Degtyarenko_dlya_studentov_II_kursa_2013 / Детерминир. модели / Детерм. мод. - лаб. работы / Лаб. раб. 1 / Решенные лекционные задачи / Лаб. работа1
.2.pdfИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА СМЕСИ ПРИ ПОМОЩИ СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ
Решение пункта а
In[1]:= sys1 5.266 x1 1.156 x3 0.412 x4 b1, 0.858 x1 3.222 x2 0.983 x3 0.356 x4 b2,
5.266 x1 3.211 x2 1.520 x3 0.213 x4 b3, 1.156 x1 1.041 x3 9.645 x4 b4
Out[1]= 5.266x1 1.156 x3 0.412 x4 b1, 0.858 x1 3.222 x2 0.983 x3 0.356 x4 b2, 5.266 x1 3.211 x2 1.52 x3 0.213 x4 b3, 1.156 x1 1.041 x3 9.645 x4 b4
Если уравнение или система уравнений содержит параметры,
то для решения уравнения или, соответственно,
системы уравнений удобно использовать встроенную функцию Reduce. При этом настоятельно рекомендуется все заданные числовые коэффициенты уравнения или системы представлять точно. В нашем случае коэффициенты системы уравнений заданы в виде десятичных дробей. Число, содержащее десятичную точку,
рассматривается в системе Mathematica как приближенное. Перейдем к точному заданию коэффициентов системы при помощи встроенной функции Rationalize
In[2]:= sys2 Rationalize sys1
2633 x1 289 x3 103 x4 |
429 x1 1611 x2 983 x3 89 x4 |
Out[2]= b1, b2,
500 |
250 |
250 |
500 |
500 |
1000 |
250 |
2633 x1 |
3211 x2 |
38 x3 |
213 x4 |
289 x1 |
1041 x3 |
1929 x4 |
b3, b4
500 |
1000 |
25 |
1000 |
250 |
1000 |
200 |
In[3]:= Reduce sys2, x1, x2, x3, x4 , Reals
|
2877960907500 b1 |
441336636000 b2 |
5757030936000 b3 |
|
207566434000 b4 |
||
Out[3]= x1 |
|
|
10478460729841 |
|
|
&& |
|
|
|
10478460729841 |
806035440757 |
|
10478460729841 |
||
x2 |
|
17985344042000 b1 |
736129727000 b2 |
6464124565000 b3 |
693229085000 b4 |
||
|
31435382189523 |
|
|
|
|
&& |
|
|
|
2418106322271 |
10478460729841 |
31435382189523 |
|||
x3 |
68801485255000 b1 |
6213815803000 b2 |
27018778026000 b3 |
4130508274000 b4 |
|||
|
|
|
|
|
&& |
||
|
|
31435382189523 |
2418106322271 |
10478460729841 |
|
31435382189523 |
|
x4 |
|
491618437000 b1 |
511977895000 b2 |
171243930000 b3 |
279263077000 b4 |
||
|
|
|
|
2418106322271 |
|||
|
|
2418106322271 |
2418106322271 |
806035440757 |
Приближенный ответ к пункту а
In[4]:=
sol1 N
Out[4]= x1 0.274655 b1 0.54754 b2 0.549416 b3 0.0198089 b4 && x2 0.572137 b1 0.304424 b2 0.616896 b3 0.0220525 b4 && x3 2.18866 b1 2.5697 b2 2.57851 b3 0.131397 b4 &&
x4 0.203307 b1 0.211727 b2 0.212452 b3 0.115488 b4
Решение пункта б
In[5]:= sys3 a x1 1.156 x3 0.412 x4 0.4, 0.858 x1 3.222 x2 0.983 x3 0.356 x4 0.34,
5.266 x1 3.211 x2 1.520 x3 0.213 x4 0.21, 1.156 x1 1.041 x3 9.645 x4 9.645
Out[5]= a x1 1.156 x3 0.412 x4 0.4, 0.858 x1 3.222 x2 0.983 x3 0.356 x4 0.34, 5.266 x1 3.211 x2 1.52 x3 0.213 x4 0.21, 1.156 x1 1.041 x3 9.645 x4 9.645
2 Лаб. работа1.2.nb
In[6]:= sys4 Rationalize sys3
289 x3 103 x4 |
2 429 x1 1611 x2 983 x3 89 x4 |
17 |
Out[6]= a x1 , ,
250 |
250 |
5 |
|
500 |
|
500 |
1000 |
250 |
|
50 |
|
|
|
||||
2633 x1 |
3211 x2 |
|
38 x3 |
|
213 x4 |
|
21 |
, |
289 x1 |
|
1041 x3 |
|
1929 x4 |
|
1929 |
||
500 |
|
1000 |
|
25 |
|
1000 |
|
100 |
250 |
|
1000 |
|
200 |
|
200 |
In[7]:= Reduce sys4, x1, x2, x3, x4 , Reals
6408450717184 |
54531229185 |
Out[7]= a &&x1 &&
719490226875 |
12816901434368 1438980453750 a |
|
5183865 765902032 x1 759203250 a x1 |
28935 119068 x1 2411250 a x1 |
x2 &&x3
|
|
2878515468 |
|
|
2680182 |
|
a |
6408450717184 |
|
54531229185 |
|||
|
&&x1 |
|
|
|
&& |
|
|
719490226875 |
12816901434368 1438980453750 a |
||||
x2 |
|
5183865 765902032 x1 759203250 a x1 |
|
|
||
|
2878515468 |
&& |
|
|||
|
|
|
|
100 250 a x1 289 x3 |
||
x3 |
|
28935 119068 x1 |
2411250 a x1 |
&&x4 |
1 |
|
2680182 |
103 |
Приближенный ответ к пункту б
In[8]:= sol2 N
5.45312 1010
Out[8]= a 8.90693&&x1 &&1.28169 1013 1.43898 1012 a
x2 3.47401 10 10 5.18387 106 7.65902 108 x1 7.59203 108 a x1 &&
x3 3.73109 10 7 28935. 119068. x1 2.41125 106 a x1
5.45312 1010
a 8.90693&&x1 &&1.28169 1013 1.43898 1012 a
x2 3.47401 10 10 5.18387 106 7.65902 108 x1 7.59203 108 a x1 &&
x3 3.73109 10 7 28935. 119068. x1 2.41125 106 a x1 &&
x4 0.00970874 100. 250. a x1 289. x3