background image

Wojciech Młocek

Katedra Zastosowań Matematyki, UR w Krakowie

Informatyczne podstawy projektowania, IŚ, 2011/12

Maxima - przykładowe pytania na kolokwium

1.

Obliczyć (

− 3)

3

(

3 + 1)

5

. Podać wynik dokładny w najprostszej postaci.

2.

Obliczyć sin(23

) + cos(

π

11

) + ctg(49

).

3.

Niech g(x) =

arc tg(x−1) ln x

1+x

2

. Obliczyć g

00

(1).

4.

Obliczyć całkę oznaczoną

2

R

1

e

arc ctg x

dx.

5.

Znaleźć rozwiązania równania

1
2

x

3

1
4

x

2

− 2+ 1 = 4 cos x.

6.

Narysować w oknie Maximy na jednym obrazku wykres okręgu x

2

y

2

= 4 oraz asteroidy danej równaniami:

= 2 cos

3

t= 2 sin

3

tt ∈ [02π].

7.

Narysować w oknie Maximy wykres rozwiązania równania różniczkowego

dy
dx

− 2= 6e

4x

(cos(2x− sin x),

y(0) = 3 w przedziale [11].

8.

Rozwiązać układ równań

3+2z+4= 3

−x −2z= 1

2+4y −2z

= 1.

9.

Narysować wykres funkcji (x) =

x

3

+2

x

3

3x

2

−x+3

w przedziale [48].

10.

Obliczyć pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji g(x, y) =

1+x

2

+y

2

x+xy+2

.

11.

Narysować w oknie Maximy wykres funkcji (x, y) = cos(e

x−y

) dla (x, y∈ [

2,

2]

2

.

12.

Niech (x) = e

−x

x

3

− 9x

2

+ 29x − 35. Znaleźć rozwiązania równania (x) + f

0

(x) = 0.

13.

Obliczyć pole obszaru ograniczonego wykresami funkcji: (x) = x

2

− x − 6, g(x) = −x

2

+ 5+ 14.

14.

Znaleźć macierz A, by zachodziła równość

A ·

1 1
1 2
1

2 0

 =

1 3
1

2 0

2

3 1

 .

15.

Znaleźć rozwiązania równania det

2x

1

2

1

0

x

2

1

4

x

0

1

0

2

2

x

 = 0.

16.

Narysować na jednym obrazku w oknie Maximy wykres funkcji (x) = cos x| dla x ∈ [03π] oraz wykres
liniowy złożony z punktów postaci (k, | cos

2

|), gdzie = 012, . . . , 9.

17.

Sprawdzić, czy funkcja (x, y) = e

x

y

spełnia równość x

2

f

∂x

2

+ 2xy

2

f

∂x∂y

y

2

f

∂y

2

= 0.

18.

Narysować wykres powierzchni danej równaniami: = sin u= cos vu

2

, (u, v∈ [44]

2

.

19.

Rozwiązać układ równań

(

(x

2

y

2

− 1)

3

x

2

y

3

x

2

y

2

= 1,

w zbiorze R

2

, następnie zobrazować to rozwiązanie na wykresie.

20.

Narysować w oknie Maximy wykres rozety danej równaniami: = sin(

t) cos t= sin(

t) sin t,

t ∈ [012π].

21.

Niech (t) = arc tg(t). Przypisać zmiennej wartość 0 lub 1, następnie wprowadzić instrukcję działającą
następująco: jeśli = 0 to zwraca f

0

(t), jeśli = 1 to zwraca

R

(t)dt, w pozostałych przypadkach wyświetla

komunikat „informatyczne podstawy projektowania”.

22.

Niech (x, y, z) = x

3

y

2

+ 2z

2

xy − 2zx + 3y − 1. Znaleźć rozwiązanie układu równań

∂f
∂x

(x, y, z) = 0

∂f
∂y

(x, y, z) = 0

∂f

∂z

(x, y, z) = 0.

23.

Napisać pętlę typu for ... thru obliczającą sumę

26

P

= 4

parzyste

arc tg(n+3)

n

2

+1

. Wynik przedstawić w postaci dzie-

siętnej.

1

c

° WM 2011/2012

background image

Wojciech Młocek

Katedra Zastosowań Matematyki, UR w Krakowie

Informatyczne podstawy projektowania, IŚ, 2011/12

Maxima - przykładowe pytania na kolokwium

24.

Napisać pętlę typu for ... thru obliczającą iloczyn

24

Q

= 5

nieparzyste

2n−1

n+5

. Wynik przedstawić w postaci dziesięt-

nej.

25.

Napisać algorytm oparty na pętli typu for ... while, który znajdzie największą liczbę naturalną spełniającą
nierówność

n−5

1+4

n

6 10.

26.

Napisać algorytm oparty na pętli w ramach funkcji block, który znajdzie najmniejszą liczbę naturalną n
spełniającą nierówność

n+3

ln(n+2)

5.

27.

Niech (x) = cos

x

2

. Przez f

k

(x) oznaczmy pierwsze wyrazów ze wzoru Taylora dla funkcji w punkcie

x

0

= 0.

1

Narysować na jednym obrazku wykresy funkcji f

9

f

11

w przedziale [3π, 3π].

28.

Obliczyć pole obszaru ograniczonego wykresami funkcji (x) = 2x

2

+ 1, g(x) = e

2x

− 1.

29.

Rozwiązać równanie w zbiorze liczb zespolonych det

z

1

2

z − 1 2

0

1

z

 = 0.

30.

Obliczyć pole obszaru ograniczonego wykresami funkcji: (x) = 6x

2

+

7
2

x − 5, g(x) = 12x

2

− 7+ 13.

31.

Narysować w oknie Maximy wykres lemniskaty Bootha opisanej równaniem (x

2

y

2

)

2

= 4x

2

+

1

16

y

2

.

32.

Napisać algorytm oparty na pętli typu for ... while, który znajdzie największą liczbę naturalną spełniającą
nierówność

(+ 1) sin

1

n+11



09876.

Odpowiedzi do zadań

1.

96

− 144.

2.

2.21951.

3.

2.

4.

1.82998.

5.

2.47194 ∨ x 0.97375 ∨ x = 1.72735.

6.

-2

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

 2

-2

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

 2

x

7.

1

f

k

(x) =

k

P

n=0

f

(n)

(0)

n!

x

n

2

c

° WM 2011/2012

background image

Wojciech Młocek

Katedra Zastosowań Matematyki, UR w Krakowie

Informatyczne podstawy projektowania, IŚ, 2011/12

Maxima - przykładowe pytania na kolokwium

-5

 0

 5

 10

 15

 20

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

fun1

8.

=

2%r13

4

18%r119

20

46%r143

20

= %r1.

9.

-6

-4

-2

 0

 2

 4

 6

-4

-2

 0

 2

 4

 6

 8

(x

3

+2)/(x

3

-3*x

2

-x+3)

x

10.

2

g

∂x

2

=

2(y+1)

2

y

2

+x

2

+1

(x y+x+2)

3

+

1

(xy+x+2)

y

2

+x

2

+1

2x(y+1)

(xy+x+2)

2

y

2

+x

2

+1

x

2

(xy+x+2)(y

2

+x

2

+1)

3

2

,

2

g

∂y

2

=

2x

2

y

2

+x

2

+1

(xy+x+2)

3

+

1

(xy+x+2)

y

2

+x

2

+1

2xy

(xy+x+2)

2

y

2

+x

2

+1

y

2

(xy+x+2)(y

2

+x

2

+1)

3

2

,

2

g

∂x∂y

=

2

g

∂y∂x

y

2

+x

2

+1

(xy+x+2)

2

+

2x(y+1)

y

2

+x

2

+1

(xy+x+2)

3

y(y+1)

(xy+x+2)

2

y

2

+x

2

+1

x

2

(xy+x+2)

2

y

2

+x

2

+1

xy

(xy+x+2)(y

2

+x

2

+1)

3

2

.

11.

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

 0

 0.2

 0.4

 0.6

 0.8

 1

cos(%e

(

x-y))

12.

= 1 ∨ x = 2 ∨ x = 3.

13.

=

343

3

.

14.

=

1 2 0

0 0 1
1 0 2

.

15.

∨ x =

4
3

.

3

c

° WM 2011/2012

background image

Wojciech Młocek

Katedra Zastosowań Matematyki, UR w Krakowie

Informatyczne podstawy projektowania, IŚ, 2011/12

Maxima - przykładowe pytania na kolokwium

16.

-0.2

 0

 0.2

 0.4

 0.6

 0.8

 1

 1.2

 0

 1

 2

 3

 4

 5

 6

 7

 8

 9

y

x

abs(cos(x))

discrete2

17.

Tak.

18.

-1 -0.8

-0.6 -0.4

-0.2  0

 0.2  0.4

 0.6  0.8

 1 -1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

 0

 0.2

 0.4

 0.6

 0.8

 1

 0

 2

 4

 6

 8

 10

 12

 14

 16

[sin(u),cos(v),u

2

]

19.



1
= 0



= 1
= 0,



= 0
1,



= 0
1.

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

(y

2

+x

2

-1)

3

 = x

2

*y

3

y

2

+x

2

 = 1

20.

4

c

° WM 2011/2012

background image

Wojciech Młocek

Katedra Zastosowań Matematyki, UR w Krakowie

Informatyczne podstawy projektowania, IŚ, 2011/12

Maxima - przykładowe pytania na kolokwium

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

 0

 0.2

 0.4

 0.6

 0.8

 1

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

sin(t)*sin(sqrt(3)*t)

cos(t)*sin(sqrt(3)*t)

22.

= 1
2
=

1
2

,

1
2

5
4

1
4

.

23.

1.59938.

24.

18.34033.

25.

= 1629.

26.

= 1274.

27.

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

-8

-6

-4

-2

 0

 2

 4

 6

 8

y

x

f

f

9

f

11

28.

=

6891
8867

.

29.

z

1

= 2, z

2

1
2

3

2

iz

3

1
2

+

3

2

i.

30.

=

15625

576

.

31.

-2

-1.5

-1

-0.5

 0

 0.5

 1

 1.5

 2

-2

-1

 0

 1

 2

y

x

32.

795.

5

c

° WM 2011/2012