Matematiktråden (dina matematikproblem här!)

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av gamefreak
Jag skulle behöva hjälp med en deriveringsuppgift (igen).

Om man häller upp kaffe i en termos och låter den stå ute i 4 timmar är tempraturen 76 grader C och kaffets tempratur sjunker med 4,1 grader C i timmen. Tempraturern utomhus är 0 grader. Kaffets tempratur sjunker expotentielt.

Vilken temperatur har kaffet när det hälls i termosen?

Jag antar att det borde se ut så här:

Ursprungstemp=x
Varibeln=t
Konstanten=k

(f(t)=x-e^(kt)) vilket skulle bli (76=x-e^(k*4)), är det rätt och hur fortsätter man?

Ett litet tankefel där. Ändringshastigheten minskar ju närmare kaffets temperatur kommer den omgivande. I din formel ökar derivatans storlek (den är negativ, men stor). Du bör leta efter nått med e^(-??). Dessutom bör temperaturen gå mot 0 när tider går mot oändligheten.

Jag skulle gissa att din formel ser ut ungefär såhär:

f(t) = T_start*e^(-kt)

När t = 0, så är e^(-kt) = 1, vilket gör att vi har starttemperaturen. (Det är bra! )
När t = inf., så är e^(-kt) = 0, vilket gör att vi har en temperatur på 0. (Det är bra! )

Då har vi uppfyllt grundvilkoren. Sen får du nog göra ett ekvationssystem av formeln vid t = 4, och dess derivata för att få med alla dina initialvilkor och kunna lösa ut T_start och k.

Visa signatur

If the answer to any question requires a leap of faith, is it really an answer at all?

Permalänk
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Zartax
Ett litet tankefel där. Ändringshastigheten minskar ju närmare kaffets temperatur kommer den omgivande. I din formel ökar derivatans storlek (den är negativ, men stor). Du bör leta efter nått med e^(-??). Dessutom bör temperaturen gå mot 0 när tider går mot oändligheten.

Jag skulle gissa att din formel ser ut ungefär såhär:

f(t) = T_start*e^(-kt)

När t = 0, så är e^(-kt) = 1, vilket gör att vi har starttemperaturen. (Det är bra! )
När t = inf., så är e^(-kt) = 0, vilket gör att vi har en temperatur på 0. (Det är bra! )

Då har vi uppfyllt grundvilkoren. Sen får du nog göra ett ekvationssystem av formeln vid t = 4, och dess derivata för att få med alla dina initialvilkor och kunna lösa ut T_start och k.

Och hur gör man en ekvation med två okända tal, k och T_start? Hade jag vetat ett av dem så hade jag antagligen klarat av ekvationen men nu är den lite för avancerad.

Visa signatur

Dator: MSI B550 Tomahawk || AMD 5600X || Noctua NH-U12S || MSI RTX 2070 Armor 8GB || Kingston HyperX 32GB @ 3600MHz CL16 || PNY CS3030 1TB + SSD 500GB + HDD 4000GB || Phanteks Enthoo Pro || Corsair AX 760W

Permalänk
Medlem

f(4) = 76
f'(4) = -4.1
stoppa in t = 4 så och lös ut (ersätt den ena in i andra ekvationen)

Permalänk
Medlem

hehe, har 3 st uppgifter jag har lite problem med..

Differentialekvationen y' = (x^2) + (y^2) har en lösning y som upfyller vilkoret y(1)=0
Bestäm ett närmevärde till y(3) med hjälp av en numerisk metod, till exempel Eulers stegmetod. Välj steglängden 1.

Förstår verkligen inte hur jag ska göra, trots det att jag har facit.. usch.

2.
Lös ekvationen 2x^3 = -54
den ska tydligen lösas genom att göras om till polär form, vilket jag inte direkt kommer ihåg hur jag ska göra med den där, men att dela den med 2 är ju iaf det första man gör.

3.
Funktionen f är definerad för alla x och f(x)= x / ((x^2)+1)
Bestäm lokala maxima och minima för funktionen f
Undersök om funktionen har något största och minsta värde

har inte formeln för att derivera kvoter i huvudet, så förstår inte riktigt hur jag ska göra,

Permalänk

2.

2x^3 = -54, delar med 2 =>
x^3 = -27, "upphöjer" med 1/3 (en tredjedel) för att få x ensamt =>
(x^3)^(1/3) = (-27)^(1/3) =>
x = -3

Citat:

f(4) = 76
f'(4) = -4.1
stoppa in t = 4 så och lös ut (ersätt den ena in i andra ekvationen)

Så mina formler ska bli (f(4) = T_start * e^(-k*4) = 76) och (f'(4) = T_start * e^(-k*4) * (-k) = -4,1)? Jag kan ju inte kombinera dessa då en är vanlig och en är derivata (om man kan det så har jag inte lärt mig hur man gör)?

Visa signatur

Dator: MSI B550 Tomahawk || AMD 5600X || Noctua NH-U12S || MSI RTX 2070 Armor 8GB || Kingston HyperX 32GB @ 3600MHz CL16 || PNY CS3030 1TB + SSD 500GB + HDD 4000GB || Phanteks Enthoo Pro || Corsair AX 760W

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av gamefreak
2.

2x^3 = -54, delar med 2 =>
x^3 = -27, "upphöjer" med 1/3 (en tredjedel) för att få x ensamt =>
(x^3)^(1/3) = (-27)^(1/3) =>
x = -3

tackar

tyvär så saknas 2 st lösningar eftersom det är en tredjegradare, så ska den ha 3 lösningar :/ och för att komma dit stog de i facit om att göra om det till polär form, men det där kommer jag inte ihåg hur man gjorde så :/

Permalänk
Medlem

x^3 = 27*exp[i(pi+m2pi)]
x = 3 * exp[i(pi+m2pi)/3] , m = 0,1,2

-Färdigt-

Visa signatur

P4 2.0 GHz@2.26 GHz | GF6600GT Core 500 MHz@580 MHz Mem 900 MHz@1135 MHz | 1 GB pc2700 <<Lite kuriosa bara: Ping eller mer korrekt latency är en storhet, ms är enheten. Spänning är också en storhet medan volt är enheten. Tänk vad skoj det skulle låta om du sa: "Hörru höj upp kilometer per timmen va!" (Brun hårig sjuk sköterska)>>

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av gamefreak
2.

2x^3 = -54, delar med 2 =>
x^3 = -27, "upphöjer" med 1/3 (en tredjedel) för att få x ensamt =>
(x^3)^(1/3) = (-27)^(1/3) =>
x = -3

Så mina formler ska bli (f(4) = T_start * e^(-k*4) = 76) och (f'(4) = T_start * e^(-k*4) * (-k) = -4,1)? Jag kan ju inte kombinera dessa då en är vanlig och en är derivata (om man kan det så har jag inte lärt mig hur man gör)?

Tänk inte så komplicerat. Du har följade två ekvationer (vad siffror står för spelar ingen roll):

76 = T_start*e^(-k*4)
-4.1 = -k*T_start*e^(-k*4)

Eftersom T_start och k representerar samma sak i båda formlerna så är det bara att lösa ekvationssystemet rakt av som vanligt.

T_start = 76*e^(k*4) <= Lägg märke till skillnaden i tecken på exponenten. Därav ingen division. Sätt in i den andra formeln och lös ut.

-4.1 = -k*76*e^(k*4)*e^(-k*4) <=> -4.1 = -k*76 <=> k = 4.1/76

Är du med?

(Med reservation för eventuella räknefel då jag har tagit en drink.)

Visa signatur

If the answer to any question requires a leap of faith, is it really an answer at all?

Permalänk

Nu förstår jag. k~0,054 och så sätter man bara in det i formeln för att få T_start

76 = T_start*e^(-0,054*4) =>
T_start = 76/(e^(-0,054*4) =>
T_start ~ 94,32

Tack så mycket!

Att 76 = T_start*e^(-k*4) blir T_start = 76*e^(k*4) och inte T_start = 76/(e^(-k*4)) beror väl på att man kan omvandla ett tal som är "delat med" och negativt till gånger och positivt?

Visa signatur

Dator: MSI B550 Tomahawk || AMD 5600X || Noctua NH-U12S || MSI RTX 2070 Armor 8GB || Kingston HyperX 32GB @ 3600MHz CL16 || PNY CS3030 1TB + SSD 500GB + HDD 4000GB || Phanteks Enthoo Pro || Corsair AX 760W

Permalänk
Medlem

Jag har ett irriterande exempel i min statistik bok som jag inte förstår.

Exempel 23

Låt oss kalla de slutgiltiga marknadsandelarna x, y och z. Med hjälp av sannolikheterna i övergångsmatrisen ställer vi upp följande ekvationer:

0,7x+0,2y+0,4z=x
0,1x+0,6y+0,1z=y
0,2x+0,2y+0,5z=z

Dessutom gäller att summan av marknadsandelarna är 100 procent. Det innebär att x+y+z=1.

Vi har nu fyra ekvationer och tre obekanta. Då är ekvationssystemet överbestämt. Vi stryker därför en av de tre första ekvationerna. Stryker vi den första ekvationen får vi efter förenkling ekvationssystemet:

x-4y+z=0 (1)
x+y-2,5z=0 (2)
x+y+z=1 (3)

Den första ekvationen får stå oförändrad. Ekvation (1) subtraheras från (2) och slutligen subtraheras ekvation (3) från (2).

x-4y+z=0 (1)
5y-3,5z=0 (2)-(1)
3,5z=1 (3)-(2)

Den nedersta ger z= 1/3.5 = 0,286. Detta sätts in i den näst nedersta ekvationen och ger y = 3,5z/5 = 1/5 = 0,2. Slutligen vet vi att summan av de tre ska bli 1 varför x= 1-y-z = 0,514.

Jag förstår inte hur de gör när de förenklar ekvationerna, varken första eller andra gången. Om det råkar vara så att någon som har läst statistik innan så är det exempel 23 i den fjärde upplagan av statistisk dataanalys av Svante Körner och Lars Whalgren.

Blir överlycklig om någon kan hjälp mig.

Tack i förhand

Permalänk
Hedersmedlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av plope
tyvär så saknas 2 st lösningar eftersom det är en tredjegradare, så ska den ha 3 lösningar :/ och för att komma dit stog de i facit om att göra om det till polär form, men det där kommer jag inte ihåg hur man gjorde så :/

-27 kan på polär form skrivas som 27e^(i*pi +i*n*2pi). Tredjeroten av detta har beloppet 27^(1/3) och en tredjedel av argumentet, det vill säga (pi +n*2pi)/3. Detta ger följande lösningar:

1. 3e^(i*pi/3)
2. 3e^(i*pi/3+i*2pi/3) = 3e^(i*pi) = -3
3. 3e^(i*pi/3 +i*4pi/3) = 3e^(i*5pi/3)

Citat:

Ursprungligen inskrivet av Tocky

x-4y+z=0 (1)
x+y-2,5z=0 (2)
x+y+z=1 (3)

Den första ekvationen får stå oförändrad. Ekvation (1) subtraheras från (2) och slutligen subtraheras ekvation (3) från (2).

x-4y+z=0 (1)
5y-3,5z=0 (2)-(1)
3,5z=1 (3)-(2)

Den nedersta ger z= 1/3.5 = 0,286. Detta sätts in i den näst nedersta ekvationen och ger y = 3,5z/5 = 1/5 = 0,2. Slutligen vet vi att summan av de tre ska bli 1 varför x= 1-y-z = 0,514.

Jag förstår inte hur de gör när de förenklar ekvationerna, varken första eller andra gången.

Inget konstigt händer väl egentligen, det enda man behöver tänka på är att ett likhetstecken betyder att det som står på vänster sida är lika med det som står på höger sida. Detta innebär att om man adderar två ekvationers vänsterled får summan av dessas högerled som resultat. Om man dessutom adderar en lagom stor del av en ekvation till en annan kan man bli av med variabler, vilket är önskvärt om man vill lösa ekvationerna.
I lösningen ovan börjar man med att subtrahera ekvation 2 från ekvation 1.
x-4y+z=0 (1)
x+y-2,5z=0 (2)

Det nya vänsterledet blir (x-4y+z) - (x+y-2,5z) = -5y +3,5z och det nya högerledet blir 0 - 0 = 0. Resultatet blir alltså
-5y +3,5z = 0 <=> 5y = 3,5z <=> y = 0,7z

Man kan sedan observera att termerna (x+y) ingår både i ekvation 2 och ekvation 3, så genom att subtrahera den ena från den andra blir man av med dessa. Subtraheras till exempel (3) från (2) får man vänsterledet (x+y-2,5z) - (x+y+z) = -3,5z och högerledet 0-1 = -1. Resultatet blir alltså
-3,5z = -1;

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av gamefreak
Nu förstår jag. k~0,054 och så sätter man bara in det i formeln för att få T_start

76 = T_start*e^(-0,054*4) =>
T_start = 76/(e^(-0,054*4) =>
T_start ~ 94,32

Tack så mycket!

Att 76 = T_start*e^(-k*4) blir T_start = 76*e^(k*4) och inte T_start = 76/(e^(-k*4)) beror väl på att man kan omvandla ett tal som är "delat med" och negativt till gånger och positivt?

a^-b = 1/a^b

Så både T_start = 76*e^(k*4) och T_start = 76/(e^(-k*4)) är korrekt eftersom det är samma sak. Det var bara lättare (och snyggare! ) att skriva utan division.

Jag vet inte riktigt vad du menade med din förklaring där, men 1/-2 är inte samma sak som 1*2. Upphöjt till negativt är samma sak som delat talet upphöjt till positivt. Precis som det jag skrev först i det här svaret.

Visa signatur

If the answer to any question requires a leap of faith, is it really an answer at all?

Permalänk
Medlem

Tack så mycket Elgot, känner mig lite dum som inte listade ut det själv, det var som sagt inte så svårt

Edit:

Det jag inte förstår däremot är hur de omvandlar den första ekvationen

0,7x+0,2y+0,4z=x
0,1x+0,6y+0,1z=y
0,2x+0,2y+0,5z=z

till följande

x-4y+z=0 (1)
x+y-2,5z=0 (2)
x+y+z=1 (3)

Permalänk
Hedersmedlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Tocky
Det jag inte förstår däremot är hur de omvandlar den första ekvationen

0,7x+0,2y+0,4z=x
0,1x+0,6y+0,1z=y
0,2x+0,2y+0,5z=z

till följande

x-4y+z=0 (1)
x+y-2,5z=0 (2)
x+y+z=1 (3)

Den första ekvationen ströks ju och x+y+z=1 lades till istället.

Permalänk
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Zartax
a^-b = 1/a^b

Så både T_start = 76*e^(k*4) och T_start = 76/(e^(-k*4)) är korrekt eftersom det är samma sak. Det var bara lättare (och snyggare! ) att skriva utan division.

Jag vet inte riktigt vad du menade med din förklaring där, men 1/-2 är inte samma sak som 1*2. Upphöjt till negativt är samma sak som delat talet upphöjt till positivt. Precis som det jag skrev först i det här svaret.

Ja jag formulerade inte det så bra märkte jag nu när jag läste det men jag menade 1/a^b = a^-b tyvärr tänkte jag inte på att skriva det som en formel.

Visa signatur

Dator: MSI B550 Tomahawk || AMD 5600X || Noctua NH-U12S || MSI RTX 2070 Armor 8GB || Kingston HyperX 32GB @ 3600MHz CL16 || PNY CS3030 1TB + SSD 500GB + HDD 4000GB || Phanteks Enthoo Pro || Corsair AX 760W

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Elgot
Den första ekvationen ströks ju och x+y+z=1 lades till istället.

Men var får dem -4y och -2.5z ifrån?

Permalänk
Hedersmedlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Tocky
Men var får dem -4y och -2.5z ifrån?

0,1x + 0,6y + 0,1z = y <=> 0,1x - 0,4y + 0,1z = 0 <=> x - 4y + z = 0

0,2x + 0,2y + 0,5z = z <=> 0,2x + 0,2y - 0,5z = 0 <=> x + y - 2,5z = 0

Permalänk
Medlem

Eulers-metod-uppgiften
y(1) = 0
y' = (x^2) + (y^2) = f(x,y)

Eulers metod:
y_{n+1} = y_{n} + h*f(t_n , y_n)

låt h=1
t0 = 1 ==> y0 = 0
t1 = 2 ==> y1 = y0 + h*f(t0,y0) = 0 + 1 = 1
t2 = 3 ==> y2 = y1 + h*f(t1,y1) = 1 + 4 + 1 = 6

dvs y(3) = 6
jag tror att det ska vara rätt...

Visa signatur

weeeee

Permalänk
Medlem

Hej,

Hur många mil kan en sengångare tänkas röra sig på 18 år om den rör sig i en hastighet av 0,25km/h?
Enligt min beräkning är det ca 3 888mil men kan det stämma?

Nej det är ingen skoluppgift utan till ett bröllopstal.

Permalänk
Hedersmedlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Loranga
Hej,

Hur många mil kan en sengångare tänkas röra sig på 18 år om den rör sig i en hastighet av 0,25km/h?
Enligt min beräkning är det ca 3 888mil men kan det stämma?

Nej det är ingen skoluppgift utan till ett bröllopstal.

365 dagar per år brukar man väl räkna med? Och rör den sig dygnet runt, eller är det där en medelhastighet?

Permalänk
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Elgot
365 dagar per år brukar man väl räkna med? Och rör den sig dygnet runt, eller är det där en medelhastighet?

ajaj... 365.25 dagar per år om jag får be

Jag får det till 28647 km.

0.25 * 24 * 265.25 * 18 = 28647

Permalänk
Medlem
Citat:

Ursprungligen inskrivet av ilmarinen
ajaj... 365.25 dagar per år om jag får be

Jag får det till 28647 km.

0.25 * 24 * 265.25 * 18 = 28647

365.25 eller 265.25?

Visa signatur
Permalänk
Citat:

Ursprungligen inskrivet av kabniel
365.25 eller 265.25?

Nämen. Det var inte bara så att jag skrev fel på forumet, men jag tryckte in 265.25 i miniräknaren också.... Dubbelfel, serve(r)n går över till kabniel

Rätt svar blir 39447 km

Hmm... måste vara nåt med tangentbordslayouten på datorn, jag råkade skriva 29447 nu också...

Permalänk
Hedersmedlem

Eller 365.2425

Visa signatur

The variable 'brain' is declared but never used

Permalänk
Medlem

Jag försöker räkna lite med minsta kvadrat-metoden för att få ett mått på en avvikelse mellan en trendlinje och mätvärden. I excel ser jag att man kan välja att visa R-kvadratvärdet för trendlinjen. Är det samma sak som minsta kvadrat-metoden? Om inte, vad är skillnaden?

Visa signatur

MSI K9N SLI Platinum - A64 X2 5600+ @ 3 GHz - 4GB Corsair XMS2-6400 4-4-4-12 - MSI GeForce 8800GTS 320MB OC - Aspire 520W

Permalänk
Medlem

Minsta kvadrat-metoden används för att anpassa till mätpunkter.

Vill du bara räkna avvikelsen räcker det ju att ta skillnaden i funktionsvärdet och dina mätvärden, kvadrera och summera ihop över alla punkter du har mätvärden, sedan kan du jämföra med excels fulfunktioner.

Visa signatur

P4 2.0 GHz@2.26 GHz | GF6600GT Core 500 MHz@580 MHz Mem 900 MHz@1135 MHz | 1 GB pc2700 <<Lite kuriosa bara: Ping eller mer korrekt latency är en storhet, ms är enheten. Spänning är också en storhet medan volt är enheten. Tänk vad skoj det skulle låta om du sa: "Hörru höj upp kilometer per timmen va!" (Brun hårig sjuk sköterska)>>

Permalänk
Medlem

R^2 är ett "goodness of fit" mått, ett mått mellan 0 och 1, som anger hur bra regressionen passar mätvärdena och där 1 anger perfekt passform. R^2 används ibland som förklaringsgrad, tex R^2=.85 anger att den beroende variabeln förklaras till 85% av den oberoende. Resten förklaras av andra variabler eller fel. I en konstant och linjär regression är R^2 = korrelationskoefficienten^2.

Vill du ha ett mått på avvikelsen är det nog inte R^2 du är ute efter, då kör du som XCan sa ovan.

Edit*
När man tittar på R^2 är det viktigt att tänka på problemen med korrelation<->kausalitet

Visa signatur

The truth lies in the eyes of the Be(er)holder

http://www.howdoeshomeopathywork.com/

Permalänk
Medlem

Har en snabbis, vad är primitiva funktionen till:

Roten (0.36 - (X - 0.6)^2) ?

Tack i förväg /Sanazin

Visa signatur

LG OLED77CX • Intel i9 10900K @ 5.0GHz • Noctua NH-D15 • ASUS Strix Z490-H • Corsair 32GB DDR4 3200MHz • GIGABYTE RTX 4080 • Phanteks Evolv X • Corsair RM 850W V2

Permalänk
Medlem

Edit: haha wopps. Jag läste fel.
Om du bara är ute efter svaret så:

0.36 Sqrt[1.2 - X] Sqrt[X] ArcSin[0.912871 Sqrt[X]] > ------------------------------------------------------ Sqrt[(1.2 - X) X]

Permalänk
Medlem

Sanazin, ingen lätt integral det där...
Du kan börja att använda konjugatregeln för att skriva:

( 0.6^2 - (X-0.6)^2 )^0.5 som
( (0.6+(X-0.6))*(0.6-(X-0.6)) )^0.5 =
(1.2X - X^2)^0.5

men sedan är det massa meck ... du får nog integrera partiellt någon gång och så bör du få med något trigonometriskt uttryck, jag landar i:

(1/10)*sqrt(-25*x^2+30*x)*x-(3/50)*sqrt(-25*x^2+30*x)+(9/50)*arcsin((5/3)*x-1)

Visa signatur

weeeee