2. Rozwiązywanie równań macierzowych, działania na macierzach, metody zaokrąglania

Zadanie 1

Wygeneruj dwie macierze z losowymi wartościami, porównaj działanie poleceń: *, .*, /,./, \, .\.

Zadanie 2

Rachunek macierzowy w rozwiązywaniu układów równań liniowych

  1. Rozwiąż układ równań mając macierz M współczynników niewiadomych oraz macierz C wyrazów wolnych

    $$M=\left[\begin{array}{cccc}-2&0.5&4.2&8\\0&4&8&2\\-5&7&3&1\\10&12&-6&4\end{array}\right]$$ $$C=\left[\begin{array}{c}73.5\\15.2\\-33\\5\end{array}\right]$$

  2. $$\begin{gather}x+4y=&34\\-3x+y=&2\end{gather}$$
  3. $$\begin{gather}2x-2y=&4\\-x+y=&3\\3x+4y=&2\end{gather}$$
  4. $$\begin{gather}2x+y=&3\\x+2y+z=&4\\y+2z=&3\end{gather}$$
  5. dla podpunktu 2, 3, 4 sprawdź rozwiązanie analitycznie oraz graficznie (punkt przecięcia prostych na wykresie).

  6. użyj funkcji MATLABa do wyznaczenia rozmiaru macierzy współczynników, wyznacznika oraz rzędu

  7. Wyznacz błąd średniokwadratowy rozwiązania (EXTRA)

  8. Tam, gdzie to możliwe porównaj czas operacji dla metody odwróconej macierzy i lewostronnego dzielenia.

Zadanie 3

Rozwiąż zadanie stosując rachunek macierzowy:

Przy pomocy suwmiarki zmierzono wielokrotnie rozmiary wałka, otrzymując następujące wartopści wyrażone w milimetrach:

$l_b=10.1, l_c=29.8, l_d=10.0,$ $l_{a+b}=20.1, l_{b+c+d}=50.1, l_{a+b+c+d}=59.8$

Zadanie 4

Wygeneruj macierz A o wymiarach 100x100 oraz wektor b o wymiarach 100x1 wypełnione wartościami losowymi o rozkładzie normalnym.

  1. Wyznacz rząd macierzy A.

  2. Rozwiąż układ równań $Ax=b$ następującymi metodami:

    • macierz odwrotna,

    • metodą lewostronnego dzielenia

    • zastosowaniem wcześniejszej dekompozycji macierzy

    Porównaj uzyskane wyniki oraz czas przeprowadzonych operacji.

Zadanie 5

Dla wyników z zadania 4 zastosuj i porównaj różne funkcje zaokrąglania: round, ceil, floor, fix.

Uwagi

  1. Do pomiaru czasu obliczeń można użyć poleceń tic i toc:
tic
a=rand(1000);
toc

Elapsed time is 0.037920 seconds.

Poprzedni
Następny