6. Nelinearne jednadžbe i sustavi
|
|
- Στυλιανός Θεοτόκης
- 5 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 6. Nelinearne jednadžbe i sustavi 6.. Osnovne napomene Neka je I interval u R, f : I R neprekidna funkcija na I inekajedana jednadžba f(x) =0. (6.) Riješiti jednadžbu (6.) znači naći one x za koje vrijedi jednakost (6.). Svi takvi x čine skup rješenja (korijeni ili nultočke) jednadžbe (6.). Uobičajena podjela jednadžbi je na:. Algebarske koje su oblika a n x n + a n x n a x + a 0 =0, a n 0. (6.). Transcedentne, tj. one koje nisu algebarske. Algebarske jednadžbe do uključivo četvrtog stupnja, n 4, možemo riješiti direktno, kao npr. kvadratne jednadžbe. Ta rješenja su dana formulama, koje se zbog složenosti rijetko koriste. Za opće rješenje jednadžbe stupnja n 5 to je neizvedivo, što znači da ne možemo napisati formulu s konačnim brojem operacija (zbrajanje, oduzimanje, množenje, dijeljenje, potenciranje i korijenovanje) nad koeficijentima jednadžbe i realnim brojevima. Ipak i kod algebarskih jednadžbi do uključivo četvrtog stupnja, često egzaktno rješenje koje je izraženo simbolički ne zadovoljava potrebe, s obzirom da se traži numerički rezultat. Tako npr. kada je potrebno odrediti pozitivni korijen jednadžbe x k c =0 (k>, c > 0), traženo egzaktno rješenje je x = k c.medutim simbol k ne rješava problem, jer ne daje postupak izračunavanja broja x. Stogai kod rješavanja algebarskih jednadžbi trebamo metode kojimo aproksimiramo rješenja. Traženje nultočki na zadanu točnost u R (aproksimativna rješenja) bilo algebarskih bilo transcedentnih jednažbi sastoji se od dvije faze:
2 6.. OSNOVNE NAPOMENE 7. Izolacija jedne ili više nultočki, tj. nalaženje intervala I unutar kojeg se nalazi bar jedna nultočka.. Iterativno nalaženje nultočke na traženu točnost (iterativni postupak). To je postupak kojim nalazimo niz brojeva x n,n=0,,,...koji predstavljaju približne vrijednosti rješenja. Cilj je dobiti približno rješenje u granicama unaprijed zadane točnosti. Da bi se to ostvarilo približna rješenja x n trebaju težiti k rješenju ξ. Ako se to dogada, tj. ako niz (x n ) konvergira, i ako je lim x n = ξ, n onda kažemo da iterativni ostupak konvergira k rješenju. Član x n zove se n-ta aproksimacija rješenja ξ. Naravno, možemo naći samo konačno mnogo članova niza. Tako se moramo zadovoljiti s približnim rješenjem. Koja će aproksimacija biti dovoljno dobra ovisi o tome kolika je greška dozvoljena. Prema tome bit će nam važno znati ocijeniti grešku koju činimo kad pravo rješenje ξ zamjenimo s n-tom aproksimacijom. Navedimo i nekoliko činjenica potrebnih kod rješavanja nelinearnih jednadžbi:. Ako je f neprekidna i na krajevima segmenta [a, b] prima vrijednosti sa suprotnim predznacima, tj. f(a)f(b) < 0, onda unutar segmenta [a, b] postoji barem jedno rješenje jednadžbe f(x) = 0.. Ako derivacija f na [a, b] ima isti predznak i vrijedi f(a)f(b) < 0, onda je rješenje jedinstveno (f je strogo monotona na [a, b]). Za ocjenu greške aproksimacije vrijedi sljedeća činjenica: Teorem 6.. Neka je ξ točna, a x aproksimativna vrijednost rješenja jednadžbe f(x) =0koja pripada segmentu [a, b] i neka je 0 <m =min x [a,b] f (x). Tada vrijedi sljedeća ocjena x ξ f( x) m. (6.3) Dokaz. Iz Teorema srednje vrijednosti imamo f( x) f(ξ) = f (c), c (a, b), x ξ pa kako je f(ξ) =0 x ξ = f( x) f (c) f( x). m Postoji mnogo metoda za nalaženje nultočaka nelinearnih funkcija a mi ćemo razmotriti Newtonovu metodu (metoda tangente), metodu sekante i metodu jednostavnih iteracija.
3 7 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI 6.. Newtonova metoda (metoda tangente) Pretpostavimo da je zadana početna točka x 0. Ideja Newtonove metode je povući tangentu na krivulju y = f(x) utočki (x 0,f(x 0 )) i definirati novu aproksimaciju x utočki gdje ona siječe os x. Slika 6.. Geometrijski izvod je jednostavan. U točki x 0 napiše se jednadžba tangente i pogleda se gdje siječe os x. Jednadžba tangente je y f(x 0 )=f (x 0 )(x x 0 ), odakle izlazi da je nova aproksimacija x := x x = x 0 f(x 0) f (x 0 ). Na isti način dalje dobivamo točku x (v. sl. 6..): x = x f(x ) f (x ). Iz ovog je opisa jasno zašto se Newtonova metoda još zove i metoda tangente. Do Newtonove metode može se doći i na drugačiji način. Pretpostavimo li da je funkcija f dva puta derivabilna (na nekom području oko ξ, f(ξ) = 0), onda prema Taylorovoj formuli imamo 0=f(x) f(x 0 )+f (x 0 )(x x 0 ),
4 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) 73 pa za x := x dobivamo novu aproksimaciju. Usljedećem teoremu su dani dovoljni uvjeti pod kojima postupak konvergira. Teorem 6.. Neka je f(a)f(b) < 0 i neka f i f ne mijenjaju predznak na [a, b]. Ako podemo od neke točke x 0 [a, b] za koju vrijedi i definiramo niz (x n ) s f(x 0 )f (x 0 ) > 0 x n+ = x n f(x n), n =0,,,... f (x n ) onda niz (x n ) konvergira k jedinstvenom rješenju ξ jednadžbe f(x) =0. Dokaz. Pretpostavimo, na primjer, da je f (x) > 0if (x) > 0 na cijelom [a, b]. Tada f raste, pa mora biti f(a) < 0if(b) > 0. Zbog f (x) > 0, za startnu iteraciju x 0 mora vrijediti f(x 0 ) > 0. U praksi možemo uzeti x 0 = b jerjetojedinatočka za koju sigurno znamo da vrijedi f(x 0 ) > 0. Neka je (x n,n N 0 ) niz iteracija generiran Newtonovom metodom iz startne točke x 0 za koju je f(x 0 ) > 0. Znamo da je x 0 >ξi tvrdimo da je ξ<x n x 0 za svaki n N 0. Dokaz koristi matematičku indukciju, pri čemubazuvećimamo. Pretpostavimo da pretpostavka vrijedi za k = n, tj. ξ<x k x 0.PremaTaylorovoj formuli 0=f(ξ) =f(x k )+f (x k )(ξ x k )+ f (c n ) (ξ x k ), pri čemu je c n (ξ,x k ) [a, b]. Zbog f (c n ) > 0 imamo f(x k )+f (x k )(ξ x k ) < 0, odakle slijedi x k+ = x k f(x k) f (x k ) >ξ. Time je dokazan korak indukcije, pa slijedi da je niz (x n )omeden. Kako je f(x k ) > 0 i f (x k ) > 0iz x k+ = x k f(x k) f (x k ) imamo x k+ <x k x 0, što pokazuje da niz (x n ) monotono pada. Kako je taj padajući niz omeden s ξ odozdo, postoji limes ξ := lim x n, n
5 74 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI za koji vrijedi ξ ξ x 0,tj. ξ [a, b]. Prijelazom na limes u formuli za Newtonove iteracije dobivamo ξ = ξ f( ξ) f ( ξ), odakle koristeći f ( ξ) 0, slijedi f( ξ) = 0. Kako je ξ jedina nultočka od f u intervalu [a, b], mora vrijediti ξ = ξ. Preostala tri slučaja za predznake prve i druge derivacije dokazuju se potpuno analogno. Napomena 6.. Primjetimodaakojef(a)f(b) < 0 i f (x) > 0 za x [a, b] tada f(a) < 0 i f(b) > 0. Analogno za f (x) < 0, f(a) > 0 i f(b) < 0. Tada, ako je f (x) > 0 i f (x) > 0 da bi bio ispunjen uvjet f(x 0 )f (x 0 ) > 0 možemo uzeti x 0 = b, akadjef (x) < 0 i f (x) > 0, x 0 = a. Analogno dobijemo da je za f (x) < 0 i f (x) > 0, x 0 = a izaf (x) < 0 i f (x) < 0, x 0 = b. Izvedimo sada formulu za ocjenu pogreške. Iz Taylorove formule imamo f(x n )=f[x n +(x n x n )] = f(x n )+f (x n )(x n x n )+ f (c n )(x n x n ), (6.4) gdje je c n (x n,x n ). Po definiciji iteracija u Newtonovoj metodi vrijedi i što uvršteno u (6.4) daje f(x n )+f (x n )(x n x n )=0, f(x n )= f (c n )(x n x n ). Dakle, f(x n ) M (x n x n ) gdje je M =max x [a,b] f (x). Kombinacijom ove ocjene i (6.3) dobivamo ξ x n M m (x n x n ), što se može iskoristiti u praksi. Ako je ε tražena točnost za apsolutnu grešku, onda test M (x n x n ) ε m garantira da je ξ x n ε.
6 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) 75 Primjer 6.. Neka je k > prirodan broj, i neka je c > 0. Nadimo, pomoću Newtonove metode, približnu vrijednost pozitivnog k-tog korijena iz c. Rješenje. Izračunati k-ti korijen iz broja c znači riješiti po x jednadžbu x k c =0. Ovdje je f(x) =x k c, f (x) =kx k, pa Newtonova metoda daje odnosno x n+ = k x n+ = x n xk n c, kx k n ( (k )x n + c ) x k n Što se tiče izbora početne aproksimacije x 0 i konvergencije, primijetimo sljedeće. Za 0 <a< k c<bimamo f(a)f(b) < 0. Zatim, zbog f (x) =kx k, f (x) = k(k )x k,zasvakix [a, b] jef (x) > 0, i f (x) > 0izčega imamo da je x 0 = b. Specijalnokadajek =, imamo jednostavnu i vrlo efikasnu formulu za približno računanje drugog korijena x n+ = ( x n + c ). x n Za c = 0 imamo jednadžbu x = 0. Rješenje je unutar intervala [3, 4] jer je za f(x) =x 0, f(3) = af(4)=6pajef(3)f(4) < 0. Kako je x 0 = 4 imamo pa kako je x = ( 4+ 0 ) =3.5, x = 4 ( x 3 =. ( ) = ) 0 =3.6779, m = min f (x) = min x =6, M x [3,4] x [3,4] =max x [3,4] f (x) =, greška aproksimacije je ε 3 = ( ) = < 0 6. Primjer 6.. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 6 jednadžbe 3x +ln(x +4)=. nadite nultočku
7 76 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.. Rješenje. Prvo trebamo odrediti interval izoliranosti pa crtamo grafove funkcija y =ln(x +4)iy = 3x i tražimo njihovu presječnu točku: Iz Slike 6.. vidimo da je nultočka unutar intervala [, 0] što je istina jer ako stavimo f(x) =3x +ln(x +4) imamo da je f( ) = 4 + ln 3 < 0i f(0) = ln 4 > 0pajef( )f(0) < 0. Računamo f (x) = 3 + > 0if (x) = < 0na[, 0] pa iz x+4 (x+4) toga slijedi da je x 0 = (vidi Napomenu 6..). Odavde još imamo da je M = max x [,0] f (x) = i m 9 =min x [,0] f (x) = 3,pajetestzatraženu točnost 4 u obliku ε n = x n x n = Sada, x n+ = x n f(x n) f (x n ) = x n 3x n +ln(x n +4) 3x n+3 x n+4 Izborom x 0 = dobivamo sljedeće aproksimacije: x = , ε = , x = 0.877, ε = , x 3 = 0.875, ε 3 = = x n x n ln(x n +4) 4ln(x n +4) 4. 3x n +3 Kako je ε 3 < približno rješenje jednadžbe je x = Primjer 6.3. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 6 jednadžbe x cos x =0. nadite nultočku
8 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) Slika 6.3. Rješenje. Prvo trebamo odrediti interval izoliranosti pa crtamo grafove funkcija y = x i y =cosx i tražimo njihovu presječnu točku: Iz Slike 6.3. vidimo da je nultočka unutar intervala [0, ] što je istina jer ako stavimo f(x) =x cos x imamodajef(0) = < 0if() = cos > 0paje f(0)f() < 0. Računamo f (x) =+sinx>0if (x) =cosx>0na[0, ] pa iz toga slijedi da je x 0 = (vidi Napomenu 6..). Odavde još imamo da je M =max x [0,] f (x) = i m =min x [0,] f (x) =, pa je test za traženu točnost u obliku ε n = x n x n 0 6 = Sada, x n+ = x n f(x n) f (x n ) = x n x n cos x n +sinx n Izborom x 0 = dobivamo sljedeće aproksimacije: x = , ε = , x =0.7398, ε =0.05, x 3 = , ε 3 = = x n sin x n +cosx n +sinx n. Kako je ε 3 < približno rješenje jednadžbe je x = Primjer 6.4. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 6 odredite najmanje pozitivno rješenje jednadžbe tg x = x. Rješenje. Prvo trebamo odrediti interval izoliranosti pa crtamo grafove funkcija y = x i y =tgx i tražimo njihovu presječnu točku:
9 78 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.4. Iz Slike 6.4. vidimo da je nultočka unutar intervala [ ] π, 3π. Kako tgx nije definiran u 3π jednažbu tg x = x zapisujemo u obliku sin x = x cos x pa je f(x) = x cos x sin x. f(π) = π <0, f ( ) ( ) 3π => 0, pa je f(π)f 3π < 0. Računamo f (x) = x sin x pa imamo f (π) = 0 što znači da se moramo maknuti u desno pa dobivamo interval [ ] 4, 3π. Kako je f(4) = 4 cos 4 sin 4 =.86 < 0nultočka je unutar tog intervala. Sada imamo da je f (x) > 0if (x) = sin x x cos x>0na [ ] 4, 3π,paiztogaslijedidajex0 = 3π. (rj. x = ) Primjer 6.5. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 6 jednadžbe x x =0. nadite nultočku Rješenje. Jednadžbu x x =0pišemo u obliku x ln x = ln 0 pa prvo trebamo ln 0 odrediti interval izoliranosti. Crtamo grafove funkcija y =lnx i y = i tražimo x njihovu presječnu točku. Iz Slike 6.5. vidimo da je nultočka unutar intervala [, 3] što je istina jer ako stavimo f(x) =x ln x ln 0 imamo da je f() = ln ln 0 = 0.9 < 0i f(3) = 3 ln 3 ln 0 = 0.99 > 0pajef()f(3) < 0. Računamo f (x) =lnx + > 0if (x) = > 0na[, 3] pa iz toga slijedi da je x x 0 = 3 (vidi Napomenu 6..). Odavde još imamo da je M =max x [,3] f (x) = i m =min x [,3] f (x) =+ln,pajetestzatraženu točnost u obliku ε n = x n x n 4( + ln ) 0 6 =
10 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) Slika 6.5. Sada, x n+ = x n f(x n) f (x n ) = x n x n ln x n ln 0 = x n +ln0. +lnx n +lnx n Izborom x 0 = 3 dobivamo sljedeće aproksimacije: x =.5670, ε = , x =.50675, ε = , x 3 =.50684, ε 3 = Kako je ε 3 < približno rješenje jednadžbe je x = Primjer 6.6. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 6 nadite nultočke jednadžbe 3 x x +=0. Rješenje. Suspstitucijom t = 3 x dobivamo jednadžbu t 5 5t + = 0 pa prvo trebamo odrediti intervale izoliranosti. Crtamo graf funkcije y =t 5 5t + (ekstremi su u točkama 0 i ) i tražimo njegove presječne točke s x-osi. Iz Slike 6.6. vidimo da su nultočke unutar intervala [, 0], [0, ], [, ] što je istina jer ako stavimo f(t) =t 5 5t + imamo da je f( ) = 6 < 0,f(0) = > 0,f() = < 0if() = 45 > 0pajef( )f(0) < 0,f(0)f() < 0if()f() < 0. Prvo tražimo nultočku unutar intervala [, ]. Računamo f (t) =0t 4 0t >0 i f (t) = 40t 3 0 > 0 na (, ], a f () = 0 pa smanjimo interval na [., ], (f(.) =.83 < 0) pa iz toga slijedi da je t 0 = (vidi Napomenu 6..). Odavde još imamo da je M =max x [.,] f (t) = 30 i m =min x [.,] f (t) = Zog Teorema o srednjoj vrijednosti za ocjenu pogreške imamo ξ x x n = x (t) ξ t t n = 3t ξ t t n max t [.,] 3t ξ t t n = ξ t t n,
11 80 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.6. pa kako treba biti ξ x x n < 0 6 imamodamorabiti ξ t t n < 0 6. Test za traženu točnost je onda u obliku Sada, ε n = t n t n = t n+ = t n f(t n) f (t n ) = t n t5 n 5t n + = 8t5 n 5t n. 0t 4 n 0t n 0t 4 n 0t n Izborom t 0 = dobivamo sljedeće aproksimacije: t = , ε =0.3486, t = , ε = , t 3 = , ε 3 =0.830, t 4 = , ε 4 = , t 5 = , ε 5 = , t 6 = , ε 6 = ,. Kako je ε 6 < približno rješenje jednadžbe je t = pa je x = Rješenja za ostale intervale su x = i x 3 = Zadaci za vježbu. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 4 približno riješite jednadžbu x ln(x + ) = 0. (rj. x = )
12 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) 8. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 4 približno riješite jednadžbu cos x = x. (rj. x =.4546) 3. Newtonovom metodom nadite najveću nultočku jednadžbe ln(x +) x3 x (rj. x =.78) 4. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 4 odredite približno bar dva strogo pozitivna rješenja jednadžbe e x =cosx. (rj. x =.969, x = 4.79) 5. Odredite točku na krivulji y =sin x koja je najmanje udaljena od točke (, 0), Newtonovom metodom sa greškom koja nije veća od 0. (rj. x =0.85) 6. Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 4 približno riješite jednadžbu ln x =x(x ). (rj. x =0.664) 7. Newtonovom metodom s točnošću od 0 odredite najveću negativnu nultočku jednadžbe tg x x + = 0. (rj. x = 0.975) 8. Newtonovom metodom nadite barem jedno pozitivno rješenje jednadžbe x sin x =stočnošću većom od 0 3. (rj. x =.4) 9. Newtonovom metodom nadite realno rješenje jednadžbe x 3 x =0s točnošću većom od 0 4. (rj. x =.0557) 0. Newtonovom metodom nadite sva rješenja jednadžbe 6 sin x = x 3 stočnošću većom od 0 3. (rj. x =.80, x =.80). Newtonovom metodom s točnošću ε =0 4 odredite najveću nultočku funkcije f(x) = x 3cosx. (rj. x =.548). Newtonovom metodom s točnošću većom od 0 3 približno izračunajte najveću realnu nultočku polinoma x 4 x 3 + x + x 6 = 0. (rj. x =.550) 3. Newtonovom metodom s točnošću od 0 4 riješite jednadžbu 3 x + x = 0. (rj. x = ) 4. Newtonovom metodom s točnošću od 0 nadite korijen jednadžbe ln x = tg x koji je najmanje udaljen od nule. (rj. x = 0.769) 3 5. Newtonovom metodom s točnošću od 0 4 odredite nultočku funkcije x ln x = 8. (rj. x =8.4394) 6. Newtonovom metodom s točnošću ε =0 4 odredite približno rješenje jednadžbe ln x + x = 0. (rj. x =0.659) 7. Newtonovom metodom s točnošću ε =0 3 približno riješite jednadžbu sin x = log / x. (rj. x =0.6554) 8. Newtonovom metodom, s točnošću od 0 4, približno riješite jednadžbu arcsin(x/) = x. (rj. x =0.664) 3 +
13 8 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI 9. Newtonovom metodom, s točnošću od 0 3, približno riješite jednadžbu arccos x = x +. (rj. x =0.834) Programska realizacija. Riješite jedndžbu sin x =ln ( x + ) na intervalu [0, π].. Riješite jedndžbu arcsin x = x + na intervalu [, ]. 3. Nadite manju nultočku jedndžbe e x =4sin3x na intervalu [, 0]. 4. Riješite jedndžbu e x = x na intervalu [, ].
14 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) 83 f x_ : Sin x Log x Plot f x, x, 0, Pi fd x_ D f x, x Cos x x Plot fd x, x,, fd x_ D f x, x, Sin x x Plot fd x, x,, FindRoot Sin x Log x, x, x.994 Slika 6.7.
15 84 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI f x_ : ArcSin x x Plot f x, x,, fd x_ D f x, x x x Plot fd x, x, 0.5, fd x_ D f x, x, x x 3 Plot fd x, x, 0.5, FindRoot ArcSin x x, x, 0.9 x Slika 6.8.
16 6.. NEWTONOVA METODA (METODA TANGENTE) 85 f x_ : Exp x 4 Sin 3 x Plot f x, x,, fd x_ D f x, x x Cos 3 x Plot fd x, x,, fd x_ D f x, x, 4 x 36 Sin 3 x Plot fd x, x,, FindRoot Exp x 4 Sin 3 x, x, x Slika 6.9.
17 86 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI f x_ : Exp x x Plot f x, x,, fd x_ D f x, x x x Plot fd x, x,, fd x_ D f x, x, x Plot fd x, x,, FindRoot Exp x x, x, x Slika 6.0.
18 6.3. METODA SEKANTE Metoda sekante Ako graf funkcije f umjesto tangentom, aproksimiramo sekantom, dobili smo metodu sekante. Slika 6.. Jednadžba sekante kroz krajnje točke luka glasi: x a b a = Za y = 0 dobivamo sjecište sekante s x-osi x = a y f(a) f(b) f(a). f(a) (b a). f(b) f(a) Ponovimo sada postupak na segmentu [x,b] [a, b] kaošto je ilustrirano na Slici 6... Taj postupak možemo nastaviti pri čemu općenito niz {x i } može divergirati. Da osiguramo konvergenciju postupka pretpostavimo da f ne mijenja predznak na [a, b]. Time je f konveksna (konkavna) funkcija na [a, b] pa sekanta siječe graf od f nad [a, b] samo u krajnjim točkama. Neka je npr. f (x) > 0na[a, b]. Slučaj f (x) < 0 svodi se na rješavanje jednadžbe f(x) =0. Uzf (x) > 0 imamo dva podslučaja:
19 88 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI. Za f(a) > 0 uzimamo x 0 = b za prvu aproksimaciju. Tada imamo x n+ = x n f(x n ) f(x n ) f(a) (x n a), n =0,,,... (6.5) štozbogkonveksnostiodf daje jedan ograden monotono padajući niz aproksimacija {x n } pa prema tome niz {x n } konvergira k nekom ξ = lim n x n.. Za f(a) < 0 uzimamo x 0 = a. Tada imamo x n+ = x n f(x n ) f(b) f(x n ) (b x n), n =0,,,... Zbog konveksnosti od f dobivamo ograden monotono rastući niz aproksimacija {x n } koji konvergira k nekom ξ = lim n x n. Za ocjenu pogreške aproksimacije imamo: Neka je f ogradenana[a, b], tj. m f (x) M,x [a, b]. Razmotrimo samo prvi slučaj, tj. kada je u postupku x 0 = b (analogno u drugom slučaju). Iz (6.5) lako dobivamo pa dodavanjem f(ξ) = 0 imamo f(x n )= f(x n ) f(a) (x n x n ) x n a f(ξ) f(x n )= f(x n ) f(a) (x n x n ). (6.6) x n a Po teoremu o srednjoj vrijednosti primijenjom na obje strane jednakosti (6.6) dobivamo (ξ x n )f (ξ n )=(x n x n )f ( x n ), (6.7) ξ n (x n,ξ), x n (a, x n ). Umetanjem 0 = x n x n u prvi faktor lijeve strane od (6.7) lako dobivamo ξ x n = f ( x n ) f (ξ n ) x f n x n M m (ξ n ) f (ξ n ) x n x n M m m x n x n, što za zadanu točnost ε daje x n x n m ε M m. nadite nultočku jed- Primjer 6.7. Metodom sekante s točnošću većom od 0 3 nadžbe x x =0.
20 6.3. METODA SEKANTE 89 Rješenje. Iz Primjera 6.5. imamo f(x) = x ln x ln 0 i nultočka je unutar intervala [, 3]. Kako je f (x) = vidimo da je f konveksna na (0, ). Iz m = x min x [,3] ln x + =ln+im =max x [,3] ln x + = ln 3 + imamo da je test za traženu točnost u obliku ε n = x n x n (ln + )0 3 ln 3 ln = Sada, x n ln x n ln 0 x n+ = x n x n ln x n +ln0 (3 x n)= 0.993x n 3x n ln x n +3ln x n ln x n +ln0 Kako je f() < 0 imamo x 0 =i x =.4798, ε =0.4798, x =.5049, ε =0.05, x 3 =.506, ε 3 =0.00. Kako je ε 3 < približno rješenje jednadžbe je x =.506. U dosadašnjem opisu metode sekante držali smo jedan kraj segmenta [a, b] čvrstim. Postoji i modifikacija metode sekante kod koje mijenjamo oba kraja sekante. Sada se polazi od dviju aproksimacija x n i x n pa imamo formulu f(x n ) x n+ = x n f(x n ) f(x n ) (x n x n )= x n f(x n ) x n f(x n ), (6.8) f(x n ) f(x n ) gdje je x 0 = a i x = b. U ovom slučaju za ocjenu pogreške iz (6.8) imamo tako da dodavanjem f(ξ) = 0 imamo f(x n )=(x n+ x n ) f(x n ) f(x n ) x n x n f(ξ) f(x n )=(x n+ x n ) f(x n ) f(x n ) x n x n. Prmjenom teorema srednje vrijednosti na obje strane dobivamo (ξ x n )f (ξ n )= f ( x n )(x n x n ) x n x n (x n+ x n )
21 90 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI gdje je ξ n (ξ,x n ), x n (x n,x n ), tako da vrijedi ξ x n = f ( x n ) f (ξ n ) (x n+ x n ), pa za ocjenu dobivamo što za zadanu točnost ε daje ξ x n M m x n+ x n, x n+ x n m ε M. nadite nultočku jed- Primjer 6.8. Metodom sekante s točnošću većom od 0 3 nadžbe x =cosx. Rješenje. Iz Primjera 6.3. imamo f(x) =x cos x inultočka je unutar intervala [0, ]. Iz m =min x [0,] +sinx =im =max x [0,] +sinx =.845 imamo da je test za traženu točnost u obliku Sada, ε n = x n x n = x n+ = x n (x n cos x n ) x n (x n cos x n ) x n cos x n x n +cosx n = x n cos x n x n cos x n x n cos x n x n +cosx n. Za x 0 =0ix = imamo x = , ε =0.3497, x 3 = , ε 3 =0.056, x 4 =0.7399, ε 4 =0.008, x 5 = , ε 5 = Kako je ε 4 < približno rješenje jednadžbe je x = Metoda iteracije Napišimo jednadžbu (6.) u obliku x = ϕ(x). (6.9)
22 6.4. METODA ITERACIJE 9 Na rješavanje ove jednadžbe možemo primjeniti sljedeći postupak. Izaberimo na bilo koji način aproksimativnu vrijednost x 0 rješenja jednadžbe (6.9). Uvrstimo li x 0 u desnu stranu od (6.9) dobivamo Nastavimo li postupak dobivamo x = ϕ(x 0 ). x n = ϕ(x n ), n =,,... Ako dobiveni niz (x n ) konvergira, onda prelaskom na limes dobivamo odnosno ξ = lim n x n = ϕ( lim n x n )=ϕ(ξ), f(ξ) =0, pa smo našli rješenje polazne jednadžbe. Ako je ϕ rastuća funkcija metoda iteracije opisana je Slikom (6..), a kad je ϕ padajuća Slikom (6.3.). Slika 6..
23 9 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.3. Sljedeći teorem kaže pod kojim uvjetima postupak konvergira. Teorem 6.3. Neka je ϕ :[a, b] [a, b] diferencijabilna na [a, b]. Akoje ϕ (x) q< za a<x<b, onda postupak iteracije x n = ϕ(x n ), n =,,... konvergira i to neovisno o početnoj vrijednosti x 0 [a, b], a ξ = lim n x n je jedinstveno rješenje jednadžbe (6.9) na segmentu [a, b]. Primjenom teorema o srednjoj vrijednosti dobivamo x n+ x n =(x n x n )ϕ ( x), x (x n,x n ),
24 6.4. METODA ITERACIJE 93 pa je zbog ϕ (x) q x n+ x n q x n x n. (6.0) Sada za ocjenu pogreške aproksimacije polazimo od funkcije g(x) =x ϕ(x) pa imamo Kako je g(ξ) = 0 imamo g (x) = ϕ (x) q. x n ϕ(x n ) = g(x n ) g(ξ) = x n ξ g ( x) ( q) x n ξ, gdje je x (x n,ξ), i prema tome odnosno što kombinirajući s (6.0) daje ξ x n x n ϕ(x n ) q ξ x n x n+ x n, q ξ x n q q x n x n. Ova formula omugućava ocijeniti pogrešku aproksimacije iz razlike uzastopnih aproksimativnih rješenja. Ako je zadana točnost ε>0, postupak iteracije treba voditi dok ne bude x n x n < q ε. (6.) q Najjednostavniji i najefikasniji način je da se iterativni postupak provodi dok ne postignemo x n x n <ε. nadite nultočke jed- Primjer 6.9. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 nadžbe x =3+lnx. Rješenje. Prvo trebamo odrediti interval izoliranosti pa crtamo grafove funkcija y = x 3iy =lnx i tražimo njihove presječne točke. Iz Slike 6.4. vidimo da su nultočke unutar intervala [0, ]i[4, 5], ali kako ln x nije definarina u 0 za prvi interval možemo uzeti [e 3,e ]. To su dobro izabrani intervali jer ako stavimo f(x) = x 3 ln x imamodajef(e 3 ) = e 3 > 0,
25 94 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.4. f(e )=e < 0, f(4) = ln 4 < 0if(5) = ln 5 > 0pajef(e 3 )f(e ) < 0 i f(4)f(5) < 0. Za interval [4, 5] definiramo ϕ(x) = 3 + lnx što je dobro definirana funkcija (vidi Teorem 6.3.) jer je ϕ (x) = x ivrijedi ϕ (x) = q< na intervalu [4, 5]. 4 Izborom x 0 = 4 dobivamo sljedeće aproksimacije: x =4.3869, x = , x 3 =4.4998, x 4 =4.5039, x 5 = , x 6 =4.5058, x 7 = Kako je ε 7 = x 7 x 6 = < 0 3 (možemo gledati i na koliko se decimalnih mjesta znamenke poduddaraju) približno rješenje jednadžbe je x = Ako grešku računamo preko ocjene (6.) imamo ε 7 = x 7 x 6 = < = Za interval [e 3,e ] ne možemo koristiti funkciju ϕ(x) = 3 + lnx jer je ϕ (x) >. Probamo izraziti drugi x iz zadane jednadžbe pa dobijemo ϕ(x) =e x 3. Tada je ϕ (x) =e x 3 ivrijedi ϕ (x) e e = q< na intervalu [e 3,e ]. Izborom x 0 = e 3 = dobivamo sljedeće aproksimacije: x =0.0533, x = Kako je ε = x x = < 0 3 približno rješenje jednadžbe je x =
26 6.4. METODA ITERACIJE 95 Ako u zadanoj jednadžbi koristeči elementarne operacije i standardne procedure ne možemo naći funkciju ϕ(x) koja zadovoljava pretpostavke Teorema 6.3. koristimo se tzv. λ-trikom: Gledamo jednadžbu f(x) =0zakojujef (x) > 0 na intervalu [a, b]. Ako je f (x) < 0 onda umjesto f(x) uzimamo f(x). Ako jednadžbu f(x) =0pomnožimo s λ>0,λ R dobivamo λf(x) =0 x λf(x) =x, pa definiramo ϕ(x) = x λf(x). Da bi vako zadana funkcija ϕ ispunjavala pretpostavke Teorema 6.3. mora biti ϕ (x) = λf (x) <, iz čega je 0 <λf (x) <. Lijeva strana nejednakosti je ispunjena iz pozitivnisti od λ i f (x) a iz desne strane dobivamo da mora biti: λ< f (x). Ako je M =max x [a,b] f (x) brojλ odredujemo iz uvjeta λ< < M f (x). Primjer 6.0. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 nadite nultočke jednadžbe x =ln(x +). Rješenje. Prvo trebamo odrediti interval izoliranosti pa crtamo grafove funkcija y = x i y =ln(x + ) i tražimo njihove presječne točke. Iz Slike 6.5. vidimo da su nultočke unutar intervala [, 0]i[, ], a to su dobro izabrani intervali jer ako stavimo f(x) =x ln(x + ) imamo da je f( ) = ln = > 0, f(0) = ln < 0, f() = ln 3 < 0if() = 4 ln 4 > 0paje f( )f(0) < 0if()f() < 0. Za interval [, ] definiramo ϕ(x) = ln(x + )što je dobro definirana funkcija (vidi Teorem 6.3.) jer je ϕ (x) = ln(x+) x+ ivrijedi ϕ (x) 0.6 = q<na intervalu [, ]. Izborom x 0 = dobivamo sljedeće aproksimacije: x =.774, x =.075, x 3 =.05989, x 4 =.05753, x 5 =.0577.
27 96 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Slika 6.5. Kako je ε 5 = x 5 x 4 = < 0 3 približno rješenje jednadžbe je x = Za interval [, 0] koristimo λ-trik: f (x) =x pa zbog f (x) < 0na x+ intervalu [, 0] gledamo funkciju g(x) = f(x) = ln(x +) x. Dobivamo da je g (x) = x >0 na [, 0]. Sada, M x+ =max x [,0] g (x) =3pakakomora biti 0 <λ< M =,možemo uzeti λ =. 3 3 Izborom x 0 = iϕ(x) =x 3 (ln(x+) x ) dobivamo sljedeće aproksimacije: x = , x = 0.644, x 3 = , x 4 = 0.597, x 5 = , x 6 = Kako je ε 6 = x 6 x 5 = < 0 3 približno rješenje jednadžbe je x = Primjer 6.. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 nadite najmanju pozitivnu nultočku jednadžbe tg x = x. Rješenje. Iz Slike 6.4. vidimo da je nultočka unutar intervala [ π, ] 3π. Ako uzmemo da je x = ϕ(x) =arctgx to nije dobro definirana ] funkcija jer slika od ϕ nije unutar. Zbog periodičnosti od funkcije tg x imamo intervala [ π, 3π ],negojeϕ(x) [ π, π arctg x = arctg(tg x) = arctg(tg(x π + π)) = arctg(tg(x π)) = x π, pa možemo uzeti x = ϕ(x) =arctgx + π isadajeϕ(x) [ π, ] 3π.
28 6.4. METODA ITERACIJE 97 Zadaci za vježbu. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 približno riješite jednadžbu e x + x 5=0. (rj. x =.3066). Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 približno riješite jednadžbu x ln x 0.5 = 0. (rj. x =.6) 3. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 4 odredite približnu vrijednost bar jednog pozitivnog rješenja jednadžbe e x =sinx. (rj. x = π) 4. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 riješite jednadžbu sin(x +)= x 3. (rj. x =.034) 5. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 riješite jednadžbu e x ( x ) =. (rj. x =.4974) 6. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 4 odredite barem jednu realnu nultočku jednadžbe e x3 = x +. (rj. x =.347) 7. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 odredite manju nultočku jednadžbe ln x 3+x = 0. (rj. x =0.869) 8. Metodom iteracije nadite barem jedno realno rješenje jednadžbe x 5 5x 3 +5 = 0stočnošću većom od 0 4. (rj. x =.09589) 9. Metodom iteracije nadite barem jedno realno rješenje jednadžbe x ln x = 0 stočnošću većom od 0 3. (rj. x =3.463) 0. Metodom iteracije nadite negativno rješenje jednadžbe e x x + = 0 s točnošću većom od 0 3. (rj. x =.478). Metodom iteracije odredite pozitivnu nultočku funkcije f(x) =x +4sinx stočnošću većom od 0 3. (rj. x =0.38). Metodom iteracije s točnošću ε = 0 3 odredite manju nultočku funkcije f(x) =4 x ln x. (rj. x =0.3597) 3. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 4 približno riješite jednadžbu x = (x +) 3. (rj. x = 3.537) 4. Metodom iteracije s točnošću barem 0 4 odredite približne vrijednosti rješenja jednadžbe e x = x 3. (rj. x =.8578) 5. Metodom iteracije s točnošću većom od 0 3 nadite oba rješenja jednadžbe x 4lnx 3 = 0. (rj. x =0.6557, x =4.545) 6. Metodom iteracije s točnošću od 0 4 riješite jednadžbu ln ( x x =3.9603) ) = cos x. (rj. 7. Metodom iteracije s točnošću od 0 3 riješite jednadžbu 4 x 3 ln x =0. (rj. x =.5607)
29 98 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI 8. Metodom iteracije, s točnošću većom od 0 3, odredite približnu vrijednost najmanjeg rješenja jednadžbe e x = x 5. (rj. x =.958) 9. Metodom iteracije riješite jednadžbu ln ( ) x = sin x stočnošću od 0 3. (rj. x =.784) 0. Metodom iteracije riješite jednadžbu 4e x x 0 = 0 s točnošću od 0 4. (rj. x =.076). Metodom iteracija s točnošću većom od 0 3 riješite jednadžbu e x = x. (rj. x = 0.567). Metodom iteracije s točnošću ε =0 3 odredite rješenja jednadžbe e x = x +. (rj. x = 0.747) 3. Metodom iteracije s točnošću ε =0 3,približno riješite jednadžbu x 3 =ln x. (rj. x = ) 4. Metodom iteracije s točnošću od 0 3 približno riješite jednadžbu x =cosx. (rj. x =0.84) 5. Metodom iteracije, s točnošću ε =0 približno riješite jednadžbu e x =. x (rj. x = 0.567) Programska realizacija. Odredite približno realno rješenje, različito od nule, jednadžbe e x + x =0 5 stočnošću većom od ε =0 4.. Odredite približno realno rješenje jednadžbe x += stočnošću većom od x ε = Odredite približno realno rješenje jednadžbe x sin x =0stočnošću većom 4 od ε = Odredite približno realno rješenje jednadžbe x 3 x =0stočnošću većom od ε =0 3.
30 6.4. METODA ITERACIJE 99 Plot y Exp x, y x, x,, fi x_ : 5 Exp x fid x_ D fi x, x 5 x Plot fid x, x, 4, x n_ : fi x n x 0 5 N Table x n, n, , , Slika 6.6.
31 00 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Plot x, x,, x fi x_ : x fid x_ D fi x, x x 3 Plot fid x, x,, x n_ : fi x n x 0 N Table x n, n, , , , , , , , Slika 6.7.
32 6.4. METODA ITERACIJE 0 Plot y Sin x, y x, x,, fi x_ : Sin x 4 - fid x_ D fi x, x Cos x Plot fid x, x,, x n_ : fi x n x 0 N Table x n, n, ,.373,.575,.658,.69,.704,.709 Slika 6.8.
33 0 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI Plot y x 3,y x, x,, fi x_ : 3 x fid x_ D f x, x x x Plot fid x, x,.3, x n_ : fi x n x 0 N Table x n, n, ,.53083,.574,.558,.54 Slika 6.9.
34 6.5. SUSTAVI NELINEARNIH JEDNADŽBI Sustavi nelinearnih jednadžbi Newtonova metoda Promatramo opći sustav nelineranih jednadžbi s n nepoznanica f (x,x,...,x n )=0 f (x,x,...,x n )=0. (6.) f n (x,x,...,x n )=0 gdje su f i realne funkcije od n varijabli koje imaju neprekidne derivacije. Sustav (6.) možemo vektorski kraće zapisati tako da variable x,x,...,x n i funkcije f,f,...,f n shvatimo kao komponente n-dimenzionalnih vektora x x X =. x n f f i F (X) =. f n tako da uz oznaku f i (x,x,...,x n )=f i (X) imamo vektorski zapis Ako podemo od neke aproksimacije F (X) =0. (6.3) X (k) = x (k) x (k). x (k) n, matrični zapis iteracijskog koraka Newtonove metode je X (k+) = X (k) J (X (k) )F (X (k) ), k =0,,,... (6.4) gdje je s f x (X (k) ) f x (X (k) f ) x n (X (k) ) f J(X (k) )=F (X (k) x )= (X (k) ) f x (X (k) f ) x n (X (k) )... f n x (X (k) ) fn x (X (k) ) fn x n (X (k) )
35 04 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI dana Jacobijeva matrica, a početnu aproksimaciju X (0) moramo odabrati. Ako je niz aproksimacija konvergentan, tj. ξ = lim X (k), k onda je pod gornjim pretpostavkama na f i, taj limes rješenje polaznog sustava (6.). Uvjeti pod kojima ovaj postupak konvergira prelaze nivo matematičkog znanja u okviru ovog kolegija pa ih ne ćemo razmatrati. Primjer 6.. Newtonovom metodom riješite sustav nelinearnih jednadžbi ln(x + y)+y =0, x + xy =0, uzimajući za početne vrijednosti x 0 =, y 0 =. Rješenje. Imamo f (x, y) = ln(x + y)+y, f = x + xy pa je [ ln(x F (x, y) = ] + y)+y. x + xy Sada pa je J(x, y) =F (x, y) = [ f x f x f ] y f y [ J (x, y) = detj(x, y) y x [ gdje je detj(x, y) = x +y x (x + y +) ( y + Ako stavimo D k = x k +y k = [ x + ] x +y x +y y +, x x x x x +y x x +y )]. [ x k (x k + y k +) ( y k + x k )], Newtonova je iteracija sada u obliku x k+ = x k ( ) ] [x k f (x k,y k ) + D k x k + y f (x k,y k ), k y k+ = y k ( [ y k + ) ( ) ] D k xk f (x k,y k )+ x k x k + y f (x k,y k ). k ], Izborom x 0 =iy 0 = (f (x 0,y 0 )= , f (x 0,y 0 )= ), imamo x =.8956, y = , f (x,y )= 0.84, f (x,y )= , x =.44, y = , f (x,y )= 0.003, f (x,y )= , x 3 =.45, y 3 = , f (x 3,y 3 )= , f (x 3,y 3 )= , x 4 =.45, y 4 = ,
36 6.5. SUSTAVI NELINEARNIH JEDNADŽBI 05 pa je ( x, ỹ) =(.45, ). Zadaci za vježbu. Newtonovom metodom s jednom iteracijom riješite sustav nelinearnih jednadžbi sin(x + y) =.5x, x + y =, x 0 =0.8, y 0 =0.5. (rj. x = , ỹ = ). Newtonovom metodom odredite rješenje sustava x 3 y =0 xy 3 y 4=0 uzevši za početnu iteraciju x 0 =,y 0 =.5. Postupak prekinite nakon druge iteracije. (rj. x =.45, ỹ =.6633) 3. Newtonovom metodom (u dvije iteracije) riješite sustav nelinearnih jednadžbi x 3 y 3 x =0, x 3 + y 3 3xy =0,uzimajući početne vrijednosti x 0 =, y 0 =0, 3. (rj. x = , ỹ =0.364) 4. Newtonovom metodom odredite rješenje sustava x y 3 + = 0, x 3 y x 4 = 0, uzevši za početnu iteraciju x 0 =.5, y 0 =. Postupak prekinite nakon druge iteracije. (rj. x =.975, ỹ =.60) 5. Newtonovom metodom u dva koraka riješite sustav jednadžbi x +0x + y =, y =0, 5x +sinxy, takodajex 0 = y 0 = 0. (rj. x = , ỹ =0.063) 6. Newtonovom metodom u dvije iteracije riješite sustav x +4y 4=0,x x y + = 0, polazeći od x 0 =.5, y 0 =0.5. (rj. x =.7644, ỹ =0.538) 7. Newtonovom metodom u dvije iteracije riješite sustav jednadžbi x 3 + y 3 = 3xy, x + y =3x +3y 3.5, x 0 =0.5, y 0 =.5. (rj. x =0.538, ỹ =.30) Programska realizacija. Riješite sustav jednadžbi x + y =,y= xe x za početne vrijednosti x 0 =0. i y 0 =0.5.. Riješite sustav jednadžbi x + y 3=0, xy +=0započetne vrijednosti x 0 =iy 0 =. 3. Riješite sustav jednadžbi x + y =, x y =započetne vrijednosti x 0 =iy 0 =. 4. Riješite sustav jednadžbi 9x y +4y 36 = 0, 6y x +y + = 0 za početne vrijednosti x 0 =iy 0 =.
37 06 6. NELINEARNE JEDNADŽBE I SUSTAVI FindRoot x y, y x Exp x, x, 0., y, 0.5 x , y Slika 6.0. FindRoot x y 3, y x 0, x,, y, x.87939, y Slika 6.. FindRoot x y, x y, x,, y, x.474, y Slika 6.. FindRoot 9 x y 4 y 36, 6 y x y 0, x,, y, x.603, y Metoda iteracije Slika 6.3. Ideja metode itracija je da sustav jednadžbi (6.3) prevodimo u ekvivalentan oblik X =Φ(X) (6.5) koji u razvijenom obliku glasi x = ϕ (x,x,...,x n ) x = ϕ (x,x,...,x n ). (6.6) x n = ϕ n (x,x,...,x n )
38 6.5. SUSTAVI NELINEARNIH JEDNADŽBI 07 te da na njemu provodimo analogan postupak s n varijabli. početne aproksimacije X (0) iračunamo Polazimo dakle od X (k+) =Φ(X (k) ), k =0,,,... (6.7) Ako je dobiveni niz X (k) konvergentan i ako su funkcije ϕ i neprekidne onda je ξ = lim k X (k) rješenje sustava (6.5), odnosno (6.3). Uvjeti pod kojima ovaj postupak konvergira prelaze nivo matematičkog znanja u okviru ovog kolegija pa ih ne ćemo razmatrati. Primjer 6.3. Metodom iteracije riješite sustav nelinearnih jednadžbi x = sin(x + y), y =cos(x y), uzimajući za početne vrijednosti x 0 = y 0 =0. Rješenje. Ako stavimo ϕ (x, y) = sin(x + y), ϕ (x, y) = cos(x y) imamo x k+ = sin(x k + y k ), y k+ =cos(x k y k ). Izborom x 0 = y 0 =0(f (x 0,y 0 )= 0, f (x 0,y 0 ) = ) imamo x =0, y =, f (x,y )=0.8447, f (x,y )= , x =0.8447, y =0.5403, f (x,y )=0.407, f (x,y )=0.4469, x 3 =0.989, y 3 = , f (x 3,y 3 )= , f (x 3,y 3 )= , x 4 = , y 4 = , f (x 4,y 4 )=0.004, f (x 4,y 4 )= 0.008, x 5 = , y 5 =0.9978, f (x 5,y 5 )=0.0005, f (x 5,y 5 )=0.000, x 6 =0.9357, y 6 = , f (x 6,y 6 )= 0.000, f (x 6,y 6 )= , x 7 = , y 7 =0.9980, f (x 7,y 7 )= , f (x 7,y 7 )= , pa je ( x, ỹ) =( , ).
1.4 Tangenta i normala
28 1 DERIVACIJA 1.4 Tangenta i normala Ako funkcija f ima derivaciju u točki x 0, onda jednadžbe tangente i normale na graf funkcije f u točki (x 0 y 0 ) = (x 0 f(x 0 )) glase: t......... y y 0 = f (x
Διαβάστε περισσότεραNumerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)
Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 29.) Zadatak 1 (1 bodova.) Teorijsko pitanje. (A) Neka je G R m n, uz m n, pravokutna matrica koja ima puni rang po stupcima, tj. rang(g) = n. (a) Napišite puni
Διαβάστε περισσότεραNeka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.
Neka je a 3 x 3 + a x + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka. 1 Normiranje jednadžbe. Jednadžbu podijelimo s a 3 i dobivamo x 3 +
Διαβάστε περισσότερα2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x
Zadatak (Darjan, medicinska škola) Izračunaj vrijednosti trigonometrijskih funkcija broja ako je 6 sin =,,. 6 Rješenje Ponovimo trigonometrijske funkcije dvostrukog kuta! Za argument vrijede sljedeće formule:
Διαβάστε περισσότερα7 Algebarske jednadžbe
7 Algebarske jednadžbe 7.1 Nultočke polinoma Skup svih polinoma nad skupom kompleksnih brojeva označavamo sa C[x]. Definicija. Nultočka polinoma f C[x] je svaki kompleksni broj α takav da je f(α) = 0.
Διαβάστε περισσότεραMatematička analiza 1 dodatni zadaci
Matematička analiza 1 dodatni zadaci 1. Ispitajte je li funkcija f() := 4 4 5 injekcija na intervalu I, te ako jest odredite joj sliku i inverz, ako je (a) I = [, 3), (b) I = [1, ], (c) I = ( 1, 0].. Neka
Διαβάστε περισσότεραa M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.
3 Infimum i supremum Definicija. Neka je A R. Kažemo da je M R supremum skupa A ako je (i) M gornja meda skupa A, tj. a M a A. (ii) M najmanja gornja meda skupa A, tj. ( ε > 0)( a A) takav da je a > M
Διαβάστε περισσότεραFunkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)
Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu) Vidosava Šimić 22. prosinca 2009. Domena funkcije dvije varijable Ako je zadano pridruživanje (x, y) z = f(x, y), onda se skup D = {(x, y) ; f(x, y) R} R 2 naziva
Διαβάστε περισσότερα(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.
1 3 Skupovi brojeva 3.1 Skup prirodnih brojeva - N N = {1, 2, 3,...} Aksiom matematičke indukcije Neka je N skup prirodnih brojeva i M podskup od N. Ako za M vrijede svojstva: 1) 1 M 2) n M (n + 1) M,
Διαβάστε περισσότερα18. listopada listopada / 13
18. listopada 2016. 18. listopada 2016. 1 / 13 Neprekidne funkcije Važnu klasu funkcija tvore neprekidne funkcije. To su funkcije f kod kojih mala promjena u nezavisnoj varijabli x uzrokuje malu promjenu
Διαβάστε περισσότεραINTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.
INTEGRALNI RAČUN Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa Lucija Mijić lucija@ktf-split.hr 17. veljače 2011. Pogledajmo Predstavimo gornju sumu sa Dodamo još jedan Dobivamo pravokutnik sa Odnosno
Διαβάστε περισσότεραVeleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.
Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika Monotonost i ekstremi Katica Jurasić Rijeka, 2011. Ishodi učenja - predavanja Na kraju ovog predavanja moći ćete:,
Διαβάστε περισσότεραSISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA
SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA April, 2013 Razni zapisi sistema Skalarni oblik: Vektorski oblik: F = f 1 f n f 1 (x 1,, x n ) = 0 f n (x 1,, x n ) = 0, x = (1) F(x) = 0, (2) x 1 0, 0 = x n 0 Definicije
Διαβάστε περισσότεραRiješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost
Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost Limes funkcije Neka je 0 [a, b] i f : D R, gdje je D = [a, b] ili D = [a, b] \ { 0 }. Kažemo da je es funkcije f u točki 0 jednak L i pišemo f ) = L, ako za
Διαβάστε περισσότεραTRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.
TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I Odredi na brojevnoj trigonometrijskoj kružnici točku Et, za koju je sin t =,cost < 0 Za koje realne brojeve a postoji realan broj takav da je sin = a? Izračunaj: sin π tg
Διαβάστε περισσότεραπ π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;
1. Provjerite da funkcija f definirana na segmentu [a, b] zadovoljava uvjete Rolleova poučka, pa odredite barem jedan c a, b takav da je f '(c) = 0 ako je: a) f () = 1, a = 1, b = 1; b) f () = 4, a =,
Διαβάστε περισσότερα1.3. Rješavanje nelinearnih jednadžbi
1.3. Rješavanje nelinearnih jednadžbi Rješavanje nelinearnih jednadžbi sastoji se od dva bitna koraka: nalaženja intervala u kojem se nalazi nultočka (analizom toka), što je teži dio posla, nalaženja nultočke
Διαβάστε περισσότεραMATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2
(kompleksna analiza, vježbe ). Izračunajte a) (+i) ( i)= b) (i+) = c) i + i 4 = d) i+i + i 3 + i 4 = e) (a+bi)(a bi)= f) (+i)(i )= Skicirajte rješenja u kompleksnoj ravnini.. Pokažite da za konjugiranje
Διαβάστε περισσότεραOsnovne teoreme diferencijalnog računa
Osnovne teoreme diferencijalnog računa Teorema Rolova) Neka je funkcija f definisana na [a, b], pri čemu važi f je neprekidna na [a, b], f je diferencijabilna na a, b) i fa) fb). Tada postoji ξ a, b) tako
Διαβάστε περισσότεραIspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f
IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f 2. Nule i znak funkcije; presek sa y-osom IspitivaƬe
Διαβάστε περισσότερα3.1 Granična vrednost funkcije u tački
3 Granična vrednost i neprekidnost funkcija 2 3 Granična vrednost i neprekidnost funkcija 3. Granična vrednost funkcije u tački Neka je funkcija f(x) definisana u tačkama x za koje je 0 < x x 0 < r, ili
Διαβάστε περισσότεραIZVODI ZADACI (I deo)
IZVODI ZADACI (I deo) Najpre da se podsetimo tablice i osnovnih pravila:. C`=0. `=. ( )`= 4. ( n )`=n n-. (a )`=a lna 6. (e )`=e 7. (log a )`= 8. (ln)`= ` ln a (>0) 9. = ( 0) 0. `= (>0) (ovde je >0 i a
Διαβάστε περισσότεραradni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}
Matematika 1 Funkcije radni nerecenzirani materijal za predavanja Definicija 1. Neka su D i K bilo koja dva neprazna skupa. Postupak f koji svakom elementu x D pridružuje točno jedan element y K zovemo funkcija
Διαβάστε περισσότερα( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)
A MATEMATIKA (.6.., treći kolokvij. Zadana je funkcija z = e + + sin(. Izračunajte a z (,, b z (,, c z.. Za funkciju z = 3 + na dite a diferencijal dz, b dz u točki T(, za priraste d =. i d =.. c Za koliko
Διαβάστε περισσότερα4.1 Elementarne funkcije
. Elementarne funkcije.. Polinomi Funkcija f : R R zadana formulom f(x) = a n x n + a n x n +... + a x + a 0 gdje je n N 0 te su a n, a n,..., a, a 0 R, zadani brojevi takvi da a n 0 naziva se polinom
Διαβάστε περισσότεραTrigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto
Trigonometrija Adicijske formule Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto Razumijevanje postupka izrade složenijeg matematičkog problema iz osnova trigonometrije
Διαβάστε περισσότεραELEKTROTEHNIČKI ODJEL
MATEMATIKA. Neka je S skup svih živućih državljana Republike Hrvatske..04., a f preslikavanje koje svakom elementu skupa S pridružuje njegov horoskopski znak (bez podznaka). a) Pokažite da je f funkcija,
Διαβάστε περισσότεραM086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost
M086 LA 1 M106 GRP Tema: CSB nejednakost. 19. 10. 2017. predavač: Rudolf Scitovski, Darija Marković asistent: Darija Brajković, Katarina Vincetić P 1 www.fizika.unios.hr/grpua/ 1 Baza vektorskog prostora.
Διαβάστε περισσότεραLinearna algebra 2 prvi kolokvij,
Linearna algebra 2 prvi kolokvij, 27.. 20.. Za koji cijeli broj t je funkcija f : R 4 R 4 R definirana s f(x, y) = x y (t + )x 2 y 2 + x y (t 2 + t)x 4 y 4, x = (x, x 2, x, x 4 ), y = (y, y 2, y, y 4 )
Διαβάστε περισσότεραPRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).
PRAVA Prava je kao i ravan osnovni geometrijski ojam i ne definiše se. Prava je u rostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom aralelnim sa tom ravom ( vektor aralelnosti). M ( x, y, z ) 3 Posmatrajmo
Διαβάστε περισσότερα2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos
. KOLOKVIJ PRIMIJENJENA MATEMATIKA FOURIEROVE TRANSFORMACIJE 1. Za periodičnu funkciju f(x) s periodom p=l Fourierov red je gdje su a,a n, b n Fourierovi koeficijenti od f(x) gdje su a =, a n =, b n =..
Διαβάστε περισσότερα1 Promjena baze vektora
Promjena baze vektora Neka su dane dvije različite uredene baze u R n, označimo ih s A = (a, a,, a n i B = (b, b,, b n Svaki vektor v R n ima medusobno različite koordinatne zapise u bazama A i B Zapis
Διαβάστε περισσότεραPARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,
PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI Sama definicija parcijalnog ivoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je, naravno, naučiti onako kako vaš profesor ahteva. Mi ćemo probati
Διαβάστε περισσότεραLinearna algebra 2 prvi kolokvij,
1 2 3 4 5 Σ jmbag smjer studija Linearna algebra 2 prvi kolokvij, 7. 11. 2012. 1. (10 bodova) Neka je dano preslikavanje s : R 2 R 2 R, s (x, y) = (Ax y), pri čemu je A: R 2 R 2 linearan operator oblika
Διαβάστε περισσότεραIZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo
IZVODI ZADACI ( IV deo) LOGARITAMSKI IZVOD Logariamskim izvodom funkcije f(), gde je >0 i, nazivamo izvod logarima e funkcije, o jes: (ln ) f ( ) f ( ) Primer. Nadji izvod funkcije Najpre ćemo logarimovai
Διαβάστε περισσότεραRiješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva
Riješei zadaci: Nizovi realih brojeva Nizovi, aritmetički iz, geometrijski iz Fukciju a : N R azivamo beskoači) iz realih brojeva i ozačavamo s a 1, a,..., a,... ili a ), pri čemu je a = a). Aritmetički
Διαβάστε περισσότεραNumerička matematika 12. predavanje
Numerička matematika 12. predavanje Saša Singer singer@math.hr web.math.pmf.unizg.hr/~singer PMF Matematički odsjek, Zagreb NumMat 2017, 12. predavanje p. 1/108 Sadržaj predavanja Numerička integracija
Διαβάστε περισσότεραElementi spektralne teorije matrica
Elementi spektralne teorije matrica Neka je X konačno dimenzionalan vektorski prostor nad poljem K i neka je A : X X linearni operator. Definicija. Skalar λ K i nenula vektor u X se nazivaju sopstvena
Διαβάστε περισσότερα( x) ( ) ( ) ( x) ( ) ( x) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
Zadatak 08 (Vedrana, maturantica) Je li unkcija () = cos (sin ) sin (cos ) parna ili neparna? Rješenje 08 Funkciju = () deiniranu u simetričnom području a a nazivamo: parnom, ako je ( ) = () neparnom,
Διαβάστε περισσότερα2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1
2 cos(3 π 4 ) sin( + π 6 ). 2. Pomoću linearnih transformacija funkcije f nacrtajte graf funkcije g ako je, g() = 2f( + 3) +. 3. Odredite domenu funkcije te odredite f i njenu domenu. log 3 2 + 3 7, 4.
Διαβάστε περισσότεραDIFERENCIJALNE JEDNADŽBE
9 Diferencijalne jednadžbe 6 DIFERENCIJALNE JEDNADŽBE U ovom poglavlju: Direktna integracija Separacija varijabli Linearna diferencijalna jednadžba Bernoullijeva diferencijalna jednadžba Diferencijalna
Διαβάστε περισσότεραPismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.
Pismeni ispit iz matematike 0 008 GRUPA A Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: λ + z = Ispitati funkciju i nacrtati njen grafik: + ( λ ) + z = e Izračunati
Διαβάστε περισσότερα5. PARCIJALNE DERIVACIJE
5. PARCIJALNE DERIVACIJE 5.1. Izračunajte parcijalne derivacije sljedećih funkcija: (a) f (x y) = x 2 + y (b) f (x y) = xy + xy 2 (c) f (x y) = x 2 y + y 3 x x + y 2 (d) f (x y) = x cos x cos y (e) f (x
Διαβάστε περισσότεραradni nerecenzirani materijal za predavanja
Matematika 1 Funkcije radni nerecenzirani materijal za predavanja Definicija 1. Kažemo da je funkcija f : a, b R u točki x 0 a, b postiže lokalni minimum ako postoji okolina O(x 0 ) broja x 0 takva da je
Διαβάστε περισσότεραUNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka
UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET Goran Stančić SIGNALI I SISTEMI Zbirka zadataka NIŠ, 014. Sadržaj 1 Konvolucija Literatura 11 Indeks pojmova 11 3 4 Sadržaj 1 Konvolucija Zadatak 1. Odrediti konvoluciju
Διαβάστε περισσότερα( ) ( ) Zadatak 001 (Ines, hotelijerska škola) Ako je tg x = 4, izračunaj
Zadaak (Ines, hoelijerska škola) Ako je g, izračunaj + 5 + Rješenje Korisimo osnovnu rigonomerijsku relaciju: + Znači svaki broj n možemo zapisai n n n ( + ) + + + + 5 + 5 5 + + + + + 7 + Zadano je g Tangens
Διαβάστε περισσότερα2.7 Primjene odredenih integrala
. INTEGRAL 77.7 Primjene odredenih integrala.7.1 Računanje površina Pořsina lika omedenog pravcima x = a i x = b te krivuljama y = f(x) i y = g(x) je b P = f(x) g(x) dx. a Zadatak.61 Odredite površinu
Διαβάστε περισσότεραOsnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju
RAČUN OSTATAKA 1 1 Prsten celih brojeva Z := N + {} N + = {, 3, 2, 1,, 1, 2, 3,...} Osnovni primer. (Z, +,,,, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: sabiranje (S1) asocijativnost x + (y + z) = (x + y)
Διαβάστε περισσότεραMatematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.
Matematika - vježbe. prosinca 5. Stupnjevi i radijani Ako je kut φ jednak i rad, tada je veza između i 6 = Zadatak.. Izrazite u stupnjevima: a) 5 b) 7 9 c). d) 7. a) 5 9 b) 7 6 6 = = 5 c). 6 8.5 d) 7.
Διαβάστε περισσότερα9. GRANIČNA VRIJEDNOST I NEPREKIDNOST FUNKCIJE GRANIČNA VRIJEDNOST ILI LIMES FUNKCIJE
Geodetski akultet, dr sc J Beban-Brkić Predavanja iz Matematike 9 GRANIČNA VRIJEDNOST I NEPREKIDNOST FUNKCIJE GRANIČNA VRIJEDNOST ILI LIMES FUNKCIJE Granična vrijednost unkcije kad + = = Primjer:, D( )
Διαβάστε περισσότεραTeorijske osnove informatike 1
Teorijske osnove informatike 1 9. oktobar 2014. () Teorijske osnove informatike 1 9. oktobar 2014. 1 / 17 Funkcije Veze me du skupovima uspostavljamo skupovima koje nazivamo funkcijama. Neformalno, funkcija
Διαβάστε περισσότεραIspitivanje toka i skiciranje grafika funkcija
Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija Za skiciranje grafika funkcije potrebno je ispitati svako od sledećih svojstava: Oblast definisanosti: D f = { R f R}. Parnost, neparnost, periodičnost. 3
Διαβάστε περισσότερα( , 2. kolokvij)
A MATEMATIKA (0..20., 2. kolokvij). Zadana je funkcija y = cos 3 () 2e 2. (a) Odredite dy. (b) Koliki je nagib grafa te funkcije za = 0. (a) zadanu implicitno s 3 + 2 y = sin y, (b) zadanu parametarski
Διαβάστε περισσότερα1 Obične diferencijalne jednadžbe
1 Obične diferencijalne jednadžbe 1.1 Linearne diferencijalne jednadžbe drugog reda s konstantnim koeficijentima Diferencijalne jednadžbe oblika y + ay + by = f(x), (1) gdje su a i b realni brojevi a f
Διαβάστε περισσότεραZavrxni ispit iz Matematiqke analize 1
Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 3.2.2016. Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1 Prezime i ime: Broj indeksa: 1. Definisati Koxijev niz. Dati primer niza koji nije Koxijev. 2. Dat je red n=1
Διαβάστε περισσότεραRiješeni zadaci: Realni brojevi i realne funkcije jedne realne varijable
Riješeni zadaci: Realni brojevi i realne funkcije jedne realne varijable Infimum i supremum skupa Zadatak 1. Neka je S = (, 1) [1, 7] {10}. Odrediti: (a) inf S, (b) sup S. (a) inf S =, (b) sup S = 10.
Διαβάστε περισσότεραDeterminante. a11 a. a 21 a 22. Definicija 1. (Determinanta prvog reda) Determinanta matrice A = [a] je broj a.
Determinante Determinanta A deta je funkcija definirana na skupu svih kvadratnih matrica, a poprima vrijednosti iz skupa skalara Osim oznake deta za determinantu kvadratne matrice a 11 a 12 a 1n a 21 a
Διαβάστε περισσότερα16 Lokalni ekstremi. Definicija 16.1 Neka je A R n otvoren, f : A R i c A. Ako postoji okolina U(c) od c na kojoj je f(c) minimum
16 Lokalni ekstremi Važna primjena Taylorovog teorema odnosi se na analizu lokalnih ekstrema (minimuma odnosno maksimuma) relanih funkcija (više varijabli). Za n = 1 i f : a,b R ako funkcija ima lokalni
Διαβάστε περισσότεραViše dokaza jedne poznate trigonometrijske nejednakosti u trokutu
Osječki matematički list 000), 5 9 5 Više dokaza jedne poznate trigonometrijske nejednakosti u trokutu Šefket Arslanagić Alija Muminagić Sažetak. U radu se navodi nekoliko različitih dokaza jedne poznate
Διαβάστε περισσότερα5 Ispitivanje funkcija
5 Ispitivanje funkcija 3 5 Ispitivanje funkcija Ispitivanje funkcije pretodi crtanju grafika funkcije. Opšti postupak ispitivanja funkcija koje su definisane eksplicitno y = f() sadrži sledeće elemente:
Διαβάστε περισσότεραRIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ
RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ LOGARITAMSKA FUNKCIJA SVOJSTVA LOGARITAMSKE FUNKCIJE OSNOVE TRIGONOMETRIJE PRAVOKUTNOG TROKUTA - DEFINICIJA TRIGONOMETRIJSKIH FUNKCIJA - VRIJEDNOSTI TRIGONOMETRIJSKIH FUNKCIJA
Διαβάστε περισσότεραDISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović
DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović Novi Sad April 17, 2018 1 / 22 Teorija grafova April 17, 2018 2 / 22 Definicija Graf je ure dena trojka G = (V, G, ψ), gde je (i) V konačan skup čvorova,
Διαβάστε περισσότεραMJERA I INTEGRAL 2. kolokvij 30. lipnja (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori nisu dozvoljeni!)
JMBAG IM I PZIM BOJ BODOVA MJA I INTGAL 2. kolokvij 30. lipnja 2017. (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori nisu dozvoljeni!) 1. (ukupno 6 bodova) Neka je (, F, µ) prostor mjere i neka je (
Διαβάστε περισσότεραOperacije s matricama
Linearna algebra I Operacije s matricama Korolar 3.1.5. Množenje matrica u vektorskom prostoru M n (F) ima sljedeća svojstva: (1) A(B + C) = AB + AC, A, B, C M n (F); (2) (A + B)C = AC + BC, A, B, C M
Διαβάστε περισσότερα4 Numeričko diferenciranje
4 Numeričko diferenciranje 7. Funkcija fx) je zadata tabelom: x 0 4 6 8 fx).17 1.5167 1.7044 3.385 5.09 7.814 Koristeći konačne razlike, zaključno sa trećim redom, odrediti tačku x minimuma funkcije fx)
Διαβάστε περισσότερα6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom
6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom p(x) = a n x n + a n 1 x n 1 +... + a 1 x + a 0, gdje su a 0, a 1,..., a n realni brojevi, a n 0, i n prirodan broj ili 0, naziva se polinom n-tog stupnja s
Διαβάστε περισσότερα4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.
4.7. ZADACI 87 4.7. Zadaci 4.7.. Formalizam diferenciranja teorija na stranama 4-46) 340. Znajući izvod funkcije arcsin, odrediti izvod funkcije arccos. Rešenje. Polazeći od jednakosti arcsin + arccos
Διαβάστε περισσότεραCauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.
auchyjev teorem Neka je f-ja f (z) analitička u jednostruko (prosto) povezanoj oblasti G, i neka je zatvorena kontura koja čitava leži u toj oblasti. Tada je f (z)dz = 0. Postoji više dokaza ovog teorema,
Διαβάστε περισσότερα1. Osnovne operacije s kompleksnim brojevima
KOMPLEKSNI BROJEVI 1 1. Osnovne operacije s kompleksnim brojevima Kompleksni brojevi su proširenje skupa realnih brojeva. Naime, ne postoji broj koji zadovoljava kvadratnu jednadžbu x 2 + 1 = 0. Baš uz
Διαβάστε περισσότεραDerivacija funkcije Materijali za nastavu iz Matematike 1
Derivacija funkcije Materijali za nastavu iz Matematike 1 Kristina Krulić Himmelreich i Ksenija Smoljak 2012/13 1 / 45 Definicija derivacije funkcije Neka je funkcija f definirana u okolini točke x 0 i
Διαβάστε περισσότεραZadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu
Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu Trigonometrijske jednačine i nejednačine. Zadaci koji se rade bez upotrebe trigonometrijskih formula. 00. FF cos x sin x
Διαβάστε περισσότερα2.6 Nepravi integrali
66. INTEGRAL.6 Neprvi integrli Definicij. Nek je f : [, R funkcij koj je Riemnn integrbiln n svkom podsegmentu [, ] od [,. Ako postoji končn es f() (.4) ond se tj es zove neprvi integrl funkcije f n [,
Διαβάστε περισσότεραSume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.
Sume kvadrata Koji se prirodni brojevi mogu prikazati kao zbroj kvadrata dva cijela broja? Propozicija 1. Ako su brojevi m i n sume dva kvadrata, onda je i njihov produkt m n takoder suma dva kvadrata.
Διαβάστε περισσότεραPismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.
Pismeni ispit iz matematike 06 007 Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj z = + i, zatim naći z Ispitati funkciju i nacrtati grafik : = ( ) y e + 6 Izračunati integral:
Διαβάστε περισσότεραISPITNI ZADACI FORMULE. A, B i C koeficijenti (barem jedan A ili B različiti od nule)
FORMULE Implicitni oblik jednadžbe pravca A, B i C koeficijenti (barem jedan A ili B različiti od nule) Eksplicitni oblik jednadžbe pravca ili Pravci paralelni s koordinatnim osima - Kada je u općoj jednadžbi
Διαβάστε περισσότεραUvod u teoriju brojeva
Uvod u teoriju brojeva 2. Kongruencije Borka Jadrijević Borka Jadrijević () UTB 2 1 / 25 2. Kongruencije Kongruencija - izjava o djeljivosti; Teoriju kongruencija uveo je C. F. Gauss 1801. De nicija (2.1)
Διαβάστε περισσότεραx + t x 2 x t x 2 t x = + x + = + x + = t 2. 3 y y [x množi cijelu zagradu] y y 2 x [na lijevu stranu prebacimo nepoznanicu y] [izlučimo 3 y ] x x x
Zadatak 00 (Sanja, gimnazija) Odredi realnu funkciju f() ako je f ( ) = Rješenje 00 Uvedemo supstituciju (zamjenu varijabli) = t Kvadriramo: t t t = = = = t Uvrstimo novu varijablu u funkciju: f(t) = t
Διαβάστε περισσότεραMATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori
MATEMATIKA 2 Prvi pismeni kolokvijum, 14.4.2016 Grupa 1 Rexea zadataka Dragan ori Zadaci i rexea 1. unkcija f : R 2 R definisana je sa xy 2 f(x, y) = x2 + y sin 3 2 x 2, (x, y) (0, 0) + y2 0, (x, y) =
Διαβάστε περισσότερα- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)
MEHANIKA 1 1. KOLOKVIJ 04/2008. grupa I 1. Zadane su dvije sile F i. Sila F = 4i + 6j [ N]. Sila je zadana s veličinom = i leži na pravcu koji s koordinatnom osi x zatvara kut od 30 (sve komponente sile
Διαβάστε περισσότερα4. DERIVACIJA FUNKCIJE 1 / 115
4. DERIVACIJA FUNKCIJE 1 / 115 2 / 115 Motivacija: aproksimacija funkcije, problemi brzine i tangente Motivacija: aproksimacija funkcije, problemi brzine i tangente Povijesno su dva po prirodi različita
Διαβάστε περισσότεραFunkcija gustoće neprekidne slučajne varijable ima dva bitna svojstva: 1. Nenegativnost: f(x) 0, x R, 2. Normiranost: f(x)dx = 1.
σ-algebra skupova Definicija : Neka je Ω neprazan skup i F P(Ω). Familija skupova F je σ-algebra skupova na Ω ako vrijedi:. F, 2. A F A C F, 3. A n, n N} F n N A n F. Borelova σ-algebra Definicija 2: Neka
Διαβάστε περισσότερα1 / 79 MATEMATIČKA ANALIZA II REDOVI
/ 79 MATEMATIČKA ANALIZA II REDOVI 6.. Definicija reda Promatrajmo niz Definicija reda ( ) n 2 :, 2 2 3 2 4 2,... Postupno zbrajajmo elemente niza: = + 2 2 = 5 4 + 2 2 + 3 2 = 49 36 + 2 2 + 3 2 + 4 2 =
Διαβάστε περισσότεραLinearna algebra I, zimski semestar 2007/2008
Linearna algebra I, zimski semestar 2007/2008 Predavanja: Nenad Bakić, Vježbe: Luka Grubišić i Maja Starčević 22. listopada 2007. 1 Prostor radijvektora i sustavi linearni jednadžbi Neka je E 3 trodimenzionalni
Διαβάστε περισσότεραDiferencijalni račun
ni račun October 28, 2008 ni račun Uvod i motivacija Točka infleksije ni račun Realna funkcija jedne realne varijable Neka je X neprazan podskup realnih brojeva. Ako svakom elementu x X po postupku f pridružimo
Διαβάστε περισσότεραPOVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA
POVRŠIN TNGENIJLNO-TETIVNOG ČETVEROKUT MLEN HLP, JELOVR U mnoštvu mnogokuta zanimljiva je formula za površinu četverokuta kojemu se istoobno može upisati i opisati kružnica: gje su a, b, c, uljine stranica
Διαβάστε περισσότερα( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4
UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET Riješiti jednačine: a) 5 = b) ( ) 3 = c) + 3+ = 7 log3 č) = 8 + 5 ć) sin cos = d) 5cos 6cos + 3 = dž) = đ) + = 3 e) 6 log + log + log = 7 f) ( ) ( ) g) ( ) log
Διαβάστε περισσότεραPrvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum
27. septembar 205.. Izračunati neodredjeni integral cos 3 x (sin 2 x 4)(sin 2 x + 3). 2. Izračunati zapreminu tela koje nastaje rotacijom dela površi ograničene krivama y = 3 x 2, y = x + oko x ose. 3.
Διαβάστε περισσότεραSadržaj: Diferencijalni račun (nastavak) Derivacije višeg reda Približno računanje pomoću diferencijala funkcije
Sadržaj: Diferencijalni račun (nastavak) Derivacije višeg reda Približno računanje pomoću diferencijala funkcije Osnovni teoremi diferencijalnog računa L Hospitalovo pravilo Derivacije višeg reda Derivacija
Διαβάστε περισσότεραStrukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1
Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij Na kolokviju je dozvoljeno koristiti samo pribor za pisanje i službeni šalabahter. Predajete samo papire koje ste dobili. Rezultati i uvid u kolokvije: ponedjeljak,
Διαβάστε περισσότεραAPROKSIMACIJA FUNKCIJA
APROKSIMACIJA FUNKCIJA Osnovni koncepti Gradimir V. Milovanović MF, Beograd, 14. mart 2011. APROKSIMACIJA FUNKCIJA p.1/46 Osnovni problem u TA Kako za datu funkciju f iz velikog prostora X naći jednostavnu
Διαβάστε περισσότεραObične diferencijalne jednadžbe 2. reda
VJEŽBE IZ MATEMATIKE 2 Ivana Baranović Miroslav Jerković Lekcija 13 Obične diferencijalne jednadžbe 2. reda Obične diferencijalne jednadžbe 2. reda U ovoj lekciji vježbamo rješavanje jedne klase običnih
Διαβάστε περισσότεραVJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.
JŽ 3 POLAN TANZSTO ipolarni tranzistor se sastoji od dva pn spoja kod kojih je jedna oblast zajednička za oba i naziva se baza, slika 1 Slika 1 ipolarni tranzistor ima 3 izvoda: emitor (), kolektor (K)
Διαβάστε περισσότεραApsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.
Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama. a b Verovatno a da sluqajna promenljiva X uzima vrednost iz intervala
Διαβάστε περισσότεραIskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012
Iskazna logika 3 Matematička logika u računarstvu Department of Mathematics and Informatics, Faculty of Science,, Serbia novembar 2012 Deduktivni sistemi 1 Definicija Deduktivni sistem (ili formalna teorija)
Διαβάστε περισσότεραSustavi diferencijalnih jednadžbi
PMF-Matematički odsjek Sveučilište u Zagrebu Maja Starčević Sustavi diferencijalnih jednadžbi Skripta Zagreb, 2015. Predgovor Skripta je napisana prema predavanjima iz kolegija Sustavi diferencijalnih
Διαβάστε περισσότερα1. zadatak , 3 Dakle, sva kompleksna re{ewa date jedna~ine su x 1 = x 2 = 1 (dvostruko re{ewe), x 3 = 1 + i
PRIPREMA ZA II PISMENI IZ ANALIZE SA ALGEBROM. zadatak Re{avawe algebarskih jedna~ina tre}eg i ~etvrtog stepena. U skupu kompleksnih brojeva re{iti jedna~inu: a x 6x + 9 = 0; b x + 9x 2 + 8x + 28 = 0;
Διαβάστε περισσότεραIspit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1
Ispit održan dana 9 0 009 Naći sve vrijednosti korjena 4 z ako je ( ) 8 y+ z Data je prava a : = = kroz tačku A i okomita je na pravu a z = + i i tačka A (,, 4 ) Naći jednačinu prave b koja prolazi ( +
Διαβάστε περισσότερα5. poglavlje (korigirano) DERIVACIJA FUNKCIJA
5 Derivacija funkcija (sa svim korekcijama) 8 5 poglavlje (korigirano) DERIVACIJA FUNKCIJA U ovom poglavlju: Derivacija po definiciji, tablica deriviranja Derivacija zbroja, razlike, produkta i kvocijenta
Διαβάστε περισσότεραPrikaz sustava u prostoru stanja
Prikaz sustava u prostoru stanja Prikaz sustava u prostoru stanja je jedan od načina prikaza matematičkog modela sustava (uz diferencijalnu jednadžbu, prijenosnu funkciju itd). Promatramo linearne sustave
Διαβάστε περισσότεραMatematičke metode u marketingumultidimenzionalno skaliranje. Lavoslav ČaklovićPMF-MO
Matematičke metode u marketingu Multidimenzionalno skaliranje Lavoslav Čaklović PMF-MO 2016 MDS Čemu služi: za redukciju dimenzije Bazirano na: udaljenosti (sličnosti) među objektima Problem: Traži se
Διαβάστε περισσότερα