Tällä sivulla julkaistaan kommentteja harjoitustehtäviin ja muihin kurssin asioihin.
Tämä ei tarkoita valmiita ratkaisuja, vaan selityksiä siitä, mistä tehtävissä on kyse.
Jos jokin tehtävä kaipaa mielestäsi lisäselitystä, kysy!
Jos lähetät luennoitsijalle sähköpostilla kysymyksen, selitys ilmestyy tänne.
$\newcommand{\C}{\mathbb{C}}
\newcommand{\R}{\mathbb{R}}
\newcommand{\N}{\mathbb{N}}
\newcommand{\eps}{\varepsilon}
\newcommand{\abs}[1]{\left\lvert#1\right\rvert}
\newcommand{\der}{\mathrm{d}}
\newcommand{\Der}[1]{\frac{\der}{\der#1}}
$
Päivitetty 24.11. klo 15:31.
Vastauksia käytännön kysymyksiin
-
Mitä tehtäviä lämmittelytehtäviin pitää tehdä? Ovatko ne osa harjoitustyötä?
Lämmittelytehtävään voit tehdä mitä hyvänsä kurssin Maxima-tehtäviä.
Voit myös tehdä itse keksimiäsi tehtäviä.
Oleellista on saada laskettua Maximalla mitä tahansa ja laadittua siitä yksinkertainen (otsikoitu) wxm-tiedosto.
Varsinaiseen harjoitustyöhön sisältyvät ensimmäisestä paketista tehtävät 7–9.
Jos teet nämä tehtävät lämmittelyksi, ne voit sisällyttää suoraan myös harjoitustyöhön.
-
Miten harjoitustehtävät numeroidaan?
wxMaximan "Insert Section Cell" syntyy automaattisesti numeroitu otsikko.
Tuo automaattinen numerointi ei vastaa tehtävien numerointia, joten tehtävän otsikoksi on hyvä kirjoittaa vaikkapa "Tehtävä 20".
Automaattisen numeroinnin kanssa tämä voi saada muodon "13 Tehtävä 20", mutta se ei haittaa.
(Toki sekin on mahdollista, että teet jokaista tehtävää varten otsikon riippumatta siitä, teetkö tehtävää. Näin dokumenttiin jää otsikoita vailla sisältöä mutta numerointi menee oikein. Kuinka vain.)
-
Voiko tehtävän 18 sisällyttää harjoitustyöhön?
Kyllä voi.
Huomaa, että tehtävässä pitää tiedostojen yhdistämisen lisäksi tutkia komentoa "kill(values)".
Ei riitä, että suoritat komennot.
Selitä myös, mitä tapahtui.
-
Miten saan vertaiasrvioitavat tehtävät?
Saat ne sähköpostilla.
Et voi vaikuttaa siihen, ketä päädyt arvioimaan.
-
Jos palautan lopullisen harjoitstyön aiemmin, saanko suoritusmerkinnän aiemmin?
Tämä onnistuu, jos erikseen pyydät.
Jos tarvitset syystä tai toisesta opintorekisteriin merkinnän nopeasti,
Palautetta palautettuihin tehtäviin
-
Tehtävien ratkaisuja on syytä selittää tekstisoluilla.
Muidenkin kuin sinun itsesi pitää pystyä lukemaan työtäsi!
-
Viittaaminen tiettyyn riviin esimerkiksi kommenolla "%o32" on vaarallista.
Jos tiedoston avaa uudestaan ja suorittaa kaikki solut, osa ei toimikaan, koska numerointi on muuttunut.
Siksi on turvallisempaa joko viitata aina vain suoraan edelliseen komennolla "%".
Parasta on nimetä lausekkeet, muuttujat, yhtälöt ja muut, joita myöhemmin tarvitaan, ja viitata nimillä.
-
Tärkeä!
Ennen kuin palautat wxm-tiedoston, tallenna se, sulje se, avaa se uudestaan, ja testaa se valitsemalla Cell-valikosta "Evaluate All Cells".
Jos tulee virheilmoituksia, korjaa ne.
Virheet liittyvät usein edelliseen palautekohtaan.
-
Huomaa, että joka lämmittelytehtävästäkin täytyy palauttaa sek wxm- että pdf-tiedosto.
-
Palauta joka kerralla vain yksi wxm-tiedosto.
Useamman tiedoston voi yhdistää, kuten tehtävässä 18 kerrotaan.
-
Numeroi tehtävät niin, että helposti näkee, mikä on mikin.
Ei kannata luottaa automaattiseen numerointiin, vaan on parempi kirjoittaa käsin.
Katso kohdan "Vastauksia käytännön kysymyksiin" kysymystä 2.
-
Älä palauta tex-tiedostoa vaan pdf-tiedosto.
(Ja toki myös wxm-tiedosto.)
Jos sinulla on kysyttävää LaTeXista, silloin tex-tiedoston lähettäminen voi olla paikallaan, mutta muuten sitä ei tarvita.
-
Älä palauta wxmx-tiedostoa vaan wxm-tiedosto.
(Ja toki myös pdf-tiedosto.)
Molempiin muotoihin tallentaminen onnistuu wxMaximasta, mutta wxm on meille parempi.
Näiden tiedostojen erosta voit kysyä opettajilta.
-
Eri wxMaxima-versioissa on eri merkistökoodaus.
Siksi ääkköset voivat näkyä väärin.
Emme ole löytäneet tapaa päästä tästä eroon.
-
Kommentointiin on parempi käyttää tekstisoluja kuin laskusoluihin upotettuja /*...*/-kommentteja.
-
Otsikon alla olevan sisällön voi piilottaa wxMaximassa klikkaamalla otsikkosolun vasenta reunaa.
Älä piilota mitään, sillä se tekee dokumentin tutkimisesta työläämpää.
-
Käytä tehtävien otsikoina jonkinlaisia otsikkosoluja (section tai subsection), älä tekstisoluja.
Näin lukijan on helppo löytää eri tehtävät tiedostosta.
-
Muista selittää, mitä teet. Kommentoi.
-
Maxima-dokumentin pitää olla wxm-muodossa (ei wxmx).
LaTeX-dokumentin pitää olla pdf-muodossa (ei tex).
Älä pakkaa tiedostoja.
-
Jos tehtävänannossa pyydetään käyttämään jotain tiettyä komentoa, täytyy ensin selvittää, miten kyseistä komentoa käytetään.
Aina ei riitä, että kirjoittaa funktion nimen ja sulkuihin haluamansa asian.
Paina F1 ja lue ohjetta, etenkin esimerkkejä.
-
Jos tehtävä jää pahasti jumiin, kysy apua.
Jos vaikkapa piti piirtää kuvia muttei mitään tapahdu, jossain on virhe.
Jos tällaisia virheitä tulee lopulliseen työhön, se palautuu korjattavaksi.
-
Jos teet yhteistyötä toisen opiskelijan kanssa, ilmoita siitä wxm-tiedoston alussa rehellisesti.
Yhteistyötä saa tehdä, mutta jokaisen pitää silti ajatella tehtävät itse.
Joitain palautepoimintoja puolikkaasta harjoitustyöstä
Tehtävä 14:
-
Tarkista, että kirjoitat tehtävän lausekkeen oikein:
Käytä tarpeeksi sulkuja, mieluummin liikaa kuin liian vähän.
Maximassa sin^2(x) kirjoitetaan sin(x)^2.
Pii on %pi, ei pi.
-
Tässä tehtävässä kannattaa nimetä sievennettävä lauseke. Jos käytät
%-merkkiä viittaamaan tuloksiin, niin silloin syötetään eteenpäin
sievennyksen tulos toiselle sievennyskomennolle ja tällöin tulos ei
välttämättä ole sama kuin jos syötettäisiin alkuperäinen lauseke.
Tehtävä 15:
-
Neperin luku e on Maximassa %e, ei e.
-
Diff-komentoa käytetään komentamalla diff(funktio, muuttuja) tai
diff(funktio, muuttuja, n), missä n kertoo monesko derivaatta halutaan
laskea. Myös komento diff(funktio) antaa jotakin, mutta ei sitä mitä
halutaan.
Kommentteja harjoitustehtäviin
-
Tehtävät 1–3:
LaTeX ja Maxima eivät varsinaisesti liity toisiinsa.
LaTeXin oppimista varten järjestetään myös erillisiä kursseja.
Tällä kurssilla tarvitaan vain aivan alkeet.
Matematiikan kurssien harjoitustehtävien kirjalliseen palauttamiseen LaTeX on suositeltava ratkaisu.
-
Tehtävä 7:
wxMaxima ei näytä kaikkia desimaaleja, vaikka sitä pyytää, vaan se kätkee osan numeroista.
Tämän kätkemisen voi kytkeä pois päältä käskemällä "set_display(ascii);".
Tämä muuttaa kaikkien tulosten näyttötapaa: kaikki tulokset näyttävät eriltä, ja myös desimaaliluvuista näytetään niin monta desimaalia kuin pyydetään.
Tavallisen vastausten ulkomuodon saa takaisin käskyllä "set_display(xml);".
Voit päättää komennot puolipisteen (;) sijasta dollariin (\$) jos et halua nähdä output-riviä.
-
Tehtävä 9:
Ole tarkkana, ettet nimeä muuttujaa nimeltä "xy".
Muuttujien "x" ja "y" tulo kirjoitetaan kertomerkin kanssa: "x*y".
Ilman kertomerkkiä ei kyseessä ole tulo!
-
Tehtävä 11:
Komento wxplot2d ei toimi jos olet nk. ascii-moodissa.
(Sama koskee kaikkia wx-alkuisia komentoja.)
Jos olet tehtävässä 7 käyttänyt komentoa "set_display(ascii)\$", lisää kyseisen tehtävän loppuun komento "set_display(xml)\$" niin asiat palautuvat normaaleiksi.
-
Tehtävä 13:
Lausekehan on $\sqrt{(x+3)^2}$.
Päteekö $\sqrt{a^2}=a$ kaikille reaaliluvuille $a$?
Mitä käy jos $a=-4$?
Tietokoneen antamien sievennysten ja muiden tulosten tulkinnassa pitää olla varovainen!
-
Tehtävä 13:
Kokeile tekijöihin jakoa juuren alla: "sqrt(factor(x^2+6*x+9))".
Käytä tämän jälkeen radcan-komentoa jos tarpeen.
-
Tehtävä 14:
Kokeile useita eri sievennyskomentoja ja kommentoi lopputulosta.
Mikä näyttäisi toimivan tässä parhaiten?
-
Tehtävä 17:
Kirjoita havaintosi kommenteiksi.
Voit piirtää tehtävään lisäksi toisen kuvaajan välillä $1\leq x\leq 13$.
Miten nämä kaksi kuvaa ja laskettu raja-arvo liittyvät toisiinsa?
(Tehtävän funktio on vähenevä. Näyttääkö kuviesi perusteella siltä?)
-
Tehtävä 18:
Muista kommentoida näkemääsi.
Mitä kill(values) tekee?
-
Tehtävä 23:
Matriisitulossa kertomerkkinä käytetään pistettä, ei tähteä.
Tähtikertomerkki laskee tulon alkioittain, ei oikeaa matriisituloa.
-
Tehtävä 31:
Jotta saat paremman kuvan, kuvaajaa on tarpeen leikata pystysuunnassa.
Komennon "wxplot2d(tan(x),[x,0,%pi])" tuottama kuva on huono, "wxplot2d(tan(x),[x,0,%pi],[y,-10,10])" on parempi.
On Maximan antamissa integraaleissa järkeä?
-
Tehtävä 34:
Arkustangentti on Maximassa atan, ei arctan.
-
Tehtävä 68:
Fubinin lauseen mukaan integroimisjärjestyksellä ei ole väliä jos $f$ on integroituva.
Toisin sanoen, jos integraali $\int_{[0,1]^2}\abs{f(x,y)}\der x\der y<\infty$, niin tehtävän integraalien pitäisi olla samat.
Mitä voit siis päätellä funktion $f$ integroituvuudesta?
Voit kokeilla samaa tehtävää joillain muilla funktioilla, vaikkapa $f(x,y)=\cos(x+y)$ tai $f(x,y)=x^3e^y$.
-
Tehtävä 72:
Analyysin peruslause (tai eräs sen versio) sanoo, että integraalifunktion derivaatta on funktio itse.
Toisin sanoen
$$
\Der{x}\int_0^xf(y)\der y
=
f(x)
$$
kaikille jatkuville funktioille $f\colon\R\to\R$.
Tehtävässä siis selvitetään, tunteeko Maxima analyysin peruslauseen.
-
Tehtävä 73:
Epäoleelliset (Riemann-)integraalithan määritellään raja-arvoina tähän tapaan:
$$
\int_0^\infty f(x)\der x
:=
\lim_{t\to\infty}\int_0^t f(x)\der x.
$$
Tehtävässä siis tutkaillaan, antaako Maxima saman tuloksen kun epäoleellinen integraali lasketaan kahdella tavalla.