- •1. Теоретическое занятие
- •Компьютерная алгебра.
- •Использование систем компьютерной алгебры.
- •2. Практическое занятие
- •Лабораторная работа 1.
- •Разложение в ряд Тейлора
- •Лабораторная работа 2
- •Сходимость ряда Тейлора
- •Лабораторная работа 3
- •Вычисление интегралов
- •3. Практическое занятие
- •Лабораторная работа 4
- •Метод наименьших квадратов
- •Лабораторная работа 5
- •Быстрое преобразование Фурье
- •4 Практическое занятие
- •Задачи:
- •Литература
человеческих". Во всех языках представление целых чисел первично, так как в этом случае алгоритмы сложения и умножения становятся, по крайней мере, в принципе, довольно простыми. В силу этого "ленивого" принципа Maple выдает только целые числа или имена без численных ответов до тех пор, пока вы об этом не попросите. Основные команды "принудительного" вычисления
evalb - для булевых выражений, evalc - для комплексных выражений,
evalf - для операций с плавающей запятой, evalm - для вычисления матричных выражений.
Лабораторная работа 1.
Разложение в ряд Тейлора
Рассмотрим разложение в ряд Тейлора. Начнем с очистки памяти системы и загрузки библиотеки графических подпрограмм:
> restart: with(plots):
Определим функцию от двух переменных
> g:=x->exp(-0.1*x^2)*sin(5*x);
точку, в окрестности которой мы изучаем разложение, > x0:=0:
и радиус окрестности в которой мы будем изучать разложение функции в ряд
> r:=5:
Видно, что в заданной окрестности у функции нет особых точек
> plot(g(x),x=x0..x0+r,y=-1..1, color=red);
Видно, что построение графиков в Maple достаточно простое.
Теперь зададим начальную степень разложения в ряд Тейлора
> inDeg :=6:
и посмотрим на выражение для полинома Тейлора, используя встроенную функцию
> f:=taylor(g(x),x=x0,inDeg);
Для того, чтобы убедиться, что приближение полиномом Тейлора улучшается при увеличении степени полиномы мы построим анимацию (мультфильм). Для этого зададим число шагов (или кадров)
> N:= 10:
и на каждом шаге будем увеличивать степень полинома Тейлора на
> step:=6:
Построим теперь последовательность графиков. Для этого напишем цикл
> for i from 0 to N do deg := inDeg + step*i:
f:=convert(taylor(g(x),x=x0,deg),polynom);
A[i]:= plot(f,x=x0..x0+r, y=-1..1, color=blue, title=cat("N=",deg)): end do:
Написание цикла в Maple так же вполне очевидно.
6