Co to są liczby przybliżone? Na czym Polegają reguły rachunkowe Kryłowa-Bradisa, podaj ich przykłady. Podaj definicje: Arkusz, Komórka (w Microsoft Excel), Typy danych w komórce, Formatowanie, Adresowanie (Względne,Bezwzględne, Mieszane),Funkcja jednej i dwóch zmiennych, Wykres seryjny:
Liczby przybliżone-Są to takie liczby których pełne rozwinięcie zostało skrócone do potrzebnej w danej sytuacji długości. W Excelu uzywana jest do tego funkcja ZAOKR()
Reguły rachunkowe Kryłowa Bradisa-
kreślają zasady zaokrąglania liczb oraz działań na liczbach przybliżonych
Przy dodawaniu lub odejmowaniu liczb, wynik końcowy powinien posiadać tyle liczb po przecinku, ile posiada liczba o najmniejszej dokładności, np.: 12.6+7.83≅20.4 lub 128.54-45.7≅82.8
Przy mnożeniu lub dzieleniu liczb, wynik końcowy powinien posiadać tyle cyfr znaczących, ile posiada liczba o najmniejszej liczbie cyfr znaczących, np.: 24.43 · 17.357 ≅ 424.0 lub 0.0054 : 7 ≅ 0.0008
Przy podnoszeniu liczby do potęgi (głównie przy podnoszeniu do kwadratu lub sześcianu), wynik końcowy powinien posiadać tyle cyfr znaczących, ile posiada liczba potęgowana, np.: 26.83³≅19310
Przy wyciąganiu pierwiastka z liczby (głównie pierwiastka drugiego lub trzeciego stopnia), wynik końcowy powinien posiadać tyle cyfr znaczących, ile posiada liczba pierwiastkowana, np.: √39,34≅6,272.
Liczby będące wynikami pośrednimi zapisujemy, uwzględniając dodatkowo kolejną cyfrę, pomimo powyższych reguł. W końcowym rozwiązaniu dodatkową cyfrę opuszczamy lub zapisujemy mniejszą czcionką.
Jeżeli niektóre dane zawierają więcej znaków dziesiętnych lub liczb znaczących niż pozostałe dane w działaniach (dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie, potęgowanie, pierwiastkowanie), wówczas zaokrąglamy je zachowując o jedną cyfrę więcej niż wynika z pierwszych czterech reguł.
Jeżeli chcemy uzyskać wynik końcowy o k cyfrach, to do obliczeń należy brać dane z taką ilością cyfr, które zgodnie z powyższymi regułami w końcowym rozwiązaniu dadzą k+1 cyfr.
Przykłady:
2,44 + 3,2 + 8,9991 = 14,6391≈14,6
1234 • 0,0102≈12,6
0,05 : 4000 = 0,0000125≈ 0,00001
Arkusz-przedstawia dane , głównie liczbowe. Pozwala na ich obróbkę i przedstawienie w różnej formie. Każdy arkusz składa się z wierszy i kolumn.
Komórka-jest to pole w arkuszu kalkulacyjnym, każda komórka posiada swój adres składający się z nazwy kolumny i numeru wiersza
Typy danych w komórce - każda komórka może zawierać: tekst, wartości liczbowe, formuły.
Formatowanie-pozwala na nadanie komórce pewnych atrybutów.
Adresowanie względne powoduje zmianę adresu - "dostosowanie się" zakresu, z którego pobierane są dane do położenia komórki, w której umieszczono kopię formuły. Adres względny ma przykładowo postać A1, B5. Ten rodzaj adresowania wystąpił w przykładzie "Wyniki czytelnictwa" np. w formule = D6+E6. Przeciągnięcie formuły o wiersz niżej spowodowało utworzenie formuły =D7+E7. Adres względny zmienia się o tyle wierszy i kolumn, o ile komórka pierwotna jest oddalona od komórki docelowej.
Adresowanie bezwzględne zapobiega zmianie adresu w formule po przekopiowaniu do innej komórki.
Adres bezwzględny (zwany zamrożonym, zablokowanym) zawiera znak $ (dolara) przed literą kolumny i numerem wiersza np.$A$1. W formule przekopiowanej do innej komórki pozostaje ten sam zablokowany adres.
Adresowanie mieszane polega na zablokowaniu albo wiersza, albo kolumny np. $A1, A$1. Po przekopiowaniu zmienia się tylko niezablokowany wymiar.
Funkcja jednej zmiennej- funkcja której dziedzina nie została zdefiniowana jako iloczyn kartezjański innych zbiorów, lecz jako jeden, rozpatrywany jako całość, zbiór.
Funkcją f dwóch zmiennych nazywamy przyporządkowanie każdej parze (x, y) z danego zbioru D ⊂ R dokładnie jednej liczby oznaczanej przez f(x, y).
wykres seryjny - pozwala umieść na jednym wykresie serię danych
Zakres w Excelu to:
dane z wielu sąsiadujących z sobą komórek od A1 do B10 lub od A1 do K17
dane z wielu dowolnych komórek np. A1, A10, B6 i B14
tylko dane z jednej kolumny komórek np.od A1 do A10
tylko dane z jednego wiersza komórek np. od A1 do K1
Adresowanie A1,$A$1,A&1,$A1
względne, bezwzględne, błędne, mieszane
bezwzględne, względne, błędne, mieszane
względne bezwzględne, mieszane, błędne
względna, mieszane, bezwzględne, błędne
Jednostkami podstawowymi w informatyce są:
b=bit, B=byte, B=8b, kb=1024b
b=bit, B=byte, b=8B, kB=1024B
B=bit, b=byte, B=8B, kb=1024b
B=bit, b=byte, b=8B, kB=1024b
Fizyczną reprezentacją bitu nie jest sygnał
biologiczny
elektryczny
magnetyczny
świetlny
Assambler to język
wykorzystujący adresy symboliczne
wykorzystujący rozkazy symboliczne
maszynowy
procesora
Opisz Algorytm Gaussa jako rozwinięcie metody przeciwnych współczynników oraz zapis Tabelaryczny układu równań liniowych.
Metoda Gaussa: Jest to inaczej zapis macierzowy(z opisem zmiennych przypisanych do każdej kolumny)
x y z
1 5 7 0
2 3 4 6
zapis tabelaryczny układu równań:
x+5y+7z=0
2x+3y+4z=6
Metodę Gaussa nazywamy rozwinięciem metody przeciwnych współczynników ponieważ obie metody polegają na wyzerowaniu zmiennych tak, aby łatwiej nam było obliczyć pozostałe zmienne. Metoda Gaussa jest bardziej zaawansowana, gdyż sprawdza się przy układach wielu równań i wielu zmiennych oraz niekoniecznie zmiennych o proporcjonalnych współczynnikach
Zapis tabelaryczny układu równań liniowych jest to zapis porządkujący zmienne występujące w układzie.
Podaj definicję układu matematycznego- jest to układ dwóch osi wzajemnie prostopadłych, mają one równomierne podziałki o tej samej jednostce długości, punkt przecięcia O nazywamy początkiem współrzędnych. Oś poziomą OX nazywamy osią odciętych, a oś pionową OY osią rzędnych. Osie dzielą płaszczyznę na 4 ćwiartki. Pierwsza znajduję się w dodatniej części osi OX i OY, kolejne ćwiartki numerowane są przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
Geodezyjnego- układ w którym współrzędne określają położenie punktów na powierzchni Ziemi, przy założeniu jej elipsoidalnego kształtu. Szer. geodezyjna) jest kątem, jaki tworzy normalna do elipsoidy w wyznaczanym punkcie z płaszczyzną równika geodezyjnego. Długość geodezyjna jest kątem dwuściennym zawartym między półpłaszczyzną południka początkowego i półpłaszczyzną południka zawierającego wyznaczany punkt.
Biegunowego- układ współrzędnych na płaszczyźnie wyznaczony przez pewien punkt O zwany biegunem oraz półprostą OS o początku w punkcie O zwaną osią biegunową.
azymutu,- jest to kąt zawarty między kierunkiem północnym, a danym kierunkiem
kąt- jest to płaszczyzna zawarta między dwoma półprostymi (ramionami) miara kąta podawana jest w stopniach, radianach lub gradach.
budowę i zastosowanie funkcji: atan, -jest to funkcja, która zwraca arcus tangens lub odwrotny tangens liczby.
=ATAN(liczba)
Liczba- tangens kąta, który chcemy wyznaczyć(należy go podać w radianach)
atan2- jest to funkcja, która Zwraca arcus tangens lub odwrotny tangens określonych współrzędnych x i y. Arcus tangens jest wartością kąta pomiędzy osią x a linią prostą poprowadzoną przez początek układu współrzędnych i punkt o współrzędnych (x_liczba;y_liczba). Kąt w radianach zawiera się w przedziale od -pi do pi, z wyłączeniem wartości -pi.
=ATAN2(x_liczba;y_liczba)
x_liczba-wspolrzedna x punktu,
y_liczba- współrzędna y punktu.
jeżeli ()-Zwraca jedną wartość, jeśli podany argument zostanie oszacowany jako PRAWDA, albo inną wartość, jeśli argument zostanie oszacowany jako FAŁSZ.
Funkcję JEŻELI należy stosować do przeprowadzania testów logicznych na wartościach i formułach.
=JEŻELI(test_logiczny;wartość_jeżeli_prawda;wartość_jeżeli_fałsz)
test_logiczny- dowolna wartość lub wyrażenie, której odpowiedzią jest prawda lub fałsz
wartość_jeżeli_prawda- wartość która jest zwracana w momencie gdy test_logiczny jest prawdą
wartość_jeżeli_fałsz- wartość, która jest zwracana w momencie, gdy test_logiczny jest fałszem
suma.jeżeli()-dodaje do siebie komórki które spełniają określone przez użytkownika kryteria
oraz()- wynikiem funkcji jeżeli może być wartość prawda lub fałsz. Wartość prawda otrzymujemy, gdy wszystkie warunki są spełnione, a fałsz, gdy przynajmniej jeden z warunków nie jest spełniony
lub()-wynikiem funkcji jeżeli może być wartość prawda lub fałsz. Wartość prawda otrzymujemy, gdy przynjamniej jeden z warunków logicznych jest spełniony. W momencie gdy wszystkie warunki są niespełnione otrzymujemy wartość fałsz
pierwiastek(), jest to funkcja która wraca wartość pierwiastka drugiego stopnia, podanej liczby
wyszukaj(), - Zwraca wartość z zakresu jednowierszowego lub jednokolumnowego albo z tablicy Funkcja WYSZUKAJ ma dwie formy składni:
Forma wektorowa szuka danej wartości w zakresie jednowierszowym lub jednokolumnowym (nazywanym wektorem) i zwraca wartość z tej samej pozycji w drugim zakresie jednowierszowym lub jednokolumnowym.
Forma wektorowa służy do przeszukiwania długich list wartości, a także do przeszukiwania wartości, które mogą zmieniać się w czasie.
Forma tablicowa szuka danej wartości w pierwszym wierszu lub w pierwszej kolumnie tablicy, a następnie zwraca wartość z tej samej pozycji w ostatnim wierszu lub w ostatniej kolumnie tablicy.
wyszukaj.pionowo(), wyszukuje w pierwszej kolumnie tablicy, a następnie zwraca wartość w tym samym wierszu innej kolumny określonej w tablicy
wyszukaj.poziomo(),-WYSZUKAJ.POZIOMO(szukana_wartość;tabela_tablica;nr_indeksu_wiersza;przeszukiwany_zakres)- wyszukuje wartość w pierwszym wierszu tablicy lub tabeli, a następnie zwraca wartość w tej samej kolumnie z wiersza określonego tabeli lub tablicy
suma() SUMA(liczba1;liczba2;...)Liczba1;liczba2,... to od 1 do 30 argumentów, dla których należy obliczyć wartość ogólną, czyli sumę.
suma.iloczyn() SUMA.ILOCZYNÓW(tablica1;tablica2;tablica3;...)- mnoży przez siebie elementy tablicy, a nastepnie dodaje do siebie te tablice
suma.kwadratów()
Funkcja jeżeli ma składnię
= jeżeli(warunek;wartość prawda;wartość fałsz)
= jeżeli(warunek,wartość prawda,wartość fałsz)
jeżeli(warunek;wartość prawda;wartość fałsz)
jeżeli(warunek,wartość prawda,wartość fałsz)
Funkcja zwracająca pierwiastek kwadratowy ma składnię
a) =pierwiastek(liczba podpierwiastkowa)
b)=sqr(liczba podpierwiastkowa) c)=sort(liczba podpierwiastkowa)
=pierwiastekkwadratowy(liczbapodpierwiastkowa)
Definicja algorytmu bisekcji i jego założenia,
Jest to metoda znajdowania przybliżonej wartośc pierwiastków funkcji w przedziale argumentów <a,b>
założenia:
-funkcja jest ciągła na przediale <a;b>
-funkcja posiada przeciwne znaki na krańcach przedziału f(a)*f(b)<0
Przebieg
-sprawdzamy czy x1=(a+b)/2
-jeżeli tak to algorytm jest skończony, jeśli nie to dzielimy przedział <a,b> na dwa mniejsze: <a,x1> oraz <x2;b>
- wybieramy przedział, w którym przedział posiada przeciwne znaki na końcach (przedział lokalizujący)
-cały algorytm powtarzamy, do momentu uzyskania zadawalającego wyniku
Definicja symetrycznych układów równań liniowych, macierz Gramma.
Pochodzi od nazwiska duńskiego matematyka Jurgena Grama. Macierz ta ułatwia opis przestrzeni wektorów. Pozwala on pokazać czy dany układ wektorów jest liniowo niezależny( macierz musi być odwracalna)
Niech dany będzie układ A= {a1,…,AK} wektorów n- wymiarowej przestrzeni unitarnej (V{-,-}) nad ciałem liczb rzeczywistych lub zespolonych. Wektory układu Awyrażone w bazie B można wpisać jako kolumny macierzy
Macierzą Grama związaną z układem A bądź macierzą A nazywa się macierz kwadratową stopnia k nad ciałem liczb rzeczywistych
Wyznacznik tej macierzy nazywa się wyznacznikiem Gramawspomnianego układu wektorów
Algorytm Choleskiego-Banachowicza.
Metoda Choleskiego pozwala rozwiązać układ n równań liniowych z n niewiadomymi:
w którym macierz współczynników jest symetryczna i dodatnio określona, tzn:
a) A=AH, a dla rzeczywistych A=AT
b) dla każdego x należącego do Cn zachodzi: xHAx>0, a dla rzeczywistych xTAx>0
Metoda wyznaczania rozwiązania układu równań liniowych, zwana metodą Choleskiego, polega na znalezieniu dla jego macierzy współczynników A macierzy trójkątnej dolnej:
takiej, że A =LLT.
Obliczamy ją z następujących wzorów:
dla k=1,2...n oraz i=k+1,k+2...,n, czyli budujemy dla nich zgnieżdżoną iterację, w której szybciej zmieniającym się wyrazem jest pierwszy. Czyli dla n=3, otrzymamy: l[1,1], l[2,1], l[3,1], l[2,2], l[3,2], l[3,3]. Następnie obliczamy rozwiązanie na podstawie wzorów:
Ponieważ, w powyższych wzorach występują operacje pierwiastkowania, jak i dzielenia, należy program zbezpieczyć przed niepożądanymi danymi. Jeżeli okaże się, że podczas obliczania nastąpi próba nieprawidłowej operacji (dzielenie przez zero, pierwiastkowanie liczb ujemnych), oznacza to, że dana macierz nie jest dodatnio określona. Należy też pamiętać o sprawdzeniu symetryczności macierzy współczynników A przed przystąpieniem do obliczeń.
Wyjaśnij pojęcia VBI:
moduł, to oddzielny (względem aplikacji go wykorzystujących) twór, zawierający dostępne w nim implementacje typów wartości, zmiennych, stałych oraz treści procedur i funkcji.
SQL SQL to strukturalny język zapytań używany do tworzenia, modyfikowania baz danych oraz do umieszczania i pobierania danych z baz danych. Język SQL jest językiem deklaratywnym. Decyzję o sposobie przechowywania i pobrania danych pozostawia się systemowi zarządzania bazą danych (DBMS). Z technicznego punktu widzenia, SQL jest „podjęzykiem” danych. Oznacza to, że jest on wykorzystywany wyłącznie do komunikacji z bazą danych. Nie posiada on cech pozwalających na tworzenie kompletnych programów.
LN- zwraca wartość logarytmu naturalnego danej liczby
EXP - exponential function, zwraca wartość funkcji e^x gdzie e to stała a x to wprowadzona wartość
ABS zwraca wartość bezwzględną liczby
SIN -zwraca wartość sinusa podanego kąta w radianach
COS zwraca wartość cosinusa podanego kąta w radianach
ATN- zwraca wartość arcustangens dla danej wartośći, wynik wyrażony jest w radianach
Instrukcje warunkowe są podstawą każdego języka programowania. Używa się ich do wykonania pewnej instrukcji (lub bloku instrukcji), ale tylko w pewnych okolicznościach - zostanie spełniony określony warunek (lub cały zestaw warunków)
Składnia:
If warunek Then
[blok kodu wykonywany w przypadku gdy warunek jest spełniony]
Else
[blok kodu wykonywany w przypadku gdy warunek nie jest spełniony]
End If
instrukcje skoku- jesto to instrukcja która powoduje przekazanie sterowania w inne miejsce, tzw. skok. Miejsce skoku identyfikuje się za pomocą etykiety. W VBA jest to instrukcja Goto <etykieta>
typy zmiennych
Typ danych |
Rozmiar |
Opis i zakres wartości |
Byte |
1 bajt |
Liczby całkowite od 0 do 255 |
Boolean |
2 bajty |
Wartości logiczne: True (prawda) lub False (fałsz) |
Integer |
2 bajty |
Liczby całkowite od -32 768 do 32 767 |
Long |
4 bajty |
Liczby całkowite od -2 147 483 648 do 2 147 483 647 |
Single |
4 bajty |
Liczby zmiennoprzecinkowe pojedynczej precyzji: |
Double |
8 bajtów |
Liczby zmiennoprzecinkowe podwójnej precyzji: |
Currency |
8 bajtów |
Duża precyzyjna liczba; może zawierać 19 cyfr, w tym cztery na prawo od przecinka. Wartości z przedziału: od -922 337 203 685 477,5808 do 922 337 203 685 477,5807 |
Decimal |
14 bajtów |
Bardzo duża, bardzo precyzyjna liczba; może zawierać 29 cyfr oraz do 28 miejsc na prawo od przecinka. Wartości z przedziału: |
Date |
8 bajtów |
Daty i godziny: |
Object |
4 bajty |
Dowolne odesłanie do wartości typu Object |
String |
10 bajtów + liczba znaków |
Tekst o zmiennej długości od 0 do 2 miliardów znaków |
String |
liczba znaków |
Tekst o stałej długości od 1 do 65 400 znaków |
Variant |
16 bajtów |
Dowolna wartość liczbowa w zakresie określonym dla typu Double |
Variant |
22 bajty + długość ciągu |
Taki sam zakres co dla zmiennej typu String zmiennej długości |
Tworząc nową funkcję w Basicu po podaniu jej nazwy, w nawiasie wpisujemy:
argumenty funkcji
współrzędne wybranych komórek
wyniki funkcji
instrukcje
Pętla w programowaniu:
umożliwia cykliczne wykonywanie ciągu instrukcji aż do momentu zajścia warunku zakończenia pętli
zmniejsza o jeden wartość zmiennej podanej jako argument
to fragment kodu źródłowego, którego jedynym celem istnienia jest informowanie o czymś, a który nie ma żadnego wpływu na program
umożliwia cykliczne wykonywanie instrukcji aż do momentu powrotu do wartości początkowej.
Najważniejszą cechą programowania jest możliwość stosowania rozkazów skoków warunkowych
zależnych od rejestru stanu
języka programowania
pamięci wirtualnej
długości mantysy
Sterowanie programem wykorzystuje instrukcje
A: IF |
B: goto |
|
a) |
obie |
|
b) |
pierwszą |
|
c) |
drugą |
|
d) |
żadnej |
|
|
|
|
Który sposób zerowania zmiennej całkowitej jest poprawny w VBA
A: i:=0; B: i=0
B
A
Oba
Żaden
Definicja Tablicy
zbiór kolejno indeksowanych elementów mających ten sam wewnętrzny typ danych. Każdy element tablicy posiada unikatowy numer indeksu. Przeprowadzenie zmian dla jednego elementu tablicy nie wpływa na inne jej elementy
Wcięcie kątowe polega na wyznaczeniu położenia punktu na podstawie pomierzonych kątów w stosunku do punktów o znanym położeniu (bazy wcięcia). W punktach bazy mierzy się kąty poziome,
Obliczenie za pomocą symboli Hausbrandta.
Po przekształceniu do postaci algebraicznej otrzymujemy dwa równania
Kontrolę wcięcia przeprowadzamy tak samo jak w ramach metody 1, tj. przez dwukrotne obliczenie kąta γ:
z dopełnienia kątów α i β do 200g lub 180°. γ=200g-(α + β)
ze współrzędnych punktów A, B i W jw. lub z symboli Hausbrandta:
Wcięcie liniowe polega na wyznaczeniu położenia punktu na podstawie pomierzonych odległości między wyznaczanym punktem, a punktami o znanych współrzędnych (bazy wcięcia),
Jednym ze sposobów rozwiązania wcięcia liniowego jest obliczenie współrzędnych XW, YW na podstawie wzoru (5) opartego na pomocniczych symbolach rachunkowych Hausbrandta:
Po przekształceniu do postaci algebraicznej otrzymujemy dwa równania
gdzie 4P to poczwórne pole trójkąta ABW wyrażone wzorem:
Równania poprawek długości i azymutów oraz ich zapis w postaci form Hausbrandta
Równania poprawek długości i azymutów oraz ich zapis w postaci form Hausbrandta.
Forma rachunkowa (Hausbrandta), zwana również symbolem rachunkowym znacznie ułatwia i systematyzuje obliczenia wykonywane za pomocą kalkulatora. Wiele zadań wykazuje pewne powtarzające się działania, możliwe do ujednolicenia i usprawnienia w wyniku zastosowania form rachunkowych wprowadzonych w tym celu przez Stefana Hausbrandta. Podstawowym pojęciem w symbolice Hausbrandta jest forma pojedyncza, stanowiąca czteroelementowy zespół liczb, ujętych w prostokątna tabelę. Forma ta jest tylko sposobem zapisu liczb i nie określa żadnych działań matematycznych prowadzących do wyznaczenia konkretnej liczby. Są one możliwe po ustaleniu określonej funkcji formy rachunkowej.
Przez funkcję formy rachunkowej rozumie się zastosowanie działań matematycznych przypisanych do danej formy. Wyróżniamy następujące formy rachunkowe:
Formy podstawowe
Forma pojedyncza (forma rachunkowa prosta)
Forma pierwsza
Forma druga
Formy uzupełniające
Forma zerowa
Forma pierwsza dolna zwykła (okrągła)
Forma druga dolna zwykła (okrągła)
Forma pierwsza górna zwykła (okrągła)
Forma druga górna zwykła (okrągła)
Forma pierwsza dolna kwadratowa
Forma druga dolna kwadratowa
Forma pierwsza górna kwadratowa
Forma druga górna kwadratowa
Formy rachunkowe wielokrotne
Forma rachunkowa wielokrotna (forma rachunkowa złożona) składa się z dwóch lub większej ilości form rachunkowych prostych zapisanych obok siebie.
Uwaga: Podwójną kreskę macierzy można zastąpić pojedynczą.
Równania poprawek długości i azymutów
Celem obliczeń jest wyznaczenie wyrównanych wartości
, z których każda różni się od wartości obserwowanej
o wartość poprawki vi, co wyraża się wzorem:
vi =
-
lub
=
+ vi dla i <1,n>
Na powyższym rysunku zaznaczono wielkość wyrównaną (|PK'|) i pomierzoną (|PK|) oraz:
Azymut boku zmierzonego - AP-K
Przyrosty do współrzędnych punktów: dxP, dxK, dyP, dyK
Długość przybliżona -
Długość pomierzona - Di
Przy tych oznaczeniach poprawki dla długości (wi) wyrażają się następującym wzorem wykorzystującym formy Hausbrandta:
dDi =
, co po rozpisaniu daje ogólną postać
równania poprawki:
wi = -cos(AP-K)*dxP - sin(AP-K)*dyP + cos(AP-K)*dxK + sin(AP-K)*dyK +
- Di
s
Programowanie funkcji o argumencie zakresowym (tablicowym). Obiekt zakres(range) i jego właściwości, pętla For, instrukcja warunkowa Case, instrukcja goto..
VBA liczbę wierszy obiektu Range określa własność
Rows.count
Columns.count
Row
Cells
Definicja Metody Najmniejszych Kwadratów:
Gdy jedna mierzona przez nas wielkość y jest funkcją drugiej mierzonej wielkości x, przy czym mierzymy równolegle wartości xi i yi. Na przykład mierzymy wartość oporu w zależności od temperatury, czy też wielkość prądu płynącego przez fotokomórkę, w zależności od długości fali padającego światła. Zmierzone wartości przedstawiamy następnie na wykresie i próbujemy znaleźć krzywą odpowiadającą algebraicznej funkcji y=f(x), która najlepiej opisywałaby przebieg punktów doświadczalnych. Rozwiązując układ równań względem a i b otrzymujemy parametry prostej najlepiej
opisującej liniową zależność wielkości y i x
Średnie odchylenie standardowe sa i sb współczynników a i b oblicza się ze wzorów
Powyższe wzory wyprowadzone zostały po założeniu, że wszystkie wielkości yi zmierzone
zostały z jednakową dokładnością i obarczone są tylko błędami przypadkowymi.
Wówczas, gdy wielkości yi zmierzone zostały z różnymi dokładnościami, musimy
uwzględnić wagi poszczególnych pomiarów (patrz rozdział 6) i wzory (70) - (73) znacznie się
komplikują. W wielu przypadkach, jeżeli zależność między y i x nie jest liniowa, możemy naszą funkcję
sprowadzić do postaci liniowej poprzez odpowiednią zamianę zmiennych.
Równania poprawek vi = Axi + Byi + Czi + D
Obliczenie współczynników równania osi toru wg metody najmniejszych kwadratów
Σvi 2 = min
Równania normalne:
Gdzie
Liczby
interpretujemy jako cosinusy kierunkowe prostej prostopadłej do płaszczyzny. Przejście z postaci ogólnej do normalnej dają wzory:
w których współczynnik normalizujący
odpowiada normie (długości) wektora
Definicja różniczkowania numerycznego (symetrycznego)
Formuły na obliczanie różnic szacujących wartości pochodnych można zastosować praktycznie do numerycznego wyznaczania dowolnej pochodnej funkcji. Jak już jednak
wyjaśniliśmy wcześniej, ze względu na dość dużą podatność na błędy, do numerycznego różniczkowania należy sięgać, kiedy wyznaczanie analityczne jest bardzo trudne
lub niemożliwe. Na potrzeby książki wykorzystamy jednak prosty przykład, aby chętni
mogli łatwo porównać wyniki numeryczne z wynikami analitycznymi.
Z punktu widzenia matematyki pochodna funkcji to narzędzie do badania przebiegu
jej zmienności w pewnym przedziale o wartościach rzeczywistych. Pochodne mają szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki. Wykorzystuje się je w fizyce,
ekonomii, inżynierii. Na przykład w ekonomii koszt marginalny jest pochodną funkcji
wyrażającej koszt w zależności od wielkości produkcji. W fizyce na poziomie szkoły
średniej uczymy się, że pochodna funkcji położenia w zależności od czasu jest jej prędkością chwilową. Druga pochodna tej funkcji to oczywiście przyspieszenie. Dla zainteresowanych — wyznaczenie trzeciej pozwoli określić wartość zrywu.
Właśnie pochodne funkcji położenia od czasu będą przedmiotem omawianego przykładu. Aby można było łatwo zweryfikować wyniki, załóżmy, że rozważamy przyspieszenie ziemskie, a więc przyspieszenie grawitacyjne ciał spadających swobodnie
z pominięciem oporów ruchu. Przyjmijmy dokładność do 5 miejsc po przecinku.
Wówczas wartość przyspieszenia ziemskiego wynosi: g=9,80665m/s^2 . Z fizyki wiemy,
że w przypadku ruchu jednostajnie przyspieszonego droga x obliczana jest ze wzoru:x=V*t+(gt^2)/2 Natomiast prędkość chwilowa wyliczana jest ze wzoru: V=Vp+gt W obu przypadkach Vp
oznacza prędkość początkową w danym momencie.
Przykładowy arkusz kalkulacyjny może wyglądać tak, jak ten przedstawiony na rysunku 5.1. Arkusz zawiera dwie tabele. W pierwszej z nich (komórki A5:E12) znajdują się wyliczenia w przypadku pominięcia błędów wartości x. Wówczas wyliczenia
analityczne (kolumna C) pokrywają się z wynikami uzyskanymi za pomocą różnicy
centralnej (kolumna D). W kolumnie E znajduje się pochodna drugiego stopnia (wyliczenie przyspieszenia) uzyskana także za pomocą różnicy centralnej. W tym przypadku
dokładność wyliczenia jest również bardzo dobra.
Druga tabela jest analogiczna do pierwszej, ale w kolumnie B dodano losowy błąd, który
symuluje błędy pomiaru. Niestety Excel nie pozwala na generowanie liczb ułamkowych.
W związku z tym zastosowany został mały trik. Na końcu wyliczenia analitycznego
skopiowanego z pierwszej tabeli dodano formułę 1/RANDBETWEEN(1;1000)). Dzięki niej
uzyskujemy losowy ułamek będący ilorazem jedynki i losowej liczby całkowitej z przedziału od 1 do 1000.
Rodzaje macierzy,
kwadratow macierz, w której liczba kolumn jest równa liczbie wierszy (m=n)
symetryczna nazywamy taką macierz kwadratową, w której
dla każdego
.
odwrotna: Jeżeli poprzez AD oznaczymy macierz dopełnień algebraicznych dla danej kwadartowej macierzy A o wyznaczniku detA = 0, a AT będzie macierzą transponowaną to definicje macierzy odwrotnej możemy zapisać:
A-1=(1/detA)*(AD)T
transponowana- nazywamy macierz prostokątną AT, która powstała z macierzy A przez zamianę odpowiednich wierszy na kolumny i odwrotnie.
antysymetryczną (skośnie symetryczną) nazywamy taką macierz kwadratową, w której
dla każdego
.
górnotrójkątna - pod główną przekątną są same zera
dolnotrójkątna - nad główną przekątną są same zera
diagonalna - nad i pod główną przekątną są same zera
Macierz jednostkowa- macierz składająca się z zer oraz jedynek na przekątnej
Solver - optymalizacja,Dodatek Solver pakietu MS Excel pozwala znaleźć najlepszy sposób na realizację ustalonych z góry założeń w ten sposób, że pozwala znaleźć wartości pewnych komórek arkusza kalkulacyjnego, które są optymalne (zmaksymalizowanie lub zminimalizowanie) wg danego celu.
ograniczenia Liniowe.
Można zastosować ograniczenia do ustawianych (zmiennych) komórek, do komórki docelowej lub innych komórek bezpośrednio lub pośrednio związanych z komórką docelową. Dla problemów liniowych nie ma ograniczenia liczby ograniczeń. Dla problemów nieliniowych każda ustawiana komórka może mieć następujące ograniczenia: o. dwójkowe, o. całkowite z górną, dolną lub obydwiema granicami. Ponadto można określić górną lub dolną granicę dla nie więcej niż 100 innych komórek.
Operatory:
<= -mniejsze lub równ
>= -wieksze lub równ
= -równe
Int -całkowita
bin -dwójkowa
Newton
Iteracyjny algorytm wyznaczania przybliżonej wartości pierwiastka funkcji.
Zadaniem metody jest znalezienie pierwiastka równania zadanej funkcji ciągłej f:
Metoda Newtona przyjmuje następujące założenia dla funkcji
:
W przedziale
znajduje się dokładnie jeden pierwiastek.
Funkcja ma różne znaki na krańcach przedziału, tj.
.
Pierwsza i druga pochodna funkcji mają stały znak w tym przedziale.
W pierwszym kroku metody wybierany jest punkt startowy
(zazwyczaj jest to wartość
, lub
), z którego następnie wyprowadzana jest styczna w
. Odcięta punktu przecięcia stycznej z osią OX jest pierwszym przybliżeniem rozwiązania (ozn.
).
Jeśli to przybliżenie nie jest satysfakcjonujące, wówczas punkt
jest wybierany jako nowy punkt startowy i wszystkie czynności są powtarzane. Proces jest kontynuowany, aż zostanie uzyskane wystarczająco dobre przybliżenie pierwiastka
Kolejne przybliżenia są dane rekurencyjnym wzorem:
Wybierz stwierdzenie fałszywe
Solver nie może zmienić wartości w określonych przez użytkownika komórkach zwanych komórkami zmienianych
Solver pracuje z grupą komórek powiązanych, bezpośrednio lub pośrednio, z formułą w komórce celowej
Korzystając z Solvera, można znaleźć optymalną wartość dla formuły w pojedynczej komórce zwanej komórką docelową w arkuszu
Solver można używać do ustalenia maksymalnej lub minimalnej wartości określonej komórki przez zmianę innych komórek, np. można zmienić przewidywany budżet reklamowy i zobaczyć wpływ tej zmiany na przewidywany zysk.
Instrukcja OPTIO* EXPLICIT
a) wymusza jawne deklaracje zmiennych, co wymaga od programisty zadeklarowania każdej zmiennej przed jej użyciem.
b)ograniczenia niejawne konwersje typów danych wyłącznie do konwersji rozszerzających c)deklaracje zmienną rzeczywistą x
d) zamienia uzyskane wyniki na wartości bezwzględne
Pytania z informy:
1.Od czego zależy azymut? [od szer.,godziny i daty]
2.Od czego zależy wysokość górowania słońca? [od szer.,godziny i daty]
3.Przeliczyć stopnie na radiany [stopień*atan(1)/45]
4.Układ geodezyjny [x-oś pionowa; y-pozioma]
5.Układ kartezjański [y-oś pionowa; x-pozioma]
6.Liczenie pierwiastka w Excelu [=pierwiastek(...)]
7.Liczenie pierwiastka w Basic [sqr(...)]
8. Azymut odcinka 1,2 za pomocą atan(2) [za pomocą współrzędnych - będą
podane konkretne liczby]
9.Dwie kolumny pkt - co tworzą [u Buńka był to trójkąt]
10.Adresowanie komórek [A2-względne; $A$2-bezwzględne; A$2-mieszane;
$A2-błędne]
11. Czym jest mierzona odległość na kuli [wybrać dziwną nazwę której
nikt nie rozumie]
13. Jakie elementy nei występują w języku fortran [nawias kwadratowy]
14. Które z podanych zmiennych są rodzajami modyfikacji rozkazów: B i P [obia (obie, gdy w poleceniu będzie P i F lub podobne litery)]
15.Algorytmu Hornera nie można użyć do: [cyfr rzymskich]
16. Z rejestru nie można odczytać; [czegoś w stylu „nadmiaru zmiennoprzecinkowego-”= podobno to]
Najważniejsza cechą programowania jest możliwość stosowania rozkazów warunkowych: [zależnych od stanu rejestru]
γ
β
α
c
b
a
W
B
A
γ
β
α
c
b
a
W
B
A