Introduktion till Maple

Relevanta dokument
Datorövning 1 med Maple, vt

Introduktion till Maple

Datorövning 2 med Maple, vt

Introduktion till Maple

Stapeldiagram. Stolpdiagram

Komplex Analys. Datorlaboration 1. av Sven Spanne. Reviderad ht av Anders Holst

x 2 + ax = (x + a 2 )2 a2

ÁÒØÖÓ Ù Ø ÓÒ Ø ÐÐ Å ÔÐ ½ Ñ ¾¼¼

¾

Laboration: Grunderna i Matlab

Laboration 2: Sannolikhetsteori och simulering

Flervariabelanalys, inriktning bildbehandling, datorövning 1

ÝÖ Ö Ò ØØ Ò Ø ÓÒ Ù ØÖ Ø ÓÒ ÑÙÐØ ÔÐ Ø ÓÒ Ó Ú ÓÒ Ö ØÑ Ø ÙØØÖÝ ÙØ Ö Å ÌÄ Ñ ÓÔ Ö ØÓÖ ÖÒ ¹» Ü ÑÔ Ðº ÇÑ Ø Ö ØÑ Ø ÙØØÖÝ Ø ½ ¾ Ò Ú Å ÌÄ ¹ÔÖÓÑÔØ Ò ÒÑ ØÒ Ò Ò Ú

Technology Management Mapleövning 1 och 2

Ð ÓÖ Ø Ñ Ö ÙÖ Ä Ò ½ Å ËË ¹ ÁÒØÖÓ ÙØ ÓÒ ÔÖÓ Ö ÑÑ Ø ÓÒ Â Î Ë Ø Ò Î Ö Ð Ú Ö Ð ºÙÒ º Ö ÛÛÛº ºÙÒ º Ö» Ú Ö Ð ÕÙ Ô ËÓ ¹ ÍÒ Ú Ö Ø Æ ËÓÔ ¹ ÒØ ÔÓÐ ¾ Ñ Ö ¾¼¼

ÁÒØÖÓ ÙØ ÓÒ ËÎ ÈÖÓ Ö ÑÑ Ø ÓÒ Ï Ä Ò Ò ÓÖÑ Ø ÕÙ Ë Ø Ò Î Ö Ð Ú Ö Ð ºÙÒ º Ö ÛÛÛº ºÙÒ º Ö» Ú Ö Ð ÕÙ Ô ËÓ ¹ ÍÒ Ú Ö Ø Æ ËÓÔ ¹ ÒØ ÔÓÐ ¾ ÒÓÚ Ñ Ö ¾¼¼

Î Ö Ä Ì ½º Ì Ö Ò Ø Üع Ð ÓÑ ÒÔÙغ ¾º ÈÖÓ Ö Ö Ð Ò Ó ØÑÑ Ö Ø ÓÔØ Ñ Ð ÙØ Ò Øº º Ö ÙØ Ò ÎÁ¹ Ð Ú ¹ÁÒ Ô Ò Òصº º ÎÁ¹ Ð Ò Ò ÓÒÚ ÖØ Ö Ø ÐÐ Ü ÑÔ ÐÚ Ò È ¹ к

Datorövning 1 med Maple

Laboration 3: Stora talens lag, centrala gränsvärdessatsen och enkla punktskattningar

Programmering med Java. Grunderna. Programspråket Java. Programmering med Java. Källkodsexempel. Java API-exempel In- och utmatning.

Introduktion till Matlab

Introduktion till Matlab

Matematik 3 Digitala övningar med TI-82 Stats, TI-84 Plus och TI-Nspire CAS

Föreläsning 13 5 P erceptronen Rosen blatts p erceptron 1958 Inspiration från mönsterigenk änning n X y = f ( wjuj + b) j=1 f där är stegfunktionen.

MAPLE MIKAEL STENLUND

Mathematica. Utdata är Mathematicas svar på dina kommandon. Här ser vi svaret på kommandot från. , x


f(x) = f t (x) = e tx f(x) = log x X = log A Ö Ð e X = A f(x) = x X = A Ö Ð X 2 = A. (cosa) 2 + (sin A) 2 = I, p (k) (α) k=0

Ö Ò histogramtransformationº

Extra datorövning med Maple, vt2 2014

Tentamen i TMME32 Mekanik fk för Yi

Funktionsteori Datorlaboration 1

Texten är en omarbetning av en text skriven av Rikard Bögvad för kursen Matematik I (30 hp).

Innehåll. Vad är MATLAB? Grunderna i MATLAB. Informationsteknologi. Informationsteknologi.

Laboration 3: Enkla punktskattningar, styrkefunktion och bootstrap

s N = i 2 = s = i=1

Tillämpad matematik. Lineära system. LAB1

Användarmanual till Maple

2E I L E I 3L E 3I 2L SOLUTIONS

Datorövning 2 med Maple

Introduktion till Maple

x + y + z = 0 ax y + z = 0 x ay z = 0

Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker. GeoGebraexempel

1 = 2π 360 = π ( 57.3 ) 2π = = 60 1 = 60. 7π π = 210

av envariabelfunktionen g(t) och flervariabelfunktionen t = h(x, y) = x 2 + e y.)

När man vill definiera en matris i MATLAB kan man skriva på flera olika sätt.

Imperativ programering

vux GeoGebraexempel 3b/3c Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker

R AKNE OVNING VECKA 2 David Heintz, 13 november 2002

Introduktion till Matlab

Uppgift 1. (SUBPLOT) (Läs gärna help, subplot innan du börjar med uppgiften.) 1 A) Testa och förklara hur nedanstående kommandon fungerar.

ÁÒÒ ÐÐ ÓÑ ØÖ Ð Ö Ð Ñ ÒØ ÓÔ ÒØÓ Ð¹Ã Û Ö ÞÑ Ð Ö Ø Ð Ö ÔÖ Ø ÙØ ÓÖÑ ÙÒ Ö ½ ¼¼¹ Ó ½ ¼¼¹Ø Рغ Î Ø º ÖØ ¾

de uppgifter i) Under m-filerna iv) Efter samlade i en mapp. Uppgift clear clc Sida 1 av 6

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Laboration: Grunderna i MATLAB

Introduktion till MATLAB

3.3. Symboliska matematikprogram

ÁÒÒ ÐÐ ½ ÁÒØÖÓ Ù Ø ÓÒ ½ ½º½ ÝÒ Ñ Ð Ø Ð Ò Ö Ò Ú ÔØ Ú È ¹Ð Ö º º º º º º º ½ ½º¾ ÃÓÖØ ÓÑ ØÓÖ ÑÙÐ Ö Ò Ö º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º ¾ ¾ Ø Ð Ö

Fri programvara i skolan datoralgebraprogrammet Maxima

Preliminärt lösningsförslag till del I, v1.0

y y 1 = k(x x 1 ) f(x) = 3 x

Imperativ programering

Datorövning(ar) i funktionalanalys och harmonisk analys

Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker. GeoGebraexempel

Tentamen i Matematisk analys MVE045, Lösningsförslag

Lösningsförslag till tentamen Torsdag augusti 16, 2018 DEL A

LABORATION I MAPLE MIKAEL STENLUND

Introduktion till Matlab

huvudprogram satser funktionsfil utparametrar anrop av funktionsfil satser satser

1 S nr = L nr dt = 2 mv2 dt

TATA42: Föreläsning 7 Differentialekvationer av första ordningen och integralekvationer

4 Fler deriveringsregler

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik Lösningsförslag till del I

= 0. Båda skärningsvinklarna är således π/2 (ortogonala riktningsvektorer).

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Rapportexempel, Datorer och datoranvändning

Index. Vektorer och Elementvisa operationer. Summor och Medelvärden. Grafik i två eller tre dimensioner. Ytor. 20 januari 2016 Sida 1 / 26

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

Å Þ Ö Î Ö Ø ÓÒ Ó Ò Ö Ð Ö Ð ÓÖ Ø Ñ ÖØ Ø ÓÒ Ö ÙÐØĐ Ø ĐÙÖ ÁÒ ÓÖÑ Ø Ö Ö Ö ¹Ã ÖÐ ¹ÍÒ Ú Ö ØĐ Ø ÌĐÙ Ò Ò ÞÙÖ ÖÐ Ò ÙÒ Ö Ò Ó ØÓÖ Ö Æ ØÙÖÛ Ò Ø Ò ÚÓÖ Ð Ø ÚÓÒ Ö ØÓ

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

Inledning till OpenOffice Calculator Datorlära 2 FK2005

Maclaurins och Taylors formler. Standardutvecklingar (fortsättning), entydighet, numerisk beräkning av vissa uttryck, beräkning

Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker. GeoGebraexempel

Lösa ekvationer på olika sätt

Att undervisa och studera matematik med datoralgebraprogrammet Maxima. Per Jönsson och Thomas Lingefjärd

En vanlig uppgift är att bestämma max resp min för en trigonometrisk funktion och de x- värden för vilka dessa antas.

Matlabövning 1 Funktioner och grafer i Matlab

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Laboration 1: Grundläggande sannolikhetsteori, simulering och dataanalys

Betygskriterier Matematik D MA p. Respektive programmål gäller över kurskriterierna

Linjär algebra med tillämpningar, lab 1

7. Ange och förklara definitionsmängden och värdemängden för funktionen f definierad enligt. f(x) = ln(x) 1.

Talmängder N = {0,1,2,3,...} C = {a+bi : a,b R}

Symboliska beräkningar i Matlab

Planering för Matematik kurs D

Kontinuerliga system, Datorövning 2

2320 a. Svar: C = 25. Svar: C = 90

Precis som var fallet med förra artikeln, Geogebra för de yngre i Nämnaren

Transkript:

Flerdimensionell analys för F och π, vt 1 2007 Introduktion till Maple Allmänt Ett modernt datoralgebrasystem har som huvudfunktion att göra symboliska beräkningar, i motsats till numeriska. Det kan utföra algebraiska manipulationer och förenklingar, lösa ekvationssystem, integrera och derivera symboliskt och lösa differentialekvationer. Dessutom kan de flesta sådana system också utföra numeriska beräkningar och har kraftfulla grafiska funktioner. Behöver man mer omfattande numeriska beräkningar använder man sig dock hellre av Matlab eller specialskrivna numeriska program. Maple är ett av de ledande datoralgebrasystemen. Några av de starkaste konkurrenterna är Mathematica, Macsyma och Reduce. LTH har en generell licens för Maple och systemet bör därför finnas tillgängligt på studentdatorer. Det kan köras från de flesta vanliga operativsystem. Maple är ett mycket mångsidigt program, och man kan ägna mycket tid åt att utforska dess användningsmöjligheter. Dess mångsidighet gör det samtidigt svårare att använda än tex Matlab. Liksom de flesta programpaket uppgraderas Maple relativt ofta. Versionerna skiljer sig något åt, och anvisningarna nedan fungerar bra för Maple 10 Classic Worksheet. Mer information om Maple än vad som ryms i denna korta introduktion kan man finna i det inbyggda hjälpsystemet samt i en stort antal skrifter och böcker. På kursens hemsida finns länkar till mer information. Starta Maple på Linuxsystem (på EFD:s datorer) genom att Klicka på ÔÔÐ Ø ÓÒ i övre vänstra hörnet på skärmen. I fönstret, som öppnas, välj Å Ø och sen Å ÔÐ ½¼ Ð ÏÓÖ Øº På Windows-maskiner brukar finnas en Maple-ikon. Placera Maplefönstret, som strax kommer upp, på lämpligt ställe. Man går ur Maple genom att välja Ü Ø i Ð -menyn. Behöver man avbryta någon process kan man använda en stop-knapp på menyraden. Hjälp Maple har ett omfattande inbyggt hjälpsystem. Om man klickar på À ÐÔ i menyraden, så får man tillgång till hjälpfunktioner. Dessa fungerar på lite olika sätt, beroende på vilken Mapleversion man kör, men brukar vara lätta att använda. Man kan också få hjälp genom att skriva ett sökord föregånget av ett frågetecken, t ex ÜÔ, Ò Ò. I slutet på varje hjälptext finns exempel och hänvisningar till andra kommandon som kan vara av nytta. Fördefinierade konstanter och funktioner Maple har några fördefinierade konstanter (se ÓÒ Ø ÒØ), tex Á, È och Ò Ò ØÝ (står för i, π resp ) Dessa är reserverade namn, som inte får användas till annat. Observera att Maple skiljer på stora och små bokstäver. Exempelvis måste π (3.14... ) skrivas È (stort P). Skriver man Ô får man ett π på skärmen, men är detta enbart en symbol och har inget numeriskt värde. För talet e finns ingen symbol utan man skriver ÜÔ ½µ ( se ÜÔ) I Maple finns många fördefinierade funktioner (se Ò Ò), däribland de välkända funktionerna Ò Ó Ø Ò ÓØ Ö Ò ÖÓ ÖØ Ò ÖÓØ ÕÖØ ÜÔ ÐÒ ÐÓ ÐÓ ½¼ (Här står för absolutbelopp, ÕÖØ för kvadratroten, ÜÔ för exponentialfunktionen (e x ) både ÐÒ och ÐÓ för naturliga logaritmen och ÐÓ ½¼ för tiologaritmen (lg). 1

Grundläggande kommandon och aritmetiska beräkningar I Maplefönstret hittar du en prompt, som betyder att Maple väntar på ett kommando. Skriv in och tryck på ÒØ Ö, så utförs summationen. Observera att varje kommando till Maple måste avslutas med ett semikolon eller, utan detta händer ingenting. Detta gör att man kan slå in långa formler som inte får plats på en rad. Skriver man semikolon utförs kommandot och resultatet visas på skärmen, skriver man kolon så utförs operationen, men resultatet kommer inte upp på skärmen. Kontrollera att Maple kan fungera som en vanlig räknedosa. Prova i tur och ordning ¾¹ ½»¾ ½» ÕÖØ µ ÕÖØ µ Observera att Maple ger exakta svar, inte närmevärden. Närmevärden erhålles genom kommandot Ú Ð, som står för evaluate using floating point arithmetic. För att få ett närmevärde för den senast utförda beräkningen (2 3 i vårt fall) kan man skriva Ú Ð ±µ Man kan naturligtvis också skriva Ú Ð ÕÖØ µ ÕÖØ µµ. På samma sätt kan resultatet av den näst senaste beräkningen åberopas genom ±±, etc. En praktisk detalj i Maple är möjligheten att gå tillbaka till gamla kommandon på skärmen med pilupp och pil-ner tangenterna, ändra i kommandona och utföra dem på nytt. Man kan också använda musen för att snabbt flytta sej till olika delar av skärmen. Testa genom att gå tillbaka till kommandot ½»¾ ½» och gör en annan bråkberäkning genom att ändra siffror. När det gäller kommandot Ú Ð så kan man ur hjälpfunktionen, som nås med Ú Ð, utläsa att man genom ett andra argument kan ange med hur många siffror man vill ha svaret. Använd detta för att få ett värde på π med 1000 decimaler, Ú Ð È ½¼¼¼µ. Variabler Maple kan inte bara räkna med tal utan också med variabler och med funktioner. Detta gör att ett Maplesystem blir större och ofta mer invecklat att programmera än ett vanligt programmeringspråk, men också oerhört mycket mera kraftfullt. Ge kommandot Ü ½µ. Maple svarar med samma sak. Som svar på ÜÔ Ò ±µ så utvecklar Maple uttrycket enligt binomialteoremet. Prova även med ÜÔ Ò ¹ µ µµ ÜÔ Ò Ü Ü ½µ Ü ¾µ Ü µµ ÜÔ Ò Ó Ü Ýµµ Som bekant vill man ofta gå åt andra hållet, och faktoruppdela ett givet uttryck. Detta görs med kommandot ØÓÖ. Prova detta på de polynomuttryck som du fick ovan. Ett annat kommando för förenkling är ÑÔÐ Ý. Prova detta genom att skriva ÑÔÐ Ý ½» ܹ½µ ½» Ü ½µµ Maple gör inte alltid det man önskar. Ett annat kommando man kan ha nytta av för att göra omskrivningar är ÒÓÖÑ Ð. Tilldelningssatser Man kan tilldela en variabel ett värde, numeriskt eller symboliskt. Tilldelningssymbolen är liksom i Pascal och Simula. Prova med Ü ¾. Kommandot Ü ger nu variabelvärdet 2. Prova också med Ü ½µ ¾. En variabel som fått ett värde behåller detta tills man ger den ett annat värde eller tar bort värdet eller går ur Maple. För att ta bort värdet använder man kommandot Ü ³Ü³, som gör att Maple tolkar bokstaven Ü som en variabel, betecknad Ü, inte som variabelns värde. Det är lätt att glömma bort att man gett en variabel ett värde tidigare, vilket kan leda till obegripliga resultat av räkningar. Vill man ta bort alla värden på variabler och helt och hållet börja om från början skriver man Ö Ø ÖØ. 2

Variabler kan förutom numeriska värden även ha Mapleuttryck som värden. Genom tilldelningskommandot Ü ½µ så sätter vi f lika med (x + 1) 3. (Blir svaret ¾ så tag bort det tidigare värdet från Ü och försök igen.) Man kan sedan räkna vidare med och skriva t ex ¾ och ÜÔ Ò ¾µ. Om man vill beräkna värdet av uttrycket ¾ för t ex Ü ¾ utan att varaktigt tilldela Ü ett värde så kan man skriva Ú Ð Ü ¾ ¾µ eller Ù Ü ¾ ¾µ Funktioner Maple kan hantera inte bara analytiska uttryck, som vi sett exempel på ovan, utan även funktioner. Dessa kan definieras på flera olika sätt. Det för våra ändamål enklaste påminner om beteckningen för en funktion g. Ge kommandot x g(x) ܹ Ü ½µ Nu kan funktionsvärden beräknas på det sätt man är van vid. Prova t ex med ¼µ, ¹½µ, µ och Ý Þµ. Anmärkning Man måste noga hålla isär begreppen funktion och funktionsuttryck, där det senare behandlades under rubriken Tilldelningssatser ovan. För säkerhets skull upprepar vi skillnaden: Om vi ger ett värde till F genom tilldelningen ÜÔ Üµ¹ Ò Üµ så är ett uttryck med variabeln Ü inbyggt. Om vi i stället ger ett värde genom ܹ ÜÔ Üµ¹ Ò Üµ så är en funktion, där Ü bara används för att definiera en regel, och där man skulle kunna använda vilken annan symbol som helst. Funktioner är mycket mer flexibla, men ibland något mer svårhanterliga än funktionsuttryck. Det finns ett enkelt sätt att göra om ett uttryck till en funktion, nämligen genom att använda kommandot ÙÒ ÔÔÐÝ. Till exempel ger kommandot ÙÒ ÔÔÐÝ ÜÔ Üµ¹ Ò Üµ ܵ samma sak som ܹ ÜÔ Üµ¹ Ò Üµ. Maple klarar också funktioner av flera variabler. Funktionen h(x,y) = x 2 y 3 + x 2 y 3 definieras i Maple på följande sätt: Vad ger ¼ ¼µ och ¾µ? Ü Ýµ ¹ Ü ¾¹Ý Ü ¾ Ý Derivation Derivator beräknas med kommandot. Användningen framgår ur exemplen Andraderivator beräknas enligt Ü ¾ Ü ¾ ܵ och Ø Ò Üµ ܵ Ø Ò Üµ Ü Üµ På samma sätt beräknas derivator av högre ordning, där antalet Ü anger ordningen. För detta finns ett kortare skrivsätt. Beräkna fjärdederivatan av tan(x) genom att skriva Ø Ò Üµ Ü µ. 3

Här betyder att derivationen upprepas 4 gånger. Prova även att förenkla svaret med hjälp av ØÓÖ ±µ. Vi kan derivera det tidigare definierade funktionsuttrycket och funktionen genom att skriva Tänk ut vad som kommer ut ur kommandona ܵ resp ܵ ܵ ݵ, ܵ, ݵ ݵ och prova om det stämmer. Anmärkning. Maple har också en derivationsoperator Bokstaven kan inte användas som symbol för något annat., se. Pröva tex µ och Òµ. Man kan även lätt beräkna partiella derivator. Till exempel får man h x och h y för funktionen h ovan genom kommandona Ü Ýµ ܵ resp Ü Ýµ ݵ Högre derivator fås genom uppräkning av variabelnamnen. Pröva t ex Ü Ýµ Ü Ýµ Integration Med hjälp av kommandot ÒØ Üµ kan man beräkna en primitiv funktion till funktionen f(x) med avseende på x. Integrationskonstanten får man sedan själv lägga till om det skulle behövas. Om vi definierat ett funktionsuttryck f och en funktion g som på förra sidan, så fås en primitiv funktion med ÒØ Üµ resp ÒØ Üµ ܵ Repetera nu några primitiva funktioner från envariabelanalysen tex: cosx (med kommandot ÒØ Ó Üµ ܵ ), e t 1 (skrivet ÜÔ Øµ), och med avseende på respektive variabel. Kvadratrotfunktionen skrivs i 1 z 2 Maple som ÕÖØ. Om Maple inte kan någon primitiv funktion, så svarar Maple genom att ge tillbaka det man stoppat in. Försök med ÒØ Ü Ü Üµ så får du tillbaka Z x x dx Anmärkning Prova också Z 1 2x 2 1 x 2 dx och Z e x2 dx. Dessa exempel visar att Maple känner till fler primitiva funktioner än de vanliga elementära funktionerna. Den första av integralerna är exempel på en så kallad elliptisk integral. Vissa elliptiska integraler finns i Maple, se t ex ÐÐ ÔØ. I svaret på den andra integralen ingår den så kallade error function, Ö. Denna uppträder bl a inom statistiken och i samband med värmeledning. 4

För att beräkna integraler, till exempel Z 3 2 (x+1) 3 dx måste även gränserna anges. Detta görs i Maple genom Ü ¹¾ºº, eller allmänt Ü ºº för a x b. Integralen ovan beräknas genom ÒØ Ü ½µ Ü ¹¾ºº µ Gränserna får gärna innehålla variabler, försök t ex med ÒØ Ü ¹Ýºº Þ ½µµ. Även generaliserade integraler kan beräknas. Prova t ex med ÒØ ½» ½ Ü ¾µ Ü ¼ºº Ò Ò Øݵ Använder man en stor begynnelsebokstav (tex skriver ÁÒØ ½» ½ Ü ¾µ Ü ¼ºº Ò Ò Øݵ ) gör inte Maple någon beräkning utan svarar med en snygg utskrift av det man skrivit in. Detta är bra att använda om man vill kontrollera att man skrivit rätt. Summation Maple kan också användas för att beräkna summor. Syntaxen för summation är naturlig, n k=m a k fås genom Maplekommandot ÙÑ µ ѺºÒµ. Beräkna potenssummorna n k k=1 och med hjälp av kommandona ÙÑ ½ººÒµ och ÙÑ ¾ ½ººÒµ. Förenkla med ÑÔÐ Ý. Även vissa serier kan Maple beräkna. Vad blir 1 k 2? Gränsvärden k=1 Gränsvärden beräknas med kommandot Ð Ñ Ø, prova n k=1 k 2 Ð Ñ Ø Ò Üµ»Ü Ü ¼µ Ð Ñ Ø ÕÖØ ½ ÜÔ Üµµ¹½µ» ÜÔ Üµ Ü Ò Ò Øݵ Taylor- och Maclaurinutvecklingar Med kommandot Ø ÝÐÓÖ får man Taylor- (Maclaurin)utvecklingen till ordning 5, tex ger Ø ÝÐÓÖ ÜÔ Ò Üµµ ܵ Maclaurinutvecklingen av e sinx. Vill man istället taylorutvecka sinx kring punkten x = 1 till ordning 9 (restterm av ordning 10) skriver man Ø ÝÐÓÖ Ò Üµ Ü ½ ½¼µ Ekvationslösning Maple kan användas för att lösa ekvationer, se ÓÐÚ och ÓÐÚ. Prova de tre varianterna och läs om dem i hjälpfunktionen. Pröva också ÓÐÚ Ü Ü ¾ ܹ ¼ ܵ ÓÐÚ Ü Ü ¾ ܹ ¼ ܵ ÓÐÚ Ü Ü ¾ ܹ ¼ Ü ÓÑÔРܵ ÓÐÚ Ò Üµ ½»¾ ܵ I det senare fallet ger Maple endast en lösning. För att få alla lösningar kan man skriva ÒÚ ÐÐËÓÐÙØ ÓÒ ØÖÙ ÓÐÚ Ò Üµ Ó Üµ ÕÖØ ¾µ ܵ 5

Differentialekvationer Maple kan också lösa differentialekvationer, se ÓÐÚ. Pröva med att lösa y + 2y + 2y = e x med kommandot ÓÐÚ Ý Üµ Ü ¾µ ¾ Ý Üµ ܵ ¾ Ý Üµ ÜÔ ¹Üµ Ý Üµµ Har vi dessutom begynnelsevillkoren y(0) = y (0) = 0 kan vi skriva ÓÐÚ ß Ý Üµ Ü ¾µ ¾ Ý Üµ ܵ ¾ Ý Üµ ÜÔ ¹Üµ Ý ¼µ ¼ ݵ ¼µ ¼Ð Ý Üµµ Grafik Maple har omfattande grafiska möjligheter. Om du vill att Maples figurer hamnar i egna fönster (vilket kan vara lättare att hantera) så går du in under menyn File, väljer Preferences och sen Plotting, Window Antalet grafikfönster har en tendens att växa snabbt. Man stänger dem man inte behöver genom att gå in under File och dra till Close när grafikfönstret är uppe. Med kommandot ÔÐÓØ ritar man tvådimensionella figurer i Maple, t ex funktionskurvor. Se hjälpen till kommandona ÔÐÓØ. Prova med ÔÐÓØ Ò Üµ Ü ¹È ººÈ µ Axlarna skalas automatiskt så att bilden fyller grafikfönstret maximalt. Om man vill ha samma skala på båda axlarna kan man gå in på menyraden vid Projection och välja Constrained. Detta kan man också åstadkomma genom att direkt skriva Vill man hellre ha en grön kurva skriver man ÔÐÓØ Ò Üµ Ü ¹È ººÈ Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ ÔÐÓØ Ò Üµ Ü ¹È ººÈ Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò ÓÐÓÖ Ö Òµ Man kan också välja olika typer av axlar, linjetjocklek, linjestil antingen från menyraden eller direkt på kommadoraden. För att rita flera kurvor i en figur använder man [ ]-parenteser (även {}-parenteser fungerar). Pröva ÔÐÓØ Ò Üµ ܹܻ Ü ¹È ººÈ µ Vad är det för speciellt med polynomet? Man kan också rita kurvor i parameterform. Enhetsirkeln (x, y) = (cost, sin t), π t π ritas med ÔÐÓØ Ó Øµ Ò Øµ Ø ¹È ººÈ Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ Observera att parameterintervallet skrivs innanför hakparentesen. Maple har många fler grafikrutiner. För att få tillgång till dessa görs kommandot Û Ø ÔÐÓØ µ Här är ÔÐÓØ namnet på ett så kallat package. Det finns ett antal sådana i Maple, för olika användningar. Avslutar man med ; får man en lista över de nya kommandon man får tillgång till. Ett annat package för grafik är ÔÐÓØØÓÓÐ. Nu kan vi också rita implicit givna kurvor, tex x2 4 + y2 = 1, med kommandot ÑÔÐ ØÔÐÓØ. Ange 9 ekvationen samt ett läämpligt intervall för x och y. ÑÔÐ ØÔÐÓØ Ü ¾» Ý ¾» ½ Ü ¹ ºº Ý ¹ ºº µ 6

Välj här Projection Constrained. Ibland är det bra att först definiera och lagra bilden och sen titta på den. Om man vill se de båda kurvorna x 2 /4+y 2 /9 = 1 och (x,y) = (2cost,3sin 3t), 0 t 2π i samma bild kan man göra så här: Låt A betyda bilden av den första kurvan och B bilden av den andra, skriv A := ÑÔÐ ØÔÐÓØ Ü ¾» Ý ¾» ½ Ü ¹ ºº Ý ¹ ºº ÓÐÓÖ Ö µ B := ÔÐÓØ ¾ Ó Øµ Ò Øµ Ø ¼ºº¾ È ÓÐÓÖ Ö Òµ Avsluta här med :, ej med ;. (Avslutar man med ; här visas ingen bild, utan skärmen fylls av siffror.) Maple visar nu inga bilder utan lagrar bilderna resp. Om vi nu skriver ÔÐ Ý µ visar Maple båda kurvorna i en bild. Välj här Projection Constrained. Maples tredimensionella grafik har en mängd varianter, läs om dem i ÔÐÓØ. Funktionsytan z = xe x2 y 2, 2 x 2, 2 y 2 kan ritas med ÔÐÓØ Ü ÜÔ ¹Ü ¾¹Ý ¾µ Ü ¹¾ºº¾ Ý ¹¾ºº¾µ Man kan vrida och vända på bilden genom att placera musmarkören i grafikfönstret och hålla vänster musknapp nere och flytta på musen eller klicka pilarna bredvid vinkelbeteckningarna ϑ och φ i menyraden. Prova med hjälp av menyer de olika möjligheterna för axes, color och style. Definitionsmängden behöver ej vara en rektangel, gränserna i y kan bero på x, pröva tex ÔÐÓØ Ü ÜÔ ¹Ü ¾¹Ý ¾µ Ü ¼ºº¾ Ý ¹ÜººÜµ Vad är definitionsmängden här? Vill man bara se funktionens nivåkurvor skriver man ÓÒØÓÙÖÔÐÓØ Ü ÜÔ ¹Ü ¾¹Ý ¾µ Ü ¹¾ºº¾ Ý ¹¾ºº¾µ Det går också bra att rita ytor i parameterform. Cylindern y 2 + z 2 = 1 längs x-axeln kan ritas med ÔÐÓØ Ó Øµ Ò Øµ ¹¾ºº¾ Ø ¼ºº¾ È Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ Observera att parameterintervallen här skrivs utanför hakparentesen. (Här skiljer sig alltså det tre- och tvådimensionella fallen åt.) Vill man titta på två cylindrar (en längs x-axeln och en längs y-axeln) som skär varandra kan man göra så här: ÔÐÓØ Ó Øµ Ò Øµ ¹¾ºº¾ Ø ¼ºº¾ È µ ÔÐÓØ Ó Øµ Ò Øµ ¹¾ºº¾ Ø ¼ºº¾ È ÓÐÓÖ Øµ ÔÐ Ý µ Här är gjort ett färgvalet på cylindern B, färgen på cylindern A kan varieras från menyraden. Välj här Projection Constrained. Vrid och vänd på figuren. Pröva olika möjligheter av color och style. Vill man särskilt studera skärningen mellan cylindrarna (y 2 + z 2 = 1 resp x 2 + z 2 = 1) dvs den kropp som ligger innanför båda cylindrarna skriver man ÔÐÓØ ß¹Ñ Ò ÕÖØ ½¹Ü ¾µ ÕÖØ ½¹Ý ¾µµ Ñ Ò ÕÖØ ½¹Ü ¾µ ÕÖØ ½¹Ý ¾µµÐ Ü ¹½ºº½ Ý ¹½ºº½µ Pröva även olika Light Scheme under Color. För att rita cylindrar, och andra ytor med rotationssymmetri kring z-axeln, snyggt är det bra att använda ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ. Exempelvis fås konen z = x 2 + y 2, x 2 + y 2 4 av ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ Þ Ø ¼ºº¾ È Þ ¼ºº¾µ Här anges avståndet från z-axeln ( radien ) r = x 2 + y 2 som funktion av z. Den första variabeln anger vinkeln till x-axeln. Paraboloiden z = x 2 + y 2, (r = x 2 + y 2 = z) fås av 7

ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ ÕÖØ Þµ Ø ¼ºº¾ È Þ ¼ºº¾µ Samma sak erhålls med ÔÐÓØ ÕÖØ Þµ Ø ¼ºº¾ È Þ ¼ºº¾ ÓÓÖ ÝÐ Ò Ö Ðµ För mera komplicerade ytor se ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ. En sfär kan även ritas med Ô Ö ÔÐÓØ ½ Ø ¼ºº¾ È ¼ººÈ Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ alternativt ÔÐÓØ ½ Ø ¼ºº¾ È ¼ººÈ ÓÓÖ Ô Ö Ð Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ Här är den första varibeln den vinkel som kallas ϕ i flerdimboken (sid 27 och 33) och den andra variabeln θ, se även Ô Ö ÔÐÓØ och ÓÓÖ. Implicit givna ytor kan ritas med ÑÔÐ ØÔÐÓØ, pröva tex ÑÔÐ ØÔÐÓØ Ü ¾ Ý ¾¹Þ ¾ ½ Ü ¹¾ºº¾ Ý ¹¾ºº¾ Þ ¹¾ºº¾µ (Denna yta kan ritas snyggare med ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ.) Prova också ÑÔÐ ØÔÐÓØ Ü ¾ Ý ¾ Þ ¾ ½ Ü ¹½ºº½ Ý ¹½»¾ºº½»¾ Þ ¹½» ºº½» Ð Ò ÓÒ ØÖ Ò µ Fler roliga exempel på funktionsytor finns att hämta i övningshäftet i flervariabelanalys. Kurvor i rummet ritas med Ô ÙÖÚ, prova Ô ÙÖÚ Ø Ó Øµ Ø Ò Øµ Ø Ø ¼ºº È µ Här skall parameterintervallet skrivas utanför hakparentesen. Vill man se kurvan tydligare kan man lägga in den på en kon (jfr flerdimboken sid 24) skriv Ô ÙÖÚ Ø Ó Øµ Ø Ò Øµ Ø Ø ¼ºº È ÓÐÓÖ Ö Ø Ò µ ÝÐ Ò ÖÔÐÓØ Þ Ø ¼ºº¾ È Þ ¼ºº½¼µ ÔÐ Ý µ Spara och skriva ut Man kan spara all text i Maple-fönstret genom att klicka på File och Save as samt ange ett filnamn. Texten sparas då i en fil med namnet filnamn.mws. När du senare vill ta fram texten igen klickar du på File och Open och anger hela filnamnet, även.mws. Det går också att samla alla kommandon i en scriptfil med ett enkelt namn, tex prov. För att köra scriptet skriver du i Maple-fönstret Ö ÔÖÓÚ. Om du vill ta ut en bild på skrivare, kan du spara den i Post-Script format genom att klicka på File och Print samt ange filnamn.ps. Alternativt kan man skicka bilden direkt till skrivaren. 8