12 48 b Oldjuk meg az Egyenlet munkalapon a következő egyenletrendszert az inverz mátrixos módszer segítségével! Lépések:

Hasonló dokumentumok
Növényvédő szerek A B C D

Növényvédő szerek A B C D

Szakács Informatikusok Szövetsége Informatika a fazék- ban Fájl/Megnyitás Nyers.xls

12. előadás. Egyenletrendszerek, mátrixok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

Ebben a feladatban szűrésekkel, kimutatásokkal fogunk foglalkozni. A megoldás során egy hallgatói adatbázissal dolgozunk.

XY DIAGRAMOK KÉSZÍTÉSE

EGYSZERŰ SZÁMÍTÁSOK TÁBLÁZATKEZELÉS ELINDULÁS SZE INFORMATIKAI KÉPZÉS 1

Fájl/Megnyitás Nyers.xlsx Adatok/Külső adatok átvétele/szövegből Adatok.csv Tagoltat Pontosvesszővel elválasz- tottat szövegre

Kiegészítő előadás. Vizsgabemutató Matlab. Dr. Kallós Gábor, Dr. Szörényi Miklós, Fehérvári Arnold. Széchenyi István Egyetem

A táblázat első sorában a feliratok vannak, ezért az x, y koordinátákat a második sortól kezdve az egymillió-egyedik sorig fogjuk elhelyezni.

LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK október 12. Irodalom A fogalmakat, definíciókat illetően két forrásra támaszkodhatnak: ezek egyrészt elhangzanak

Gyakorló feladatok. Agbeko Kwami Nutefe és Nagy Noémi

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, mátrixegyenlet

MA1143v A. csoport Név: december 4. Gyak.vez:. Gyak. kódja: Neptun kód:.

Numerikus módszerek I. zárthelyi dolgozat (2017/18. I., A. csoport) Megoldások

A Fájl/Megnyitás parancs segítségével nyissuk meg a Nyers.xlsx munkafüzetet.

Numerikus matematika vizsga

FÜGGVÉNYVIZSGÁLAT, LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

Lineáris egyenletrendszerek

Gauss-eliminációval, Cholesky felbontás, QR felbontás

8. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, , oldal. 8. előadás Mátrix rangja, Homogén lineáris egyenletrendszer

1. Determinánsok. Oldjuk meg az alábbi kétismeretlenes, két egyenletet tartalmaz lineáris egyenletrendszert:

Baran Ágnes, Burai Pál, Noszály Csaba. Gyakorlat Differenciálegyenletek numerikus megoldása

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

Gauss elimináció, LU felbontás

Gyakorló feladatok I.

A feladat megoldása során a Microsoft Office Excel használata a javasolt. Ebben a feladatban a következőket fogjuk gyakorolni:

3. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 3. előadás Lineáris egyenletrendszerek

rank(a) == rank([a b])

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, Leontyev-modell

függvény grafikonja milyen transzformációkkal származtatható az f0 : R R, f0(

SZE INFORMATIKAI KÉPZÉS 1

Tartalom. Matematikai alapok. Fontos fogalmak Termékgyártási példafeladat

A feladat megoldása során a Microsoft Office Excel használata a javasolt. Ebben a feladatban a következőket fogjuk gyakorolni:

SZE INFORMATIKAI KÉPZÉS 1

Runge-Kutta módszerek

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

11. Előadás. 11. előadás Bevezetés a lineáris programozásba

Lineáris algebra Gyakorló feladatok

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

Bázistranszformáció és alkalmazásai 2.

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

Mátrixok 2017 Mátrixok

Lineáris algebra. (közgazdászoknak)

Microsoft Excel. Táblázatkezelés. Dr. Dienes Beatrix

I. feladatsor. 9x x x 2 6x x 9x. 12x 9x2 3. 9x 2 + x. x(x + 3) 50 (d) f(x) = 8x + 4 x(x 2 25)

Bevezetés az algebrába 2 Differencia- és differenciálegyenlet-rendszerek

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

1. zárthelyi,

5. Előadás. (5. előadás) Mátrixegyenlet, Mátrix inverze március 6. 1 / 39

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

2. Előadás Projekt ütemezés. Solver használata. Salamon Júlia

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

Tartalom. Matematikai alapok. Termékgyártási példafeladat. Keverési példafeladat Szállítási példafeladat Hátizsák feladat, egészértékű feladat

Numerikus matematika. Irodalom: Stoyan Gisbert, Numerikus matematika mérnököknek és programozóknak, Typotex, Lebegőpontos számok

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

3. előadás. Termelési és optimalizálási feladatok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

Matematika III. harmadik előadás

Norma Determináns, inverz Kondíciószám Direkt és inverz hibák Lin. egyenletrendszerek A Gauss-módszer. Lineáris algebra numerikus módszerei

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

Lineáris egyenletrendszerek

NUMERIKUS MÓDSZEREK I. TÉTELEK

Robotok inverz geometriája

Microsoft Excel 2010

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

A 10/2007 (II. 27.) 1/2006 (II. 17.) OM

1 Lebegőpontos számábrázolás

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

Numerikus matematika

Intergrált Intenzív Matematika Érettségi

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

Taylor-polinomok. 1. Alapfeladatok április Feladat: Írjuk fel az f(x) = e 2x függvény másodfokú Maclaurinpolinomját!

TÖMÖRÍTÉS, DARABOLÁS ELSŐ TÉMAKÖR: FÁJLKEZELÉS FÁJLOK BECSOMAGOLÁSA

Gauss-Seidel iteráció

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Sajátértékek és sajátvektorok. mf1n1a06- mf1n2a06 Csabai István

SZE INFORMATIKAI KÉZÉS 1

Táblázatkezelés 5. - Függvények

EGYSZERŰSÍTETT ALGORITMUS AZ ELEMI BÁZISCSERE ELVÉGZÉSÉRE

alakú számot normalizált lebegőpontos számnak nevezik, ha ,, és. ( : mantissza, : mantissza hossza, : karakterisztika) Jelölés: Gépi számhalmaz:

ÉRETTSÉGI MÁSODIK GYAKORLAT ELINDULÁS A PAPÍRMÉRET ÉS A MARGÓK BEÁLLÍTÁSA. ÜZLETI INFORMATIKAI ESZKÖZÖK Kiadványszerkesztés

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott


MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Függvények II. Indítsuk el az Excel programot! A minta alapján vigyük be a Munka1 munkalapra a táblázat adatait! 1. ábra Minta az adatbevitelhez

Lineáris algebra és a rang fogalma (el adásvázlat, szeptember 29.) Maróti Miklós

Normák, kondíciószám

A KroneckerCapelli-tételb l következik, hogy egy Bx = 0 homogén lineáris egyenletrendszernek

Egyenletek, egyenletrendszerek, matematikai modell. 1. Oldja meg az Ax=b egyenletrendszert Gauss módszerrel és adja meg az A mátrix LUfelbontását,

Számítási feladatok a Számítógépi geometria órához

9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

Bevezetés az algebrába 2

Legkisebb négyzetek módszere, Spline interpoláció

I. Egyenlet fogalma, algebrai megoldása

NEMZETI SZAKKÉPZÉSI ÉS FELNŐTTKÉPZÉSI HIVATAL. Komplex szakmai vizsga. Gyakorlati vizsgatevékenység

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

Átírás:

A feladat megoldása során az Excel 2010 használata a javasolt. A feladat elvégzése során a következőket fogjuk gyakorolni: Egyenletrendszerek megoldása Excelben. Solver használata. Mátrixműveletek és függvények (ismétlés). A feladat megoldása hozzávetőlegesen 80 percet vesz igénybe. A Fájl/Megnyitás parancs segítségével nyissuk meg a Nyers.xls nevű fájlt Excel 2010-ben. Soha ne dupla kattintással nyissuk meg a táblázatokat, ha olyan környezetben dolgozunk, ahol nem tudjuk, milyen program van az adott kiterjesztésű fájlhoz rendelve. Oldjuk meg az Egyenlet munkalapon a következő egyenletrendszert az inverz mátrixos módszer segítségével! Lépések: 2a 2b + 4c + d = 12 3a + 3b 2c + 8d = 48 a + 5b + 2c 4d = 18 2a 4b + 3c + 19d = 72 Legyen az együtthatómátrix A, a jobboldal oszlopvektora b! 2 3 A 1 2 2 3 5 4 4 2 2 3 1 8 4 19 12 48 b 18 72 Először ellenőrizzük le, hogy a A determinánsa nulla-e. Ha nem nulla, akkor folytathatjuk tovább a számítást az A (4 4-es méretű) inverz mátrixának a kiszámításával. A megoldás-

vektort az x A 1 b egyenlettel lehet kiszámítani. A megoldásvektor egy 4 1-es méretű mátrix (4 dimenziós vektor) lesz. Az inverz mátrix megjelenési formátumát állítsuk be a determináns számjegyeinek megfelelően. Végezetül az egyenletbe való visszahelyettesítéssel ellenőrizzük le a megoldást. Ha b A x akkor a megoldás helyes. Az ellenőrzés során a megoldás visszahelyettesítése után számítsuk ki az oszlopvektorok különbségét is. A különbségvektor számformátuma tudományos legyen 5 tizedesjeggyel! Ezután számoljuk ki a megoldásvektort a Solver segítségével is. A továbbiakban a Solverrel készített vektort y -ként fogjuk jelölni. Első lépésként a megoldásvektor összes elemét állítsuk be egyre, majd számítsuk ki A y vektort. Majd állítsuk be a Solvert a következő ábra szerint. Figyeljünk arra, hogy célértéket nem kell beállítani és vegyük fel az A y b korlátozó feltételt. A Solver számítási pontosságát állítsuk át 1E-15-re. Határozzuk meg az A y b vektort és hasonlítsuk össze az A x b vektorral. A Solverrel sokkal pontosabb eredményt kaptunk, mint az inverz mátrixszal.

A Végtelen munkalapon határozzuk meg a következő A x b egyenletrendszer megoldását. 3x 1 x 2 + 8x 3 + 3x 4 = 5 2x 1 + 3x 3 x 4 = 13 4x 1 + 3x 2 x 3 + 4x 4 = 27 11x 1 + 2x 2 + x 3 + 9x 4 = 58 Az együtthatómátrix felvétele után vizsgáljuk meg az A mátrix determinánsát. A determináns nulla, ezért a mátrix nem invertálható. Az eltolt mátrix determinánsát is nézzük meg. Az eltolt mátrixot úgy kapjuk meg, hogy elhagyjuk az első oszlopot és a végéhez hozzátesszük a b vektort. Az eltolt mátrix determinánsa is nulla, tehát az egyenlet nem ellentmondásos, van megoldása (végtelen sok megoldás van). Ilyen esetekben a legkisebb (vektorhosszú) megoldást szoktuk megadni. A továbbiakban ezt a feladatot oldjuk meg a Solver segítségével. Vegyük fel az x kiinduló koordinátáinak az egyet és számoljuk ki azok négyzetösszegét, majd számítsuk ki az A x vektort. Ezután töltsük ki a Solvert a következő ábra szerint. Ebben esetben a Solverben célértéket is be kell állítani, méghozzá a négyzetösszeg celláját kell megadni célértékként és azt kell minimalizálni ahhoz, hogy a legkisebb megoldást találjuk meg.

Oldjuk meg az Ellentmondó munkalapon a következő A x b alakú egyenletrendszert. a + 5b + 13c + d + 4e = 19 2a + 3b + 12c 2d 3e = 4 4a + 7b + 3c 5d + e = 35 3a + b + 4c + 2e = 14 2a + 16b + 32c 6d + 4e = 5 Az együtthatómátrix felvétele után vizsgáljuk meg az A mátrix determinánsát. A determináns nulla, ezért a mátrix nem invertálható. Az eltolt mátrix determinánsát is nézzük meg. Az eltolt mátrixot úgy kapjuk meg, hogy elhagyjuk az első oszlopot és a végéhez hozzátesszük a b vektort. Az eltolt mátrix determinánsa nem nulla, tehát az egyenletrendszerben ellentmondás van. Ebben az esetben az egyenletrendszernek nincs megoldása. Ilyenkor egy közelítő megoldást lehet/tudunk megadni. Célunk tehát az, hogy az A x vektor minél közelebb kerüljön a b vektorhoz, azaz A x b négyzetösszegét fogjuk minimalizálni Solver segítségével. A megadásnál figyeljünk arra, hogy az A x b nem biztosítható!

Oldjuk meg a következő nemlineáris egyenletrendszert a Nemlin munkalapon! F(x, y) = 3x sin(xy) 3 = 0 G(x, y) = x 2 5y 1 = 0 A megoldást a C2:C3 cellákban elhelyezett (0,9; 0,1) koordinátájú pontokból indítsuk! Az F2:F3 cellákban helyezzük el az F(x,y) és G(x,y) értékeket! Az ezekre vonatkozó korlátozó feltétel 1e-15 pontossággal a 0 legyen! Mindkét egyenlet átalakítható explicit alakúra, azaz az y = yf(x) és y = yg(x) összefüggések felírhatók. Így mindkét függvény közös diagramon ábrázolható. Ábrázoljuk őket az x [0,7; 1,3] intervallumban! yf(x) = sin 1 (3x 3) x yg(x) = x2 1 5 Végezetül mentsük el a munkafüzetet a táblázatkezelő saját formátumában Egyenletek néven. Gratulálunk! Ezzel elérkeztünk a példa végéhez. Dr. Szörényi Miklós, Boros Norbert, Dr. Kallós Gábor (SZE), 2013. Minden jog fenntartva