Matematica   — Maple (MCl, 29.01.2009)
Links vari
Introduzione all’uso di Maple V Release 6
Geometria
Grafica
Teoria dei numeri
Crittografia
Algebra
Algebra lineare
Analisi
Numerica
Stocastica
Varia
Links vari
Introduzione all’uso di Maple V Release 6
Dispense (formato PDF) per la parte
matematica del corso di
Fisica e applicazioni della matematica delle classi 3BC,
Liceo cantonale di Mendrisio, anno scolastico 2001-2002.
Geometria
Baricentro di un triangolo
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Dimostrazione del fatto che le mediane di un triangolo si intersecano in un punto, detto
baricentro.
Ortocentro di un triangolo
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Dimostrazione del fatto che le altezze di un triangolo si intersecano in un punto, detto
ortocentro.
La cicloide (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Consideriamo una ruota di raggio
R e centro
C(0,R) che ruota su un piano
orizzontale secondo la direzione positiva dell'asse
x. È chiaro che
C si
muove lungo una linea retta. Come si muove un punto
P che si trova sulla
circonferenza della ruota? La curva tracciata dal punto
P è detta cicloide.
Visualizzazione di un ipercubo (formato
PDF,
file sorgente per Maple 6)
Se guardiamo un cubo trasparente in modo frontale esso ci apparirà come un quadrato con
all'interno un altro quadrato. Analogamente, guardando un ipercubo trasparente
"frontalmente" dovremmo vedere un cubo dentro un cubo.
Grafica
Teoria dei numeri
L'algoritmo di Euclide
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
In questo foglio di lavoro si mostra come lavora l'algoritmo di Euclide per il calcolo
del massimo comune divisore di due numeri interi positivi. Si fa inoltre notare che il
metodo appreso nelle scuole medie, consistente nello scomporre in fattori primi i due
numeri interi positivi, è praticamente inutilizzabile (la fattorizzazione di un numero
intero è un'operazione molto complicata!).
Test di primalità
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Sono presentati alcuni test di primalità e di compostezza.
La congettura di Goldbach
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
La
congettura di Goldbach afferma che ogni numero intero pari maggiore di 4 si può
esprimere come somma di due numeri primi dispari.
Frazioni egizie (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Gli antichi egiziani non avevano simboli per rappresentare frazioni con il numeratore
diverso da 1 (a parte per la frazione 2/3, per la quale c'era un geroglifico particolare).
Essi esprimevano dunque ogni frazione come somma di frazioni avente 1 a numeratore, per
esempio: 5/6 = 1/2 + 1/3.
Numeri sociali e numeri asociali
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Sia
N un intero positivo e
s(N) la somma dei suoi divisori positivi minori
di
N. Con
sk(N) indichiamo
s(s(s(...(N)))) (
k volte).
N è un
numero sociale di periodo
k se esiste un
k per il quale
sk(N) = N, con
k minimale.
Numeri abbondanti, deficienti, perfetti (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Sia
s(N) la somma dei divisori di
N diversi da
N. Un numero intero
N>1 si dice
abbondante se
s(N)>N,
deficiente se
s(N)<N,
perfetto se
s(N)=N.
Il generatore di numeri casuali RANDU
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
In passato fu usata, soprattutto dalla IBM, la seguente formula ricorsiva per generare
numeri (pseudo)casuali:
X0 = numero dispari
Xn+1 (65539 Xn) mod 231, n > 0.
Per circa un decennio tale formula, detta
RANDU, venne usata su macchine a 32 bits,
finché ci si accorse che essa non superava diversi criteri di casualità tridimensionali.
Crittografia
Algebra
Algebra lineare
Algebra lineare (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Breve rassegna di alcune funzioni di Maple utili per l'algebra lineare a livello liceale.
Riduzione di
una matrice in forma a gradini (formato PDF,
file sorgente
per Maple 6)
Risoluzione di un sistema di equazioni lineari usando il metodo di riduzione a gradini della
matrice incrementata dei coefficienti.
Matrici di Pascal (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Definizione ed esempi di matrici di Pascal.
Autovalori e autovettori (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Manipolazione di autovalori e autovettori con Maple.
La capra, il lupo e il cavolo
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Sulla riva sinistra di un fiume c'è un contadino che deve trasportare sulla riva destra del
fiume una capra, un lupo e un cavolo. Egli ha a disposizione una piccola barca che può
trasportare, oltre al contadino stesso, solo un altro "ospite". Egli deve dunque fare più
viaggi, badando però a non lasciare su una riva la capra sola con il cavolo oppure il lupo
solo con la capra. Quanti viaggi deve fare e come deve procedere il contadino?
Il problema dei missionari e dei
cannibali (formato PDF,
file sorgente
per Maple 6)
Ci sono
n missionari,
n cannibali e una barca sulla riva sinistra di un fiume.
Il problema consiste nel trasportare le 2
n persone fino alla riva destra del fiume
tenendo conto della seguente limitazione (vitale!): le persone possono attraversare il
fiume in qualsiasi ordine, uno o due alla volta, ma in nessun istante il numero di cannibali
può essere superiore al numero di missionari nelle due rive (a meno che in una riva non ci
siano missionari). Ogni persona è considerata su una riva o sull'altra del fiume, nessuna è
considerata sulla barca.
Analisi
Successioni (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Successioni e comandi di Maple per la loro manipolazione.
Calcolo differenziale (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Introduzione ai comandi principali di Maple per calcolare le derivate.
Visualizzazione del
teorema del valore medio di Lagrange (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Spiegazione geometrica del teorema del valore medio di Lagrange e del teorema di Rolle.
Integrazione di funzioni razionali
fratte (formato PDF,
file sorgente per
Maple 6)
In questo foglio di lavoro viene mostrato come si integra una funzione razionale fratta
passo per passo usando Maple.
Studio di funzioni razionali fratte (formato
PDF,
file sorgente per Maple 6)
Libreria di procedure per lo studio (semi)automatico di funzioni razionali fratte (utilizzare
con cautela!).
Studio di funzioni razionali
P(x)/Q(x) (formato PDF,
file
sorgente per Maple 6)
Esempi di studio di alcune funzioni razionali fratte (è richiesto il file
studfunc.mpl6).
Esempi di
studio automatizzato di funzioni razionali (formato PDF,
file sorgente
per Maple 6)
In questo foglio di lavoro alcune funzioni razionali fratte sono studiate "automaticamente"
mediante le procedure della libreria
studfunc.mpl6
(richiesta).
Come non atterrare a
Lake Tahoe (formato PDF,
file
sorgente per Maple 6)
Consideriamo un aeroplano che si appresta ad eseguire la manovra di atterraggio seguendo una
curva che può essere descritta da una cubica. L'aeroplano si trova ad un'altezza
H e
ad una distanza orizzontale
L dall'aeroporto. Vogliamo costruire un modello per la
fase di atterraggio supponendo che la componente orizzontale della velocità sia costante
durante tutta la fase d'atterraggio (ipotesi poco realistica!) e che la componente verticale
dell'accelerazione sia sempre, in valore assoluto, minore di
k e molto più piccola
dell'accelerazione di gravità.
Campi direzionali (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Visualizzazione del campo direzionale delle soluzioni di un'equazione differenziale con
Maple.
Numerica
Pi greco (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Sia
P una approssimazione di π, corretta fino ad
n decimali. Allora mediante
P + sin(
P) si ottiene un'approssimazione corretta fino a 3
n decimali.
Risoluzione di equazioni non
lineari (formato PDF,
file sorgente
per Maple 6)
Implementazione alcuni metodi per la risoluzione di equazioni non lineari: metodo di bisezione,
metodo di falsa posizione (regula falsi), metodo delle secanti, metodo delle tangenti (metodo di Newton),
metodo di di iterazione.
Metodi numerici per
la risoluzione di equazioni non lineari (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Esempi di risoluzione di equazioni non lineari applicando i vari metodi (richiede il file
equazioni_non_lineari.mpl6).
Iterazione di una funzione
(formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Rappresentazione grafica dell'iterazione di una funzione.
Bacini di attrazione con il
metodo di Newton (formato PDF,
file
sorgente per Maple 6)
Visualizzazione di bacini d'attrazione con il metodo di Newton per la ricerca degli zeri.
Interpolazione di Lagrange e
interpolazione di Hermite (formato PDF,
file
sorgente per Maple 6)
Esempi per confrontare l'interpolazione di Lagrange con interpolazione di Hermite.
Integrazione numerica (formato
PDF,
file sorgente per Maple 6)
Implementazione dei seguenti metodi di integrazione numerica: metodo della secante, metodo della tangente,
metodo di Simpson, metodo dei 3/8 di Newton, metodo di Bode.
Confronto tra alcuni
metodi di integrazione numerici (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Esempi di confronto fra alcuni metodi di integrazione (richiede il file
integrazione_numerica.mpl6).
Metodi di integrazione
numerici (formato PDF,
file sorgente
per Maple 6)
Esempi di integrazione numerica con il metodo della secante, il metodo della tangente e il
metodo di Simpson.
Integrazione numerica mediante polinomi interpolatori (formato PDF,
file
sorgente per Maple 6)
Alcuni esempi di integrazione numerica mediante polinomi interpolatori.
Metodo di Simpson (formato PDF,
file sorgente per Maple 6)
Integrazione numerica mediante il metodo di Simpson.
Metodo di Newton-Cotes
(formato PDF,
file sorgente per
Maple 6)
Integrazione numerica mediante il metodo di Newton-Cotes.
Equazioni alle differenze
(formato PDF,
file sorgente per
Maple 6)
Esempi di risoluzione di equazioni alle differenze con Maple.
Stocastica
Varia