- •1. Интерфейс программы Maple.
- •1.1. Рабочий лист и меню.
- •1.2. Панель инструментов.
- •1.3. Язык пользователя.
- •1.4. Совместимость с другими программами.
- •2. Структура команды, операторы, синтаксические символы
- •2.1. Операторы, операнды и основные синтаксические символы команды.
- •2.2. Оператор присвоения, функции пользователя и оператор подстановки.
- •3. Алгебраические операторы.
- •3.1. Равенство и неравенства.
- •3.2. Алгебраические действия.
- •3.3. Специальные константы.
- •3.4. Комплексные числа.
- •3.5. Подстановка численных значений и простые вычисления.
- •3. Специальный оператор вычисления: eval.
- •3.6. Использование символов последовательности, списка, множества.
- •3.7. Элементарные трансцендентные функции.
- •4. Алгебраические преобразования.
- •4.1. Факторизация алгебраических выражений.
- •4.2. Приведение подобных членов.
- •4.3. Упрощение и развёртывание.
- •4.4. Нормализация дробных выражений.
- •4.5. Комбинирование выражений.
- •4.6. Преобразование функций.
- •4.7. Условия на переменные и параметры.
- •5. Вычисления множества значений функции.
- •5.1. Вычисление множества значений данной функции для множества значений аргумента с заданным шагом.
- •5.2. Вычисление множества значений данной функции для выбранного множества значений аргумента.
- •5.3. Вычисление множества значений данной функции для множества значений аргумента с заданным условием.
- •6. Суммы, суммирование последовательности, вычисление сумм.
- •7. Таблицы.
- •8. Графики.
- •8.2. 3-Мерные графики функций двух переменных.
- •8.3. Анимация графиков.
- •9. Решение алгебраических уравнений и их систем.
- •9.1. Решение отдельного уравнения.
- •9.2. Решение системы линейных уравнений.
- •9.3. Решение системы линейного и квадратного уравнений.
- •9.4. Решение системы квадратных уравнений.
- •10. Решение трансцендентных уравнений.
- •10.1. Решение одного уравнения.
- •10.1.1. Справка о функции Ламберта.
- •10.2. Решение системы, содержащей трансцендентные уравнения.
- •11. Пределы и асимптотика функций.
- •11.1. Пределы.
- •11.2. Асимптотическое поведение функций.
- •12. Дифференцирование функций.
- •13. 1-Кратные интегралы (неопределённые и определённые).
- •13.1. Неопределённый интеграл.
- •13.1.1. Справка о функции erf(X) (Интеграл ошибок или интеграл вероятности).
- •13.1.2. Справка о функции (z)
- •13.2. Определённый интеграл.
- •14. Многократные интегралы.
- •1. Неопределённый интеграл. Формат команд:
- •15. Вычисление и графическое представление интегралов.
- •16. Ряды, разложение функций в ряды.
- •16.1. Суммирование рядов.
- •16.1.1. Справка по функциям Бесселя.
- •16.1.2. Справка по дзета-функции Римана.
- •16.2. Разложение функций в ряды.
- •3. Примеры.
- •16.3. Конвертирование рядов и аппроксимация функций полиномами.
- •16.3.1. Приложение аппроксимаций к решению трансцендентных уравнений
- •17. Обыкновенные дифференциальные уравнения и их решение.
- •17.1. Общее решение оду.
- •17.1.1. Справка о функциях Бесселя.
- •17.2. Решение с начальными условиями.
- •17.3. Использование решений дифференциальных уравнений.
- •18. Дифференциальные уравнения в частных производных.
- •18.1. Разделение переменных.
- •18.2. Решение командой pdsolve.
- •18.3. Графическое представление решения.
- •1. Контрольные вопросы для самопроверки
- •5.1. Напишите команду вычисления значений функции для множества значений аргумента с данным шагом.
- •5.2. Напишите команду вычисления значений функции для выбранного множества значений аргумента.
- •2. Задания для лабораторных работ
- •Тема 1. Ознакомление с программой Maple и простейшие вычисления с её помощью.
- •Тема 2. Построение графиков.
- •Тема 3. Решение алгебраических уравнений и их систем.
- •Тема 4. Трансцендентные функции и решение трансцендентных уравнений.
- •Тема 5. Дифференцирование функций.
- •Тема 6. Ряды и их суммы. Представление функций рядами.
- •Тема 7. Интегралы.
- •Тема 8. Обыкновенные дифференциальные уравнения.
- •Тема 9. Дифференциальные уравнения в частных производных.
- •Общая характеристика программы ……………………………………………………. 3
Тема 6. Ряды и их суммы. Представление функций рядами.
Задание 1. Ознакомьтесь с соответствующим разделом Введения и Help (контекстная помощь на «sum»).
Задание 2. Структурируйте рабочий лист для выполнения заданий по теме, создав нужное число подразделов и поместив в 1-ю текстовую строку каждого подраздела соответствующее задание.
Задание 3.
3.1. Найти сумму бесконечного геометрического ряда (q<1) с общим членом вида q^k (k = 0..) в общем виде и вычислить её для q=1/2.
3.2. Найти конечную сумму членов того же вида для (k = 0..5) в общем виде, вычислить её для q=1/2, сравнить с предыдущим результатом.
Задание 4. Найти и вычислить сумму ряда с общим членом (-1)^k/k! (k= 0..) и конечную сумму первых членов его до k=4 и k=5. Сравнить числа.
Задание 5. Найти и вычислить сумму ряда с общим членом 1/k^4 (k=1..).
Задание 6. Представить функцию f = sin(x) рядом Тейлора с точностью до 1-го, 2-го, 3-го и 4-го приближения, подбирая в каждом случае число членов разложения таким, чтобы получить следующее, более точное, приближение. Построить на одном чертеже графики точной функции и её аппроксимаций (0=<x=<Pi). Сделать выводы об интервалах применимости полученных приближений. (Указание: для построения графиков конвертировать ряды в полиномы).
Задание 7. Представить функцию f = tg(x) рядом Тейлора с точностью до 1-го, 2-го, 3-го и 4-го приближения, подбирая в каждом случае число членов разложения таким, чтобы получить следующее, более точное, приближение. Построить на одном чертеже графики точной функции и её аппроксимаций (0=<x=<Pi/4). Сделать выводы об интервалах применимости полученных приближений.
Тема 7. Интегралы.
Задание 1. Ознакомьтесь с соответствующим разделом Введения и Help (контекстная помощь на «int»).
Задание 2. Структурируйте рабочий лист для выполнения заданий по теме.
Задание 3. Составьте таблицу неопределённых интегралов для наиболее часто встречающихся алгебраических и элементарных трансцендентных функций (не менее 10).
Задание 4.
Используя средства программы, найти 1-кратным интегрированием
4.1. площадь прямоугольника со сторонами a и b.
4.2. площадь прямоугольного треугольника с катетами a, b.
Указание: выбрать удобную СК; использовать уравнение гипотенузы.
4.3. площадь фигуры, ограниченной сверху уравнением скорости равноускоренного движения, снизу – осью абсцисс на интервале (0, t).
Задание 5.
5.1. Найти двойным интегрированием площадь круга радиуса R, а) используя декартовы координаты; б) используя полярные координаты.
Указание: использовать уравнение окружности; элемент площади в полярных координатах .
5.2. Найти двойным интегрированием площадь сектора круга радиуса R опирающегося на угол /6.
5.3. Найти интегрированием площадь эллипса с полуосями a и b. Указание: использовать уравнение эллипса.
Задание 6. Найти интегрированием площадь поверхности шара радиуса R; элемент площади в сферических координатах (интеграл берётся по полному телесному углу). Вычислить результат для R= 2.
Задание 7.
7.1. Найти объём шара радиуса R; элемент объёма в сферических координатах: . Вычислить результат для R= 2.
7.2. Найти объём цилиндра радиуса R, высоты h и вычислить результат для R= 2, h=3; элемент объёма выбрать в цилиндрических координатах.
Задание 8.
Функция имеет вид: .
8.1. Найти интеграл от этой функции при x = 0..z. Выяснить смысл ответа и построить график выведенной функции на отрезке [0..3]
8.2. Вычислить площадь фигуры, образованной этой функцией, вертикалями х=0 и х=1, и отрезком оси Х.
8.3. Найти интегралы и, выяснить смысл полученных выражений и выразить их через факториалы.