Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Exam (elaborations) TEST BANK FOR Mathematics for Physical Science and Engineering Symbolic Computing Applications in Maple and Mathematica By Frank Harris (Solution Manual)

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
400
Geüpload op
15-11-2021
Geschreven in
2021/2022

1.1 COMPUTING: HISTORICAL NOTE 1.2 BASICS OF SYMBOLIC COMPUTING Exercises Carry out these exercises using the symbolic computation system of your choice. 1.2.1. Reduce the following polynomial in x and z to fully factored form. 3x2 + 3x4 − 4xz + 3x2z + 2x3z + 6x5z + z2 − 4xz2 − 7x2z2 + 6x3z2 − 8x4z2 + z3 + 2xz3 − 5x2z3 + 2x3z3 − 2xz4 + 6x3z4 + z5 − 8x2z5 + 2xz6 Solution: In maple, ZZ := 3*x^2+3*x^4-4*x*z+3*x^2*z+2*x^3*z+6*x^5*z+z^2-4*x*z^2 -7*x^2*z^2+6*x^3*z^2-8*x^4*z^2+z^3+2*x*z^3-5*x^2*z^3 +2*x^3*z^3-2*x*z^4+6*x^3*z^4+z^5-8*x^2*z^5+2*x*z^6; factor(ZZ): In mathematica, ZZ = 3*x^2+3*x^4-4*x*z+3*x^2*z+2*x^3*z+6*x^5*z+z^2-4*x*z^2 -7*x^2*z^2+6*x^3*z^2-8*x^4*z^2+z^3+2*x*z^3-5*x^2*z^3 +2*x^3*z^3-2*x*z^4+6*x^3*z^4+z^5-8*x^2*z^5+2*x*z^6: Factor[ZZ]; Both symbolic systems give an answer equivalent to (x − z)(3x − z)(2xz + 1)(x2 + z3 + z + 1) 1.2.2. Because the polynomial in Exercise 1.2.1 can be factored, symbolic computer systems can easily find the values of x that are its roots. Calling the polynomial in its original form poly, use one of the following: 3 4 CHAPTER 1. COMPUTERS, SCIENCE, AND ENGINEERING solve(poly=0,x) or Solve[poly==0,x] Note. Less convenient forms than that found here are usually obtained as the solutions to more general root-finding problems. Solution: Letting ZZ be as defined in the solution to Exercise 1.2.1, execute one of solve(ZZ = 0, x); 1 3 z, − 1 2z , z , √ −z3 − z − 1 , − √ −z3 − z − 1 Solve[ZZ == 0, x] { { x → − 1 2z } , { x → z 3 } , {x → z}, { x → − √ −1 − z − z3 } , { x → √ −1 − z − z3 }} 1.2.3. (a) Starting with f(x) = 1+2x+5x2 −3x3, obtain an expansion of f(x) in powers of x+1 by carrying out the following steps: (1) Define a variable s and assign to it the value of the polynomial representing f(x); (2) Define x to have the value z − 1 and recompute s; (3) Expand s in powers of z; (4) Define z to have the value x + 1 and recompute s. You will need to be careful to have x and/or z undefined at various points in this process. (b) Expand your final expression for s and verify that it is correct. Note. Your algebra system may combine the linear and constant terms in a way that causes (x + 1) not to be explicitly visible. Solution: In maple, these steps correspond to this coding: s := 1+2*x+5*x^2-3*x^3: x:=z-1: s: ss:=expand(s): x:='x': z:=x+1: ss: In mathematica, s = 1 + 2*x + 5*x^2 - 3*x^3; x = z - 1; s; ss = Expand[s]; Clear[x]; z = x + 1; ss; Both symbolic systems give a result equivalent to 7 − 17(x + 1) + 14(x + 1)2 − 3(x + 1)3 1.2.4. Verify the trigonometric identity sin(x + y) = sin x cos y + cos x sin y by simplifying sin(x + y) − sin x cos y − cos x sin y to the final result zero. Use the commands for simplifying and expanding (try both even if the first works). These two commands do not always give the same results. Solution: Both work in maple, Expand does not simplify in mathematica. 1.2. BASICS OF SYMBOLIC COMPUTING 5 1.2.5. Obtain numerical values, precise to 30 decimal digits, for π2 and sin 0.1π. Note. Obtain these 30-digit results even if your computer does not normally compute at this precision. Solution: Execute one of the following (illustrated only for sin 0.1π): evalf(sin(0.1*Pi), 30); N[Sin[0.1*Pi], 30] Both give sin 0.1π = 0. . The result for π2 is 9. . 1.2.6. (a) Verify that your computer system knows the special function corresponding to the following integral: erf(x) = √2 π ∫ x 0 e −t2 dt . In maple, it is erf(x); in mathematica, Erf[x]. (b) Write symbolic code to evaluate the integral defining erf(x), and check your code by comparing its output with calls to the function in your symbolic algebra system. Check values for x = 0, x = 1, and x = ∞. Note. Infinity is infinity in maple, Infinity in mathematica. Solution: erf(0) = 0, erf(1) = 0., erf(∞) = 1. evalf(2/sqrt(Pi)*int(exp(-t^2),t=0 .. 1)); N[2/Sqrt[Pi]*Integrate[E^(-t^2), {t, 0, 1}]] 1.2.7. Plot the function defined in Exercise 1.2.6 for various ranges of x. Use enough ranges to get some experience in using your algebra system’s plotting utility. Solution: We illustrate for the range (0 · · · 2): plot(erf(x), x = 0 .. 2); Plot[Erf[x], {x, 0, 2}] 1.2.8. Obtain the value of erf(π) to 30 decimal places and print out the message "erf(pi)= · · · ". Note. The value of erf must be supplied directly by the computer; you should not obtain an answer by typing it in. Solution: In maple: VAL := evalf(erf(Pi),30): print("erf(pi) = ",VAL); “erf(pi) = ”, 0.781 or 6 CHAPTER 1. COMPUTERS, SCIENCE, AND ENGINEERING printf("erf(pi) = %33.30fn",VAL);

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak











Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
15 november 2021
Aantal pagina's
400
Geschreven in
2021/2022
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Onbekend

Onderwerpen

$20.99
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
GradeMaster1 Chamberlain School Of Nursing
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
87
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
79
Documenten
1024
Laatst verkocht
1 maand geleden
GradeMaster1

Unlocking the potential of minds, one subject at a time. We are a team of passionate tutors specializing in nursing, engineering, science, and education. With our knowledge and expertise, we guide students towards academic excellence and career success. Join us on this educational journey!

3.5

18 beoordelingen

5
6
4
3
3
6
2
0
1
3

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen