Temat: Rozwiązywanie układów równań przy pomocy narzędzia SOLVER i algebry macierzy.
Zadanie 1. (Arkusz 1). Rozwiązanie układu dwóch równań liniowych przy użyciu narzędzia SOLVER.
W celu rozwiązania układu równań należy stworzyć arkusz (rysunek 1)
i wprowadzić następujące formuły:
F8: =C8*B8+D8*B9+E8 Pierwsze równanie układu
F9: =C9*B8+D9*B9+E9 Drugie równanie układu
G8: =MODUŁ.LICZBY(f8)
G9: =MODUŁ.LICZBY(f9)
G10: =G8+G9
Uruchamiamy Solver, jako Komórkę celu wyznaczamy G10 natomiast Komórki zmienne to B8:B9. Wartość 0.
Zadanie 2 - Arkusz 2
1. Utwórz następujące macierze:
|
A |
B |
1 |
MACIERZ A |
|
2 |
4 |
12 |
3 |
-8 |
7 |
|
D |
E |
1 |
MACIERZ B |
|
2 |
-3 |
-6 |
3 |
-1 |
9 |
|
G |
H |
5 |
MACIERZ D |
|
6 |
1 |
-2 |
7 |
8 |
4 |
2. Utwórz:
MACIERZ C, która będzie sumą MACIERZY B i A
|
G |
H |
1 |
MACIERZ C |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
MACIERZ D-1, która będzie macierzą odwrotną do MACIERZY D. W tym celu utwórz tabelkę:
|
D |
E |
5 |
MACIERZ D-1 |
|
6 |
|
|
7 |
|
|
a następnie wpisz w komórkę D6 formułę: =MACIERZ.ODW(G6:H7); zaznacz zakres D6:E7 (począwszy od komórki formuły), naciśnij klawisz F2, a następnie klawisze CTRL+SHIFT+ENTER.
MACIERZ DxD-1, według poprzedniego podpunktu, jednak tu formuła przyjmie postać: =MACIERZ.ILOCZYN(G6:H7;D6:E7) (gdy G6:H7 jest w tym przykładzie MACIERZĄ D, zaś D6:E7 jest MACIERZĄ D-1)
WYZNACZNIK MACIERZY D:
|
A |
B |
9 |
WYZNACZNIK |
|
10 |
|
|
w komórce A10 należy wpisać formułę =WYZNACZNIK.MACIERZY(G6:H7), zaś w komórce B10 formułę, która wyświetlałaby informację, że MACIERZ D jest osobliwa, gdy jej wyznacznik jest równy zero, a w pozostałych przypadkach jest ona nieosobliwa (=JEŻELI(A12=0;"OSOBLIWA";"NIEOSOBLIWA")).
Zadanie 3 - Arkusz 3
Rozwiąż układ równań:
x - y + z - w = -1
4x - y + 3z + 2w = 8
x + 4y - z + 8w = -4
2x - y + z + 3w = 10
W tym celu utwórz:
MACIERZ WSPÓŁCZYNNIKÓW (A), w której w czterech kolumnach znajdą się odpowiednio współczynniki liczbowe przy niewiadomych x, y, z, w
|
A |
B |
C |
D |
8 |
MACIERZ WSPÓŁCZYNNIKÓW (A) |
|||
9 |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
10 |
4 |
-1 |
3 |
2 |
11 |
1 |
4 |
-1 |
8 |
12 |
2 |
-1 |
1 |
3 |
MACIERZ STAŁYCH (B), w której w jednej kolumnie znajdą się liczby z prawych stron równań
|
F |
7 |
MACIERZ |
8 |
STAŁYCH (B) |
9 |
-1 |
10 |
8 |
11 |
-4 |
12 |
10 |
WYZNACZNIK MACIERZY A (jak w Zadaniu 1) - w komórce I9
MACIERZ ODWROTNĄ (A-1) (wpisz formułę, która wyświetlałaby informację, że MACIERZ A jest osobliwa, gdy jej wyznacznik jest równy zero, a w przeciwnym wypadku wstawiałaby MACIERZ ODWROTNĄ - =JEŻELI(I9=0;"OSOBL.";MACIERZ.ODW(A9:D12)))
MACIERZ ROZWIĄZAŃ A-1xB=X
|
F |
G |
14 |
A-1xB=X |
|
15 |
x |
|
16 |
y |
|
17 |
z |
|
18 |
w |
|
w komórkę G15 wpisz formułę, która wyświetlałaby informację, że MACIERZ A jest osobliwa, gdy jej wyznacznik jest równy zero, a w przeciwnym wypadku wstawiałaby iloczyn MACIERZY A-1 i B - =JEŻELI(I9=0;"OSOBL.";MACIERZ.ILOCZYN(A15:D18;F9:F12)) - A15:D18 MACIERZ ODWROTNA).
Zadanie 3 - Arkusz 3
Rozwiąż równanie 3. stopnia (w następującej postaci:
) przy pomocy narzędzia Szukaj wyniku.
W tym celu utwórz tabelkę:
|
A |
B |
C |
D |
1 |
Rozwiązywanie równań trzeciego stopnia |
|||
2 |
Współczynniki |
Pierwiastki |
Funkcja |
|
3 |
a= |
3 |
|
|
4 |
b= |
14 |
|
|
5 |
c= |
-356 |
|
|
6 |
d= |
6 |
|
|
współczynniki a, b, c, d mogą być takimi lub podobnymi liczbami.
zaadresuj komórki, w których znajdują się wartości współczynników (B3, B4, B5, B6), aby później móc odwoływać się do nich bez wpisywania adresu: Wstaw - Nazwa - Definiuj
utwórz wykres (XY (punktowy) - paraboliczny) funkcji trzeciego stopnia w zakresie od -15 do 15, wykorzystując w formule zaadresowanie komórek: =a*C3^3+b*C3^2+c*C3+d; funkcja 3. stopnia może mieć od 0 do 3 pierwiastków
następnie, będąc w komórce kolumny Funkcja wejdź: Narzędzia - Szukaj wyniku; w Ustaw komórkę ma być wpisany adres komórki z kolumny Funkcja (D3), w Wartość ma być wpisana liczba zero, w Zmieniając komórkę ma być wpisany adres komórki z kolumny Pierwiastek (C3); to narzędzie znajduje wynik (pierwiastek równania) najbliższy wpisanej przez nas liczbie (lecz niech liczby w kolumnie Pierwiastek nie będą dowolne, ale odczytane „mniej więcej” na podstawie utworzonego wykresu).
Laboratorium Podstaw Informatyki 2.3