Taulukoiden muodostaminen ja interpolointi
Muodosta taulukko, jonka arvoina ovat {x,Log[x]}-lukuparit, missä x saa arvoja 0.5:sta 10:een ½:n välein (eli ½,1,1½...10). Sijoita taulukko muuttujaan tau.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_1.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_1.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_2.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_2.gif)
Interpoloi tau-taulukon dataa interpoloivalla polynomilla sekä paloittain määritellyllä polynomilla ja plottaa interpolaatiot sekä funktio Log[x] väleillä 0.5...10 sekä 0...12 samoihin kuvaajiin.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_3.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_3.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_4.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_4.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_5.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_5.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_6.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_6.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_7.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_7.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_8.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_8.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_9.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_9.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_10.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_10.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_11.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_11.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_12.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_12.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_13.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_13.gif)
Muodosta taulukko, jonka alkioina ovat funktiot x^-10,x^-9,...,x^9,x^10. Sen jälkeen sovita funktiot taulukon tau dataan. Plottaa sekä Log[x] että sovitus väleillä 0.5...10 ja 0...12 samoihin kuvaajiin.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_14.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_14.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_15.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_15.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_16.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_16.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_17.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_17.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_18.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_18.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_19.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_19.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_20.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_20.gif)
Derivointi ja differentiointi sekä mittausten virhearviointi
Derivoi x^2+4x.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_21.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_21.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_22.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_22.gif)
Derivoi x^4-3x-sin(x) kaksi kertaa.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_23.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_23.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_24.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_24.gif)
Kappaleen paikka saadaan lausekkeesta x=40-5t-5t^2. Mikä on
kappaleen kiihtyvyys hetkellä t=2?
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_25.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_25.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_26.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_26.gif)
Piirrä edellisen tehtävän paikka ja nopeus ajan funktiona Plot-komennolla samaan kuvaan.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_27.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_27.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_28.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_28.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_29.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_29.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_30.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_30.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_31.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_31.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_32.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_32.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_33.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_33.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_34.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_34.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_35.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_35.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_36.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_36.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_37.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_37.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_38.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_38.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_39.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_39.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_40.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_40.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_41.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_41.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_42.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_42.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_43.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_43.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_44.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_44.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_45.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_45.gif)
Oletetaan, että eläintarhan apinoiden lukumäärä riippuu banaanien lukumäärästä ja yhden apinan painosta, kuten
m[banana_,paino_]=3*banana/paino
Laske apinoiden lukumäärä virherajoineen, kun banaaneita on 100 ± 5 kg ja yhden apinan paino on 7.3 ± 1.2 kg.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_46.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_46.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_47.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_47.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_48.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_48.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_49.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_49.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_50.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_50.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_51.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_51.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_52.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_52.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_53.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_53.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_54.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_54.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_55.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_55.gif)
Vastaus: m=41 ± 9.
Liisa ja Lasse mittasivat pallon tilavuutta mittaamalla sen ympärysmitan neljä kertaa, saaden tuloksiksi:
15.1cm,15.5cm,15.3cm ja 14.9cm.
Esitä pallon todennäköinen tilavuus ja virherajat. Pallon ympärysmitta on s=2Pi r, missä s on ympärysmitta ja r on pallon säde. Pallon tilavuus on puolestaan: V=4Pi r^3/3.
Pallon ympärysmitan lausekkeesta voidaan ratkaista r ja sijoittaa se tilavuuden lausekkeeseen, jolloin tilavuuden lausekkeeksi saadaan:
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_56.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_56.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_57.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_57.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_58.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_58.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_59.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_59.gif)
Differentioidaan tilavuuden lauseketta:
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_60.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_60.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_61.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_61.gif)
Lasketaan virhe:
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_62.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_62.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_63.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_63.gif)
Lasketaan mittaustulosten keskiarvo (voidaan ottaa Statistics`DescriptiveStatistics`-paketista Mean-funktio, joka laskee keskiarvon datasta):
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_64.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_64.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_65.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_65.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_66.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_66.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_67.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_67.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_68.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_68.gif)
Suurin mittavirhe näyttäisi olevan 0.3cm. Jotta saadaan virhearvio, sijoitetaan mittavirhe s:n differentiaalin paikalle ja keskiarvo s:n paikalle.
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_69.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_69.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_70.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_70.gif)
Pallon tilavuudeksi taas saadaan:
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_71.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_71.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_72.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_72.gif)
![[Graphics:Images/5_ratkaisut_gr_73.gif]](Images/5_ratkaisut_gr_73.gif)
Converted by Mathematica
February 16, 2005