MatheAss 10.0 − Analyse

Suites et Séries   (Nouveau en version 9.0 depuis mai 2021)

Le logiciel détermine les n premiers termes d'une suite  (ai)  et la série associée (somme des termes de la suite) si les premiers termes de la suite et une fonction explicite  ai=ƒ(i)  ou une formule de recours  ai=ƒ(a0, a1, ... , ai-1)  sont donnés.

Suite
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( a[ i ] ) = (1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19)

Série
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( Σ a[ i ] ) = (1; 4; 9; 16; 25; 36; 49; 64; 81; 100)

Divison des plolynômes

Le programme calcule le produit et le quotient des deux polynômes.

 1. Polynôme: 3x4 - 2x + 1
 2. Polynôme: 2x + 5

         Produit: 6x5 + 15x4 - 4x2 - 8x + 5
       Quotient: 3/2x3 - 15/4x2 + 75/8x - 391/16
         Résidu: 1971/16

Factoriser des polynômes   (Nouveau en version 9.0)

Les zéros rationnels et la décomposition d'un polynôme en facteurs linéaires sont déterminés.

p(x) = x5 - 9·x4 - 82/9·x3 + 82·x2 + x - 9
       = (1/9)·(9·x5 - 81·x4 - 82·x3 + 738·x2 + 9·x - 81)
       = (1/9)·(3·x - 1)·(3·x + 1)·(x - 9)·(x - 3)·(x + 3)

Zéros rationnels : 1/3, -1/3, 9, 3, -3

Transformer les polynômes   (Nouveau en version 9.0)

Un polynôme  p(x)  peut être déplacé ou étiré dans la direction x et la direction y.

ƒ(x) = - 1/4·x4 + 2·x3 - 16·x + 21

Déplacé par dx = -2, dy = 0                                           

ƒ(x + 2) = - 1/4 ·x4 + 6 ·x2 + 1

Polynômes PGCD et PPCM   (Nouveau en version 9.0 depuis février 2021)

Le plus grand commun diviseur(PGCD) et le plus petit commun multiple (PPCM) de deux polynômes sont déterminés.

p1(x) =  4·x6 - 2·x5 - 6·x4- 18·x3 - 2·x2 + 24·x + 8
p2(x) =  10·x4- 14·x3 - 22·x2 + 14·x + 12

PGCD(p1,p2) =  x2 - x - 2
PPCM(p1,p2) =  40·x8 - 36·x7 - 76·x6 - 144·x5 + 88·x4+ 356·x3 - 4·x2 - 176·x - 48

Traceur des fonctions

Un traceurs pour plusieurs fonctions dans un même système de coordonnée. Des concaténation ou des dérivés de fonctions déjà définies sont également possibles.

Si  ƒ1(x) = sin(x)  et  ƒ2(x) = 3*sqrt(x), alors 

ƒ3(x) = 2*y1^2-y2   remplace     ƒ3(x) = 2*sin(x)^2-3*sqrt(x)
ƒ4(x) = f2(y1)          remplace     ƒ4(x) = 3*sqrt(sin(x))
ƒ5(x) = y2'               remplace     ƒ5(x) = 3/(2*sqrt(x))

Exemple: ƒ1(x)=sin(x), ƒ2(x)=x and ƒ3(x)=y1+y2


Fonctions par morceaux

Une fonction définie sur une réunion d'intervalles par jusqu'à neuf sous-fonctions est tracée. Pour chacune des sous-fonctions, la zone de définition, le type d'intervalle et la couleur sont renseignés.

Exemple:


Courbes paramétriques

Une courbe donnée par une représentation avec paramêtres est tracée.

Les courbes de Lissajou

    x(k) = sin(3*k)

    y(k) = cos(5*k)

    k  de  -Pi à Pi

Des figures de Lissajou sont obtenus lorsque deux tensions alternatives de fréquences différentes sont appliquées à un oscilloscope.


Famille de courbes

Le programme trace des fonctions qui contient un paramètre de lame k. Les valeurs de k peuvent être répertoriées ou déterminées par valeur initiale, valeur finale et taille de pas.

    ƒ(x,k) = sin(x+k)

k  de  -2 à 2  avec pas Pi/4


Études des fonctions polynomiales   (Nouveau en version 9.0)

Le programme exécute la discussion de la courbe pour une fonction polynomiale. Cela signifie que les dérivées et l'antidérivatif sont déterminées. La fonction est examinée pour les zéros rationnels, pour les extrêmes, pour les points de retournement et pour la symétrie.

Fonction:
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ƒ(x) = 3·x4 - 82/3·x2 + 3
       = 1/3·(9·x4 - 82·x2 + 9)
       = 1/3·(3·x - 1)·(3·x + 1)·(x - 3)·(x + 3)

Dérivées:
¯¯¯¯¯¯¯¯
ƒ'(x)  = 12·x3 - 164/3·x
ƒ"(x)  = 36·x2 - 164/3
ƒ'"(x) = 72·x

Antidérivatif:
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
F(x) = 3/5·x5 - 82/9·x3 + 3·x + c

  .
  .
  .

Études des fonctions rationnelles   (Nouveau en version 9.0)

Le programme exécute la discussion de courbe pour une fonction rationnelle (brisée). Cela signifie que les dérivées et la domaine de définition sont déterminées. La fonction est examinée pour les zéros, les extrêmes, les points d'inflexion et le comportement pour |x|→ ∞.

Fonction :
¯¯¯¯¯¯¯¯
             3·x3 + x2 - 4        (x - 1)·(3·x2 + 4·x + 4)  
ƒ(x) = —————— = ———————————
                4·x2 - 16               4·(x - 2)·(x + 2)       

Lacunes de définition:
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
x = 2  Pôle avec changement de signe
x =-2  Pôle avec changement de signe

Dérivées:
¯¯¯¯¯¯¯¯
               3·(x4 - 12·x2)            3·(x2·(x2 - 12))   
ƒ'(x) = ———————— = ————————
            4·(x4 - 8·x2 + 16)       4·(x - 2)2·(x + 2)2 

                      6·(x3 + 12·x)               6·(x·(x2 + 12))  
ƒ"(x) = ——————————— = ———————
              x6 - 12·x4 + 48·x2 - 64       (x - 2)3·(x + 2)3 
  .
  .
  .

Études des fonctions arbitraires

Le programme effectue la discussion de la courbe pour n'importe quelle fonction. Les dérivées sont déterminées, la fonction est examinée pour les zéros, les extrema et les points de retournement, les graphiques de ƒ, ƒ' et ƒ" sont tracées et un tableau de valeurs est généré.

Function:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
  ƒ(x) = x^4-2*x^3+1
  Domaine de l'étude de   -10  à  10

Dérivées:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
  ƒ'(x) = 4*x^3-6*x^2
  ƒ"(x) = 12*x^2-12*x

Zéros:
‾‾‾‾‾‾‾‾
  N1(1|0)                     m = - 2
  N2(1,83929|0)          m = + 4,5912

Extrema:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
  T1(1,5|-0,6875)        m = 0

Pts d'inversions:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
  W1(0|1)                   m = + 0
  W2(1|0)                   m = - 2

Itération de Newton

Approximation des valeurs nulles d'une fonction d'après la méthode de Newton avec une valeur initiale x0.

  ƒ(x) = x-cos(x)

                 x                       ƒ(x)                  ƒ'(x) 
   ————————   ——————   ——————   
   x0 = 1
   x1 = 0,75036387     0,45969769       1,841471
   x2 = 0,73911289     0,018923074     1,681905
   x3 = 0,73908513     0,00004646       1,6736325
   x4 = 0,73908513     0,00000000       1,673612

Calcule integral (depuis février 2021 avec des longueurs d'arc)

Les contenus orientés et absolus de la surface entre deux courbes de fonction dans un intervalle [a ; b] sont calculés.
Outre les moments de torsion pour la rotation, les corps de révolution et les longueurs d'arc dans l'intervalle.

  ƒ1(x) = cosh(x)
  ƒ2(x) = x^2+1

  Intervall [a, b] de -2  à  2

  Surcace orientée  :  A1 = -2,07961
  Surface absolu     :  A2 = 2,07961

  Longueurs d'arc :  L1[a;b] = 7,254      L2[a,b] = 9,294 

Développement en série

Une fonction donnée par une série de ƒ(x,k) est tracée. Plusieurs développements en série peuvent être comparés et déplacés en direction de y pour une meilleure distinction.

Les 16 premiers membres de la série Taylor
pour la fonction sinus. .

ƒ(x,k) = x^(2*k-1)/fac(2*k-1)*(-1)^(k+1) ,   
k = 4, 8 et 16


Fonctions de l'aire

Une fonction de l'aire ƒ(x,y) est tracée. Cela veut dire une surface defini par une fonction avec deux variables.

Exemple:

ƒ(x, y) = sin(u) / u    
u(x, y) = sqrt(x * x + y * y)

   -9 ≤ x ≤ 9
   -9 ≤ y ≤ 9;
-0,5 ≤ z ≤ 1,5