حل معادله دیفرانسیل :: مرجع تخصصی برنامه نویسی محاسباتی

تکالیف محاسبات عددی - تقریب توابع ( کد Num0001 )

1 - تقریبی از توابع f(x) را به ازای x چنان محاسبه کنید که خطای محاسبه کمتر از epsilon باشد.

f(x)=e^{x}cos(x) \;\;\;\;\; x=0.3235\bar{2}\;\;\;\;\; \epsilon =10^{-2}

f(x)=ln(x+1) \;\;\;\;\; x=\frac{1}{5} \;\;\;\;\; \epsilon =10^{-3}

2 - عدد 2.6 را در مبنای 2 بنویسید.

3 - تعداد ارقام با معنای اعداد 0.002014 و 12.0300 را مشخص کنید.

4 - هرگاه عدد A=5 را به صورت a=5.0074 تقریب بزنیم. عدد a چند رقم اعشار با معنا دارد؟

5 - با ذکر دلیل مشخص کنید.

الف ) تقریبی از عدد pi را چنان بنویسید تا خطای نسبی کمتر از e-4 باشد.

ب ) تقریبی از عدد pi را چنان بنویسید تا خطای مطلق آن کمتر از e-5 باشد.

6 - حداکثر خطای منتشر شده در محاسبه ab+c² را برای مقادیر زیر با سه رقم اعشار به دست آورید.

a=\frac{2}{3},b=\pi,c=\sqrt{2}

7 - ﺗﻤﺎم ﺧﻮاص ﻣﺎﺗﺮﯾﺲﻫﺎی ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ و ﻗﻀﺎﯾﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ اﯾﻦ ﺧﻮاص را ﺑﺎ ذکر ﻣﺮﺟﻊ ﺑﻨﻮﯾﺴﯿﺪ.

8 - ﺗﻤﺎم ﻗﻀﺎﯾﺎی ﻣﻮﺟﻮد در ﻣﻮرد وﺟﻮد و ﯾکتایی ﺗﺠﺰﯾﻪ QR را ﺑﺎ ذکر ﻣﺮﺟﻊ ﺑﻨﻮﯾﺴﯿﺪ.

9 - دو اﻟگورﯾﺘﻢ ﻃﺮاحی کنید که ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺗﺠﺰﯾﻪ QR thin و ﺗﺠﺰﯾﻪ QR ﺑﺎ ﻣﺤﻮرگیری ﺳﺘﻮنی را ﺑﺮای ﯾک ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ دلﺧﻮاه ﺑﻪ دﺳﺖ آورﻧﺪ. ( ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻮاﺑﻊ آﻣﺎده، اﯾﻦ الگورﯾﺘﻢﻫﺎ را در ﻣﺤﯿﻂ پاﯾﺘﻮن یا متلب پیاده ﺳﺎزی کنید )

10 - برنامه ای بنویسید که در ابتدا داده های یک جدول ترمودینامیکی را دریافت کند و سپس داده ی جدیدی ( هر متغیر ترمودینامیکی دلخواه ) را از کاربر دریافت کند و با توجه به آن بقیه داده های متناظر با آن را با استفاده از درونیابی و برونیابی به روش های مختلف پیدا و اعلام کند.

در نهایت با رسم نمودار (سایر انواع متغیر های ترمودینامیکی را برحسب آن نوع از متغیری رسم کنید که دریافت کردید) بگویید کدام روش خطای کمتری دارد.

توجه شود که برای هر روش باید کد آن فقط در متلب زده شود و از توابع آماده حتی االمکان استفاده نشود.

11 - حاج ببراز خان اعتصامی 83 ساله به همراه ملوک خانم همسر 76 ساله خود قصد دارند برای شب فرزندان خود را دعوت کنند
حاج ببراز سه پسر و سه دختر به نام‌های جهانگیر کرامت غضنفر شوکت عصمت و عفت دارد
همسر جهانگیر سعیده و پسرش علی میباشد
همسر کرامت کتایون و دخترش محدثه میباشد
همسر غضنفر ماه بانو (خواهر کتایون) و پسرش ماهان است
شوهر شوکت که برادر سعیده است
گودرز است و دختر او بهاره است

عصمت دو فرزند پسر به نام فراز و البرز
از شوهرش که به تازگی مرحوم شده به یادگاردارد
عفت جاریه عصمت است دخترش جانان وپسرش پدرام است و نام شوهرش یزدان است.
اگر حاج ببراز خان پشت میز گرد و رو به قبله بنشیند
به چند حالت این خانواده بدون اینکه محرم و نامحرم کنار یکدیگر بشینند ممکن اتفاق بیوفتد؟

12 - حل به کمک روش تکرار میرا شونده

الف ) انرژی آزاد گیبس برای اتم هیدروژن در دما T به کمک فرمول زیر قابل محاسبه است :

\[ G=-RTln[(\frac{T}{T_{0}})^{5/2}]\]

در صورتی که

\[R=8.31441\;J/K\;\;\;\;T_{0}=4.44418\;K\;\;\;\;G=-10^{5}\;J\]

دما مورد نیاز T برای رسیدن به این مقدار انرژی را محاسبه کنید.

13 - حل به کمک روش دلخواه به غیر از تکرار میرا شونده

معادله تعادل شیمیایی در تولید متانول از CO و H₂ به صورت زیر است :

\[\frac{\xi(3-2\xi)^{2}}{(1-\xi)^{3}}=249.2\]

در صورتی که 𝜉 حد تعادل باشد ، مقدار 𝜉 را تعیین کنید.

14 - حل انتگرال سه گانه

مطلوب است حل انتگرال سه گانه زیر به کمک روش گاوس چهار نقطه ای

\[\int_{0}^{1}\int_{1}^{2}\int_{2}^{3}x^2+y^2+z^2\;dzdydx\]

15 - حل معادله دیفرانسیل مقدار اولیه

معادله زیر را به کمک روش رانج کوتای مرتبه 4 برای T=1حل کنید. گام های مختلفی برای بهبود جواب در نظر بگیرید و در پایان یک نمودار جواب نهایی بر حسب گام های h مختلف به صورت لگاریتمی رسم کنید.

\[\ddot{y}+\frac{c}{m}\dot{y}+\frac{k}{m}y=0\;\;\;y(0)=0.01\;m\;,\;\dot{y}(0)=0\]

در صورتی که

\[m=2\;kg\;\;,\;\;c=460\;\;N.s/m\;\;\;k=450\;N/m\]

16 - حل معادله دیفرانسیل مقدار مرزی

معادله زیر را به کمک روش پرتابی حل کنیدو مقدار y(1) را بدست آورید (h=0.1) ؟

\[y''+3yy'=0\;\;\;y(0)=0\;\;\;y(2)=1\]

17 - بار کل Q به صورت یکنواخت بر روی حلقه توزیع شده است. یک بار نقطه ای q بر روی محور عمود بر مرکز حلثه در فاصله x قرار دارد. نیرویی که حلقه به باز نقطه ای وارد می کند از رابطه زیر بدست می آید. فاصله x زا طوری بیابید که نیرو برابر 1.5 نیوتن شود ( روش عددی دلخواه )

\[F=\frac{1}{4\pi e}\frac{qQx}{(x^2+a^2)^{\frac{3}{2}}}\]

\[e=8.9\times 10^{-12}\;\;\;\;\;q=Q=2\times 10^{-5}\;\;\;\;\;a=0.85\]

18 - برای حل این مساله از روش نیوتن - رافسون مرتبه دو استفاده شده است. دقت حل و حدس اولیه به عنوان ورودی از کاربر گرفته می شود. روابط به کار گرفته شده برای استفاده از این روش به صورت زیر می باشد.

\[F=\frac{1}{4\pi e}\frac{qQx}{(x^2+a^2)^{\frac{3}{2}}\]

19 -

20 -

جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش محاسبات عددی ، برنامه نویسی متلب MATLAB و پایتون Python لطفا با متلب خونه تماس بگیرید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

پشتیبانی ( تلفن ثابت دفتر متلب خونه ) : 02191307193

تلگرام و ایتا : 09364847193

تکالیف معادلات دیفرانسیل - معادله موج

1 - عامل انتگرال ساز معادله دیفرانسیل زیر را بدست آورید.

\[(4xy+3y^{2}-x)dx+x(x+2y)dy=0\]

2 - معادلات زیر را حل کنید.

\[xy'+y=x^{3}y^{3}\]

\[y'=\frac{1}{sin(x-y+1)}+1\]

3 - معادله موج با شرایط مرزی و اولیه زیر را حل کنید و نمودار حل معادله موج را با استفاده از نرم افزار MATLAB برای زمان های صفر، پنج، ده و بیست ثانیه رسم نمایید. برای حل مساله 20 مقدار لامبدا کفایت می کند.

\[\begin{matrix} u_{tt}=u_{xx}\\ u(0,t)=0\\ u(\pi ,t)=0\\ u(x,0)=sin(x)\\ u_{t}(x,0)=0 \end{matrix}\]

4 - معادلات زیر را حل کنید.

\[ y'=cos(x+y-1)\]

\[ x^{2}y'+2xy=y^{3}\]

5 - برای معادله زیر عامل انتگرال ساز به فرم خواسته شده بیابید.

\[ ydx+(x^{3}y-x)dy=0 \;\;\;\; ,\;\;\;z=\frac{y}{x^{3}}\]

6 - سری فوریه های زیر را به ازای n های متفاوت رسم کنید.

\[ f(x)=\frac{4}{3}\pi^{2}+\sum_{n=1}^{\infty}(\frac{4}{n^{2}}cos(nx)+(-\frac{4\pi}{n})sin(nx))\]

\[ f(x)=\frac{\pi^{2}}{3}+\sum_{n=1}^{\infty}(\frac{4(-1)^{n}}{n^{2}}cos(nx))\]

جهت سفارش پروژه و تکلیف درس معادلات دیفرانسیل و ریاضی مهندسی لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره 989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

تکالیف سیمولینک SIMULINK - معادله دیفرانسیل ( کد Sim0002 )

1 - معادلات زیر را در محیط سیمولینک Simulink نرم افزار متلب Matlab شبیه سازی کنید.

\[\left \{ \begin{matrix} 3x_{1}-5x_{2}-5x_{3}=6\\ x_{1}+8x_{2}+4x_{3}=4\\ 9x_{1}-7x_{2}+4x_{3}=5 \end{matrix} \right \}\]

\[7x^{'''}+6x^{''}-4x^{'}+3x=5\]

2 - در معادله دیفرانسیل مرتبه اول رو به رو مقدار x و y را نمایش دهید.

\[x^{'}=-\frac{1}{3}(2y^{'}+xy-x+6y)\]

\[y^{'}=V-2x^{'}-y\]

\[V=2sin(3t)\]

3 - معادله دیفرتنسیل زیر را در سیمولینک شبیه سازی کنید.

\[\frac{d^{2}x}{dt^{2}}-10(1-x^{2}) \frac{dx}{dt}=10 rect(2t))\]

4 - مدار زیر را در محیط سیمولینک شبیه سازی کنید و مقادیر جریان و ولتاژ خواسته شده را نمایش دهید.

5 - پاسخ پله یک مدار RLC سری را شبیه سازی کنید و ولتاژ دو سر مقاومت، خازن و سلف را به همراه جریان مدار نمایش دهید.

6 - گیت منطقی زیر را در سیمولینک پیاده سازی کنید.

7 - با استفاده از سیمولینک و مطابق فیلم آموزشی، یک فیلتر باال گذر ایجاد کنید

| جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش سیمولینک Simulink و متلب Matlab لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره 989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.