|
>solve(a*x^2+b*x+c,x);
,
1
2
b
b
2
4 a c
a
1
2
b
b
2
4 a c
a
Агар тенгламанинг ечими бир нечта бўлса, унда илдизлар жавоби кетма –
кетликда ёзилади. Худди шундай тенгсизликни ҳам ечиш мумкин.
>solve(x^2+x>5,x);
,
RealRange
,
Open
1
2
1
2
21
RealRange
,
Open
1
2
1
2
21
135
Open - очиқ диапазон, яъни қавсда кўрсатилган жавоблар унга кирмайди.
Агар solve фукциясининг биринчи параметри кўплик бўлиб, тенгламадан иборат
бўлса, унда Maple бу кўпликни тизим деб кўриб чиқади.
>solve({x+5*y+z=1,2*x-y+4*z=4,x+2*y+2*z=12}, {x,y,z});
{z = 23,x = -42,y = 4}
Тўғри тенглама системасини ечиш. Яна бир мисолни кўрайлик. Қуйидаги
тенгламалар системаси график усулда ечилсин.
1
2
2
2
2
y
x
x
y
>plots[implicitplot]({y=x^2,x^2+y^2=1},x=-1..1, y=-1..1);
>solve({y=x^2,x^2+y^2=1},{x,y});
{ x = RootOf(−RootOf(_Z + _Z2 − 1, label = _L1) + _Z2, label = _L2),
y = RootOf(_Z + _Z2 − 1, label = _L1)}
Агар масалада RootOfифодасибўлса, бу масала ноаниқ тарзда олинганлиги
билдиради. Жавобни аниқ ечимини топиш учун allvalues функциясидан
фойдаланиш мумкин.
>allvalues(%);
2
5
2
2
,
2
5
2
1
,
2
5
2
2
,
2
5
2
1
,
2
5
2
2
,
2
5
2
1
,
2
5
2
2
,
2
5
2
1
x
y
x
y
x
y
x
y
>evalf(%);
{y = 0.6180339880 , x = 0.7861513775}, {y = 0.6180339880 , x = -0.7861513775}, {y
= -1.618033988 , x = 1.272019650 I}, {y = -1.618033988, x = -1.272019650I}
Олинган ечимни сузиб юрувчи нуқта кўринишдаўзгартирилса, бу системада
иккита ҳақиқий ва иккита мавҳум илдиз борлигини кўриш мумкин. Агар айрим
сабабларга кўра solve функцияси орқали ечим топилмаса, унда fsolve
функциясидан фойдаланиш мумкин.
Берилган
0
2
2
)
cos(
x
x
x
тенгламани ечамиз. Олдиндан қанча илдизга эга
бўлишини билиш учун, бу функцияларнинг графикларини чизиб олиш зарур.
136
)
cos(x
y
ва
2
2
x
x
y
функцияларнинг графикларини тасвирлайлик.
>
plot({cos(x),(x+2)/(x-2)}, x=-6*Pi..4*Pi, y=-2..2,color=[red, blue]);
Гипербола графигидан кўриниб турибдики,
2
2
x
x
y
функция вертикал асимтотага
х=2 ва-у=1 горизантал асимтотага эга. Шундай қилиб ечим учун, тавсия қилинган
тенглама
;
0
оралиқда чексиз илдизга эга. Тенгламани fsolve функцияси
ёрдамида ечамиз.
>fsolve(cos(x)-(x+2)/(x-2),x);
-1.662944360
Нолга энг яқин бўлган илдиз топилган. Fsolve функцияси кейинги илдизни излаш
учун оралиқ кўрсатиш керак. Бунинг учун иложи бўлса, бу интервалда битта
илдиз бўлиши керак. Кейин иккинчи илдиз топилади.
>fsolve(cos(x)-(x+2)/(x-2),x=-6..-4);
-5.170382990
4. Ҳосилаларни ҳисоблаш. Maple да ҳосилаларни ҳисоблашнинг икки ҳил
буйруғи мавжуд:
1) Бевосита ҳисобловчи - diff(f,x), бу ерда f – ҳосила олинувчи функция, x
ҳосила олиш ўзгарувчиси;
2) Ифоданинг стандарт аналитик ёзувини ҳосил қилувчи – Diff(f,x), бу буйруқ
параметрлари олдинги ҳолдаги буйруқ параметрлари билан бир ҳилдир. Ушбу
буйруқ бажарилиши ҳосиланинг аналитик ёзилиши
)
( x
f
x
ни ҳосил қилади.
Ҳосила натижасини соддалаштириш мақсадга мувофиқдир. Бунинг учун, натижа
қандай кўриниши лозимлигига кўра simplify factor ёки expand буйруқларидан
фойдаланилади. Масалан:
>Diff(sin(x^2),x)=diff(sin(x^2),x);
x
x
x
x
)
cos(
2
)
sin(
2
2
Юқори тартибли ҳосилаларни ҳисоблаш x$n параметрида кўрсатилади, бу
ерда n – ҳосила тартиби, масалан:
137
>Diff(cos(2*x)^2,x$4)=diff(cos(2*x)^2,x$4);
2
2
2
4
4
)
2
cos(
128
)
2
sin(
128
)
2
cos(
x
x
x
x
Олинган натижани икки ҳил усулда соддалаштириш мумкин:
>simplify(%);
128
)
2
cos(
256
)
2
cos(
2
2
4
4
x
x
x
>combine(%);
)
4
cos(
128
2
1
)
4
cos(
2
1
2
4
4
x
x
x
4.1 Дифференциал оператор.Дифференциал операторни аниқлашда D(f) –
буйруғи қўлланилади, бу ерда f-функция. Масалан:
>D(sin);
cos
Нуқтадаги ҳосилани ҳисоблаш:
>D(sin)(Pi):eval(%);
-1
Диффенциал оператори функционал операторларга қўлланилиши мумкин:
>f:=x-> ln(x^2)+exp(3*x):
>D(f);
)
3
(
3
1
2
x
e
x
x
Мисоллар:
1.
x
x
x
f
2
cos
2
sin
)
(
3
3
ҳосиласини ҳисобланг:
>Diff(sin(2*x)^3-cos(2*x)^3,x)=
diff(sin(2*x)^3-cos(2*x)^3,x);
)
2
sin(
)
2
cos(
6
)
2
cos(
)
2
sin(
6
)
)
2
cos(
)
2
(sin(
2
2
3
3
x
x
x
x
x
x
x
2.
))
1
(
(
2
24
24
x
e
x
x
ни ҳисобланг. Киритинг:
>Diff(exp(x)*(x^2-1),x$24)=diff(exp(x)*(x^2-1),x$24):
>collect(%,exp(x));
)
551
48
(
)
1
(
2
2
24
24
x
x
e
x
e
x
x
x
3.
)
sin
2
/(
sin
2
x
x
y
функциянинг x=
/2, x=
нуқталардаги иккинчи тартибли
ҳосиласини ҳисобланг.
>y:=sin(x)^2/(2+sin(x)): d2:=diff(y,x$2):
>x:=Pi; d2y(x)=d2;
x:=
d2y(
)=1
>x:=Pi/2;d2y(x)=d2;
х:=
2
1
9
5
2
1
d2y
{cond},x,’s’)_буйруғи_мавжуд,_Бу_ерда_f'>4.2. Экстремумлар. Функциянинг энг катта ва энг кичик қийматлари.
Mapleда функцияни экстремумга текшириш учун extrema(f,{cond},x,’s’)
буйруғи мавжуд, Бу ерда f – экстремумлари изланувчи функция, {cond} – орқали
ўзгарувчининг чегаралари кўрсатилади, х – ўзгарувчи номи, апострофдаги ’s’ –
138
экстремум нуқтанинг координаталарини ўзлаштирувчи ўзгарувчи номи. Агар
фигурали қавслар {} каби бўш қолдирилса, у ҳолда экстремумлар бутун сонлар
ўқи бўйидан изланади. Бу буйруқ бажарилиши натижаси set турига мансуб
бўлади. Масалан:
>readlib(extrema):
>extrema(arctan(x)-ln(1+x^2)/2,{},x,’x0’);x0;
)}
2
ln(
2
1
4
{
{{x=1}}
Биринчи сатрда функция экстремуми келтирилса, иккинчисида, бу
эсктремум нуқтаси келтирилади.
Афсуски, буйруқ аниқлаган экстремум нуқталарининг қайси бири
максимум, қайси бири минимумлигини аниқлаб бера олмайди. f(x) функциянинг х
ўзгарувчиси
бўйича
]
2
,
1
[
x
x
x
интервалдаги
максимумини
топишда
maximize(f,x,x=x1..x2) буйруғидан, f(x) функциянинг х ўзгарувчиси бўйича
]
2
,
1
[
x
x
x
оралиқдаги минимумини топишда maximize(f,x,x=x1..x2) буйруғидан
фойдаланилади.
Агар ўзгарувчидан кейин ’infinity’параметриёки x=-infinity..+infinity
интервали кўрсатилса, maximize ва minimize буйруқлари бутун сонлар ўқи
бўйича ҳақиқий сонлар тўпламида ҳамда комплекс сонлар тўпламида максимум
ва минимумларни излайди. Бу параметрлар кўрсатилмаса, максимум ва
минимумлар фақат ҳақиқий сонлар тўплами бўйича изланади. Мисол:
>maximize(exp(-x^2),{x});
1
Бу буйруқларнинг камчилиги шундаки, улар мос равишда максимум ва
минимум нуқталардаги функция қийматини беради. Шу сабабли y=f(x)
функцияни экстремумларга, уларнинг хусусиятлари (max ёки min) ва
координаталарини кўрсатган ҳолда текширишни тўлиқ ҳал этиш учун аввал
қуйидаги буйруқ бажарилиб:
>extrema(f,{},x,’s’);s;
сўнгmaximize(f,x);
minimize(f,x)бажарилишилозим.
Шундабарчаэкстремумларкоординаталаривауларнингхусусиятлари(max ёки min)
аниқланади.
maximizeваminimize
буйруқлариабсалютэкстремумларнитезаниқлайди,
аммолокалэкстремумларнианиқлашнихаммавақтҳамудаллайолмайди.
Extrema
буйруғифункцияқийматгаэгабўлмаганкритикнуқталарниҳаманиқлайди.
Бундайҳоллардаҳосилбўлганнатижаларнингбиринчисатридагифункциянингэкстре
малқийматларинингсони,иккинчисатридагианиқланганкритикнуқталарсониданка
мроқбўлади.
f(x)
функциянингx=x
0
нуқтадагитопилганэкстремуминингхусусиятинифункциянингиккинчитартиблиҳос
иланитопишорқалианиқлашмумкин: агар
0
)
(
0
x
f
бўлганда, x
0
нуқтада min,
0
)
(
0
x
f
бўлса, x
0
нуқтада mахбўлади.
139
Mapleнинганалитикҳисоблашларпакетинингоҳиргиварианларида maximizeва m
inimize
буйруқларнингюқоридакўрсатилганкамчиликларибартарафэтилган.
Максимумёкиминимумнуқталарнингкоординаталарини,бубуйруқларнингпарамет
рларларидаўзгарувчиданкейин
«,»
(вергул)
белгибиланянги locationпараметриниёзишорқалиҳосилқилишмумкин.
Натижадачопэтишсатридафункциямаксимуми
(ёки
минимуми)
дансўнгфигуралиқавслардамаксимум
(ёки
минимум)
нуқтанингкоординаталарикўрсатилади. Масалан:
> Do'stlaringiz bilan baham: |
