2018年12月31日 星期一

微積分 複習


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微積分公佈欄


公告時間公告主旨
2009/09/10課程訊息(98上)
2009/09/10國立中央大學學則(第30, 31條)
2009/09/10單元1: 基本數學複習 (ch0)
2009/09/10單元2: 笛卡兒平面與距離公式 (§1.1)
2009/09/10單元3: 方程式的圖形 (§1.2)
2009/09/10單元4: 平面上的直線與斜率 (§1.3)
2009/09/10單元5: 函數 (§1.4)
2009/09/21單元6: 極限 (§1.5)
2009/09/21單元7: 連續性 (§1.6)
2009/09/21作業1及小考1
2009/09/28單元8: 導函數及圖形的斜率 (§2.1)
2009/09/28單元9: 一些微分的規則 (§2.2)
2009/09/28單元10: 變化率-速度與邊際值 (§2.3)
2009/09/30作業2
2009/10/02單元11: 乘法與除法規則 (§2.4)
2009/10/02單元12: 連鎖規則 (§2.5)
2009/10/07作業3
2009/10/07單元13: 高階導函數 (§2.6)
2009/10/07單元14: 隱微分 (§2.7)
2009/10/12單元15: 相關變化率 (§2.8)
2009/10/14作業4及小考2
2009/10/12單元16: 遞增與遞減函數 (§3.1)
2009/10/19單元17: 極值與一階導函數檢定法 (§3.2)
2009/10/21作業5
2009/10/21單元18: 凹性與二階導函數檢定法 (§3.3)
2009/10/26單元19: 最佳化問題 (§3.4)
2009/10/28作業6及小考3
2009/11/03期中考
2009/11/09單元20: 商業及經濟的應用 (§3.5)
2009/11/09單元21: 漸近線 (§3.6)
2009/11/09作業7
2009/11/16單元22: 繪圖 (§3.7)
2009/11/16單元23: 微分式與邊際分析 (§3.8)
2009/11/23作業8及小考4
2009/11/23單元24: 指數函數 (§4.1)
2009/11/23單元25: 自然指數函數 (§4.2)
2009/11/23單元26: 指數函數的導函數 (§4.3)
2009/12/02單元27: 對數函數 (§4.4)
2009/12/02作業9
2009/12/02單元28: 對數函數的導函數 (§4.5)
2009/12/02單元29: 指數退化與成長 (§4.6)
2009/12/09單元30: 反導函數與不定積分 (§5.1)
2009/12/09作業10
2009/12/14單元31: 廣義冪次規則 (§5.2)
2009/12/14單元32: 指數與對數積分 (§5.3)
2009/12/16作業11及小考5
2009/12/16單元33: 面積與微積分基本定理 (§5.4)
2009/12/18單元34: 由二圖形所圍出區域的面積 (§5.5)
2009/12/18單元35: 定積分與和的極限 (§5.6)
2009/12/23作業12
2009/12/30小考6
2010/01/04期末考
2010/02/21課程訊息(98下)
2010/02/21單元36: 代入法複習
2010/02/21代入法複習練習題
2010/02/21單元37: 分部積分與現值 (§6.1)
2010/02/24作業1 (98下)
2010/02/24單元38: 部分分式與羅吉斯成長 (§6.2)
2010/02/24單元39: 積分表與配方法 (§6.3)
2010/03/03配方法查表積分練習題
2010/03/03作業2及小考1 (98下)
2010/03/03單元40: 數值積分 (§6.4)
2010/03/03單元41: 瑕積分 (§6.5)
2010/03/10作業3 (98下)
2010/03/10單元42: 三維坐標系統 (§7.1)
2010/03/10單元43: 空間中的曲面 (§7.2)
2010/03/10二次曲面 (§7.2)
2010/03/10單元44: 多變數函數 (§7.3)
2010/03/17作業4 (98下)
2010/03/17單元45: 偏導函數 (§7.4)
2010/03/17單元46: 雙變數函數的極值 (§7.5)
2010/03/24作業5及小考2 (98下)
2010/03/23單元47: Lagrange 乘子法 (§7.6)
2010/03/24單元48: 最小平方迴歸分析 (§7.7)
2010/03/29作業6 (98下)
2010/03/24單元49: 二重積分與平面上的面積 (§7.8)
2010/04/05單元50: 二重積分的應用 (§7.9)
2010/04/07作業7及小考3 (98下)
2010/04/12期中考 (98下)
2010/04/19單元51: 三角函數的導函數 (§8.4)
2010/04/19單元52: 三角函數的積分 (§8.5)
2010/04/19作業8 (98下)
2010/04/26單元53: 羅必達法則
2010/04/26羅必達法則練習題
2010/04/26單元54: 數列 (§10.1)
2010/04/28作業9 (98下)
2010/04/28單元55: 級數與收斂 (§10.2)
2010/05/04單元56: p-級數與比值檢定法 (§10.3)
2010/05/05作業10及小考4 (98下)
2010/05/04單元57: 冪級數與泰勒定理 (§10.4)
2010/05/10作業11 (98下)
2010/05/10單元58: 泰勒多項式 (§10.5)
2010/05/14單元59: 牛頓勘根法 (§10.6)
2010/05/19作業12 (98下)
2010/05/19單元60: 微分方程式的解 (§C.1)
2010/05/19單元61: 變數分離法 (§C.2)
2010/05/24作業13及小考5 (98下)
2010/05/24單元62: 一階線性微分方程式 (§C.3)
2010/05/26單元63: 微分方程式的應用 (§C.4)
2010/06/02作業14 (98下)
2010/06/09小考6 (98下)
2010/06/14期末考 (98下)

利用辛普森 理則 (Simpson's Rule) #計算 x=0 to 2 , 以曲線 y= (1+x^3) ^(1/3) 沿 z 軸旋轉一周的體積 --Python語言


# 利用辛普森 理則 (Simpson's Rule)
#計算 x=0 to 2 , 以曲線 y= (1+x^3) ^(1/3) 沿 z 軸旋轉一周的體積



from math import *

def F(x):
    temp=pow(pow((1+pow(x,3)),1.0/3),2)
    return temp

a=0.0
b=2.0
n=10
sum1=0.0
sum2=0.0
sn=0.0

m=int(n/2)

h=(b-a)/n
for i in range (1,2*m):
    x=a+i*h
    if(i%2==0):
        sum2=sum2+F(x)
    else:
        sum1=sum1+F(x)
    sn= pi *(h/3.0)*(F(a)+F(b)+2.0*sum2+4.0*sum1)
    print("S{%d}={%f}\n" % (n,sn))


===============================
輸出結果

======== RESTART: H:/2018-09勤益科大數值分析/數值分析/PYTHON/EX4-5.py ===========
S{10}={1.957852}

S{10}={2.394418}

S{10}={3.348841}

S{10}={3.900651}

S{10}={5.230509}

S{10}={6.048317}

S{10}={8.068276}

S{10}={9.308714}

S{10}={12.325078}

>>>

====================
辛普森理則的python另一寫法
====================


# Python code for simpson's 1 / 3 rule

import math

# Function to calculate f(x)
def func( x ):
    return (math.pi* math.pow((1+math.pow(x,3)),(2/3)))

# Function for approximate integral
def simpsons_( ll, ul, n ):

# Calculating the value of h
h = ( ul - ll )/n

# List for storing value of x and f(x)
x = list()
fx = list()

# Calcuting values of x and f(x)
i = 0
while i<= n:
x.append(ll + i * h)
fx.append(func(x[i]))
i += 1

# Calculating result
res = 0
i = 0
while i<= n:
if i == 0 or i == n:
res+= fx[i]
elif i % 2 != 0:
res+= 4 * fx[i]
else:
res+= 2 * fx[i]
i+= 1
res = res * (h / 3)
return res

# Driver code
lower_limit = 0.0 # Lower limit
upper_limit = 2.0 # Upper limit
n = 10 # Number of interval
print("%.6f"% simpsons_(lower_limit, upper_limit, n))


 RESTART: C:/Users/User/AppData/Local/Programs/Python/Python36-32/EX4-5-2.py 
12.325078
>>>

利用辛普森 理則 (Simpson's Rule) 計算 x=0 to 2 , 以曲線 y= (1+x^3) ^(1/3) 沿 z 軸旋轉一周的體積

利用辛普森 理則 (Simpson's Rule) 計算

x=0 to 2  , 以曲線 y= (1+x^3) ^(1/3) 沿 z 軸旋轉一周的體積







/* ex4-5.c based on Simpson's Rule to compute
 * definite integral with domain [a,b] and
 * n even-grid. n must be even.
 */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define  F(x)    pow(pow((1+pow(x,3)),1.0/3),2)
#define PI   3.14159
void main()
{
   int i,m,n;
   double a,b,h,x,sum1=0.0,sum2=0.0,sn;
   scanf("a=%lf  b=%lf  n=%d",&a,&b,&n);
   m=n/2;
   h=(b-a)/n;
   for(i=1;i<=2*m-1;i++)
   {
      x=a+i*h;
      if(i%2==0)
sum2=sum2+F(x);
      else
sum1=sum1+F(x);
   }
   sn=PI*(h/3.0)*(F(a)+F(b)+2.0*sum2+4.0*sum1);
   printf("S%d=%lf\n",n,sn);
   return;
}

輸入資料
a=0  b=2  n=10

輸出資料
S10=12.325068



範例EX4-1 利用梯行積分法求方程式近似解---Python語言

範例EX4-1 利用梯行積分法求方程式近似解---Python語言



# 利用梯行積分法求方程式近似解

from math import *

def F(x):
    temp=(exp(x))
    return temp

n=10
a=0.0
b=1.0
sum1=0.0
h=(b-a)/n
x=a
for i in range (1,n):
    x=x+h
    sum1=sum1+F(abs(x))
    tn=(h/2.0)*(F(fabs(a))+F(fabs(b))+2.0*sum1)

print("T{%d}={%10.6f}\n" %(n,tn))

輸出畫面
======= RESTART: H:/2018-09勤益科大數值分析/數值分析/PYTHON/EX4-1.py ==============
T{10}={  1.719713}

>>>

範例EX4-2 利用梯行法計算(exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159) , x=-5.3 to 3.0 的積分值---python語言

範例EX4-2 利用梯行法計算(exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159) , x=-5.3 to 3.0 的積分值---python語言



# 利用梯行積分法求方程式近似解

from math import *

def F(x):
    temp=(1.0 /exp(x*x/2))
    return temp

n=100
a=-5.0
b=5.0
sum1=0.0
h=(b-a)/n
x=a
for i in range (1,n):
    x=x+h
    sum1=sum1+F(abs(x))
    tn=(1.0/sqrt(2*pi))*(h/2.0)*(F(fabs(a))+F(fabs(b))+2.0*sum1)

print("T{%d}={%10.6f}\n" %(n,tn))


輸出畫面

======== RESTART: H:/2018-09勤益科大數值分析/數值分析/PYTHON/EX4-3.py ===========
T{100}={  0.999999}

>>>

利用梯行法計算(exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159) , x=-5.0 to 5.0 的積分值

範例 EX4-3 梯行法求 (exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159) ,  x=-5 to 5 






/* ex4-3.c based on Trapezoidol Rule is
 * used for computing definite integral with
 * domain [a,b] with n even-grids.
 */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI   3.141596
#define  F(x)   (1.0/exp(x*x/2))
void main()
{
   int n,i;
   double  a,b,x,tn,h ,sum=0.0;
   scanf("n=%d a=%lf b=%lf",&n,&a,&b);
   h=(b-a)/n;
   x=a;
   for(i=1;i<=n-1;i++)
   {
      x=x+h;
      sum=sum+F(fabs(x));
   }
   tn=(1.0/sqrt(2*PI))*(h/2.0)*(F(fabs(a))+F(fabs(b))+2.0*sum);
   printf("T%d=%10.6lf\n",n,tn);
   return;
}

輸入資料
n=100 a=-5.0 b=5.0

輸出資料
T100=  0.999999



範例EX4-2 利用梯行法計算(exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159) , x=-5.3 to 3.0 的積分值

範例EX4-2 利用梯行法計算(exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159)  , x=-5.3 to 3.0 的積分值








#include <stdio.h>
#include <math.h>

/* 示範梯形數值積分法  (trapeziodal.c) */
#define STEP 10

double f(double);

main()
{
    int n, k, i;
    double h, T, a, b, x;
    T = 0;
    a = -3.5;
    b = -3.0;
    for (n=1, i=0; i < STEP; ++i) {
        n = 2*n;
        h = (b-a)/n;
        x = a;
        T = f(x)/2;
        for (k=1; k<n ; ++k) {
           x = x + h;
           T = T + f(x);
        }
        T = T + f(b)/2;
        T = h*T;
        printf("T_%-5d = %17.14f.\n", n, T);
    }
}


double f(double x) {
    return ( (exp(-pow(x,2)/2)) / sqrt(2*3.14159));
}

T_8     =  0.00112060204348.                                                                                                                   
T_16    =  0.00111810278396.                                                                                                                   
T_32    =  0.00111747777712.                                                                                                                   
T_64    =  0.00111732151342.                                                                                                                   
T_128   =  0.00111728244675.                                                                                                                   
T_256   =  0.00111727268003.                                                                                                                   
T_512   =  0.00111727023835.                                                                                                                   
T_1024  =  0.00111726962793.                                                                                                                   
                                                                                                                                               
                                                                                                                                               
...Program finished with exit code 0                                                                                                           
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  清除項目編譯快取 執行 flutter clean 重新取得套件依賴 執行 flutter pub get 完整重新編譯並執行 flutter run 1. 新增專案套件 (pubspec.yaml) 在 Flutter 專案根目錄下的 pubspec.yaml 中,新增 ...