Mathematica

144
1

Transcript of Mathematica

Page 1: Mathematica

1

Page 2: Mathematica

2

Mathematica

Mathematica Nedir?

Mathematica, her türlü sembolik ve nümerik hesaplamalar yapabilen, 2 ve 3 boyutlu grafikler

çizebilen etkin bir programlama dilidir. İşlevsel ve kural temelli bir programlama dili olan

Mathematica’da ilk başta biraz güçlük çıkabilmekte ancak kısa bir süre sonra global yapısının

yöntemsel programlamadan çok daha kolay anlaşılır olduğu görülecektir.

Basit bir işlemden büyük ölçekteki programlamaya, bilimsel araştırmalardan, mühendislik

analizi ve modellemelerine, lise’den üniversiteye kadar teknik eğitimde, kısaca sayısal

yöntemlerin kullanıldığı her alanda Mathematica temel bir araçtır.

Page 3: Mathematica

3

Mathematica Programının Kullanımı ve Menüler Bu bölümde sizlere Mathematica menülerinin ve program yazma penceresinin nasıl

kullanıldığı anlatılacaktır. Öncelikle programımızı Şekil 1’deki gibi çalıştıralım.

Şekil 1

Şekil 2’deki beyaz zeminli Untitled­1 adlı pencere programlarımızı yazıp sonuçları

göreceğimiz yerdir. Hemen yanındaki sembolik yardımcılar ise File/Palettes/Basic Input’dan

açılabilir. Benzer şekilde File/Palettes altındaki diğer yardımcı menüleri de inceleyebilirsiniz.

Page 4: Mathematica

4

Şekil 2

Eğer yazı tipi ile ilgili özellikleri değiştirmek istiyorsanız Edit/Preferences menüsünden

Formatting Options/Font Options’tan istediğiniz değişikliği yapabilirsiniz

Komutlarımızı yazdığımız satırlar Mathematica tarafından In (Input) ismi ile adlandırılacak

ve yanında işlem numarası yazılacaktır. Çıktı satırları ise Out (Output) ile adlandırılacaktır.

Page 5: Mathematica

5

Örneğin, In[12]:= ve Out[12]= gibi. Komutunuzun çalışmasını sağlamak için imleciniz satırın

herhangi bir yerinde iken Shift+Enter tuşlarına birlikte basmalısınız.

Eğer komutun birden fazla satırdan oluşuyorsa her satırın (ya da alt komutun) sonunda Enter

tuşuna basıp en sonda Shift+Enter tuşlarına basmanız gerekir. In ve Out satırlarının her biri

için sağ tarafta birer mavi köşeli parantez oluşur. Böylece In ve Out satırlarını biri birinden

kolayca ayırabilirsiniz.

Dosyalarınızı kaydetmek için File/Save veya File/Save As menülerini kullanabilirsiniz. Şimdi

aritmetik bir dört işlem örneği verelim ve yukarıdaki açıklamalarımızı Şekil 3’te görelim.

Page 6: Mathematica

6

Şekil 3

İki farklı işlemi tek bir satırda nasıl yapacağımıza ait bir örneği de Şekil 4’te görebilirsiniz.

Burada ikinci dereceden bir denklemin kökleri bulunup bu denklemin grafiği çiziliyor.

Page 7: Mathematica

7

Şekil 4

Page 8: Mathematica

8

Mathematica Yardım Menüsü Mathematica, tüm komutların kullanım şekli ve örneklerin bulunduğu oldukça gelişmiş bir

yardım menüsüne sahiptir. Buna Help/Master Index yolu ile ulaşabilir ve aradığınız kelimeyi

yazarak Go ile arama yaptırabilirsiniz.

Temel Bilgiler

Dört İşlem ve Parantezler + toplama, ­ çıkarma, * çarpma ve / bölme için kullanılır. Ayrıca ^ üs almak için kullanılır.

Mathematica’da ( ), [ ] ve şeklinde üç değişik parantez farklı amaçlar için

kullanılmaktadır.

Page 9: Mathematica

9

• ( ) normal parantez, aritmetik işlemlerde ve fonksiyon yazımlarında gruplandırma

amacıyla kullanılır.

Örnek

In[1]:=

1+(2­4)*3+2/7 Out[1]=

− 337

• [ ] köşeli parantez, fonksiyon argümanları ve tüm komutlar için kullanılır.

Page 10: Mathematica

10

Örnek

In[2]:=

Sin[Pi/2] Out[2]=

1

Örnek

In[3]:=

Solve[2*x­67­3*x,x]

Out[3]=

Page 11: Mathematica

11

::x→ 13 5

>>

• süslü parantez, aralık tanımlamaları, listeler ve sayaçlar için kullanılır.

Örnek

In[4]:=

A=a,b,c,d

Out[4]=

a,b,c,d

Page 12: Mathematica

12

Örnek

In[5]:=

M=1,2,3,5//MatrixForm

Out[5]=

J 1 2 3 5 N

Örnek

In[6]:=

Plot[x^3,x,­4,4];

Page 13: Mathematica

13

­4 ­2 2 4

­1.5

­1

­0.5

0.5

1

1.5

Açıklama Satırları, Nümerik Çözüm Bulma ve Önceki Sonuçlara Başvurma Mathematica’da açıklama satırları için (* …. *) kullanabiliriz. Eğer işlem sonucunu sayısal

istersek satır sonuna //N ifadesini koymamız yeterlidir. Eğer virgülden sonra belirli bir

Page 14: Mathematica

14

basamağa kadar ondalık sayıyı göstermesini istersek N[ifade,basamak sayısı] şeklinde komutu

kullanabiliriz. Eğer N[ ] veya //N kullanılmazsa Matematica tüm sonuçları default olarak

kesirli gösterir.

Eğer In[ ] satırının sonucunun görünmesi istenmiyorsa satır sonuna ; (noktalı virgül)

konulabilir. Eğer birden fazla atama aynı anda yapılacaksa araya birer boşluk konularak aynı

satırda yazılabilir. Örneğin x=14; y=15; z=­4; gibi. Grafik çiziminde kullanılırsa grafik çizilir

ama Out[ ]: Graphics satırı görünmez.

Mathematica’da bir oturum boyunca % sembolü ile son elde edilen değer bellekten

çağrılabilir. Her yeni işlem ile bu % değeri de güncellenmiş olur. %% ile de iki işlem önceki

sonuç kullanılabilir.

Page 15: Mathematica

15

Örnek

In[7]:=

Solve[2*x^3­5*x^2+100,x]//N

Out[7]=

x→­1.1676,x→1.8338 +0.958888 ä,x→1.8338 ­0.958888 ä

Örnek

In[8]:=

N[Pi,20]

Out[8]=

3.1415926535897932385

Page 16: Mathematica

16

Eşit İşaretleri Mathematica’da =, = =, = = = ve := şeklinde dört değişik eşit işareti farklı amaçlar için

kullanılmaktadır.

• = işareti, atama yapmak için kullanılır. Bu atama sonrası Mathematica programı

kapanana kadar bu atama geçerli olur. Bunu kaldırmak için Clear[ ] komutu

kullanılmalıdır. Eğer anlık atama yapılmak isteniyorsa “/.” şeklindeki ikili sembol

kullanılabilir. Ancak bu atama sadece o an içindir, bir sonraki satırdan itibaren bu

atama Mathematica tarafından dikkate alınmaz.

Örnek

In[9]:=

a=5;

Page 17: Mathematica

17

Örnek

In[10]:=

2*x^2+5*y/.x­>2

Out[10]=

8+5 y

Örnek

In[11]:=

Clear[a]

Page 18: Mathematica

18

• = = işareti, bir eşitliği (denklemi) göstermek amacıyla kullanılır. Ayrıca If kontrol

komutunda da kullanılır.

Örnek

In[12]:=

Solve[x^3­5*x^2+x0,x]

Out[12]=

:8x→ 0<, :x→ 1 2

I5 − è!!! !!! 21 M>, :x→ 1 2

I5 + è!!!!!! 21M>>

Page 19: Mathematica

19

• = = = işareti, If kontrol komutunda kullanılır.

Örnek

In[13]:=

y[x_]:=x^4­3*x^2+5

If[y[x]= = =y[­x],Print["simetrik"],Print["simetrik değil"]]

Out[13]=

Simetrik

• := işareti, fonksiyon tanımlamalarında kullanılır.

Page 20: Mathematica

20

Örnek 1.14

In[14]:=

f[x_]:=Sin[2*x]­Cos[x]

f[Pi]

Out[14]=

1

Page 21: Mathematica

21

Sabitler ve Sayı Türleri Mathematica’da π için Pi, e (doğal logaritmik taban) için E ve i (kompleks sayılar) için I

sabitleri kullanılmaktadır. Ayrıca C, D, N ve O harfleri de başka anlamları ve komut oldukları

için değişken ismi olarak kullanılmamalıdır.

Ondalıklı sayılar . (nokta) ile yazılmalıdır. Örneğin; ­2.34.

Bazı Matematiksel İşlemler ve Rastgele Sayı Üretimi Mathematica’da faktöriyel işlemi için ! sembolü kullanılabilir. Mutlak değer için Abs [ ]

komutu, modüler aritmetik için Mod [n,m] komutu kullanılır. Burada n’nin m ile bölümünden

kalan bulunacaktır. En büyük ve en küçük elemanlar için ise Max [ ] ve Min [ ] kullanılabilir.

Page 22: Mathematica

22

Logaritmik işlemler için Log[b,n] komutu kullanılır. Burada b tabanı göstermektedir. Eğer

doğal logaritma (ln) söz konusu ise Log[n] kullanılabilir.

Örnek

In[15]:=

Mod[11,2]+Log[E^3]

Out[15]=

4

Random [ ] komutu ile 0 ve 1 arasında rastgele ondalıklı bir sayı üretilir.

Page 23: Mathematica

23

Örnek

In[16]:=

Table[Random[Integer,1,10],15](*1 ile 10 arasında 15 tane rastgele tamsayı seçmek için*)

Out[16]=

5,7,7,3,9,3,10,10,4,2,2,5,6,3,2

Page 24: Mathematica

1

Page 25: Mathematica

2

Liste İşlemleri Mathematica’da nesnelerin bir kümesini Liste yöntemiyle oluşturabiliriz. Bunun için

parantezlerini içindeki her elemandan sonra , (virgül) koyarak kullanabiliriz. Bu listeler

üzerinde her türlü aritmetik işlem yapılabilir. Eğer listenin bir elemanını öğrenmek istiyorsak

[[n]] yardımcı komutunu kullanmalıyız. Örneğin; L adlı bir listenin 5­inci elemanı L[[5]] ile

bulunabilir. Bu L listesinin 3­üncü elamanını v ile değiştirmek istiyorsak L[[3]]=v şeklinde

tanımlama yapmalıyız.

Örnek

In[17]:=

A=3,a,0,­3,b,c;

Page 26: Mathematica

3

Örnek

In[18]:=

B=0,4,1,9,7,­4;

B+4

3*B

Out[18]=

4,8,5,13,11,0

0,12,3,27,21,­12

Page 27: Mathematica

4

Matematiksel İfadeleri Açma, Çarpanlarına Ayırma ve Sadeleştirme Mathematica’da bir ifadenin en açık hali Expand[ ] (yerli olmazsa ExpandAll[ ] kullanılmalı),

çarpanlarına ayrılmış hali ise Factor [ ] ile bulunur.Sadeleştirme için Simplify[ ] komutunu

kullanabiliriz. Eğer logaritmik, üstel veya trigonometrik ifadeler var ise FullSimplify[ ]

komutunu kullanmamız gerekir. İstediğimiz değişkene göre ifadeyi gruplandırmak için

Collect[ifade,değişken] komutunu kullanabiliriz. Bunların dışında trigonometrik ifadeler için

TrigExpand[ ], TrigFactor[ ], TrigReduce[ ], kompleks ifadeler için ComplexExpand[ ] ve

üslü ifadeler için de PowerExpand[ ] komutları kullanılabilir. Bir çok terimli ifadede istenilen

değişkenin katsayısını Coefficient[ifade,değişken] komutu ile bulabiliriz. Eğer istenilen

değişkene ait en büyük kuvveti bulmak istersek Exponent[ifade,değişken] komutunu

kullanmamız gerekir. Part[ifade,n] ile verilen ifadenin n­inci terimi, Denominator[kesirli

ifade] ile kesrin paydası bulunabilir.

Page 28: Mathematica

5

Simplify[ ] komutu bazı durumlarda sadeleştirme yapamaz. Böyle ifadelerde değişkenin değer

aralığını vermemiz gerekir.

Örnek

In[19]:=

FullSimplify[Sqrt[x^2],x>0]

Out[19]=

X

Page 29: Mathematica

6

Örnek

In[20]:=

Simplify[Sqrt[x^2],Element[x,Reals]]

Out[20]=

Abs[x]

Örnek

In[21]:=

Factor[x^2+2*x+1]

Page 30: Mathematica

7

Out[21]=

H1+ xL 2

Mantıksal ve İlişkisel Operatörler Mathematica’da && bağlacı VE anlamında, || bağlacı ise VEYA anlamında kullanılır. Tablo

1’de operatörleri görebilirsiniz.

Page 31: Mathematica

8

Tablo 1

x==y Eşit

x!=y Farklı

x>y Büyük

x>=y Büyük eşit

x<y Küçük

x<=y Küçük eşit

x==y==z Tümü eşit

Page 32: Mathematica

9

x!=y!=z Tümü farklı

x>y>z Sıralı artan

Örnek

In[22]:=

7>4&&2!=3

Out[22]=

True

Page 33: Mathematica

10

Mathematica’da Analiz

Denklem Çözümü Mathematica’da denklem çözümü için Solve[ ] komutu kullanılır.

Örnek

In[23]:=

Solve[x^2+5*x+60,x]

Out[23]=

x→­3,x→­2

Page 34: Mathematica

11

Bu örnekte 0 6 5 2 = + + x x denkleminin çözümü bulunmuştur. Çok bilinmeyenli denklem

sistemlerinin çözümlerini de Mathematica’da bulmak mümkündür.

Örnek

In[24]:=

Solve[x+5*y­3,2*x­4*y5,x,y]

Out[24]=

::x→ 13 14

, y→ − 11 14

>>

Bu örnekte ise x+5y=­3 ve 2x­4y=5 şeklindeki iki bilinmeyenli denklem sistemi çözülmüştür.

Trigonometrik denklemleri de Solve[ ] komutu ile çözmek mümkündür.

Page 35: Mathematica

12

Örnek

In[25]:=

Solve[Cos[x]0,x]

Out[25]=

::x→ − π

2 >, :x→

π

2 >>

Verilen ifadelerde çözümü bulurken istenilen değişken yok edilerek sonuç isteniyorsa

Eliminate[ ] komutu kullanılabilir. Reduce[ ] komutu da kullanılabilecek bir diğer komut

olarak verilebilir.

Trigonometrik denklemlerin kökünü bulmak için FindRoot[denklem,değişken,civar

noktası] komutunu kullanmak gerekmektedir. Örneğin; 3sin(2x)=ln(x) denkleminin x=1

Page 36: Mathematica

13

civarındaki çözümü için FindRoot[3*Sin[2*x]=Log[x],x,1] şeklinde bir Mathematica

komutu yazmamız gerekir.

Örnek

In[26]:=

Eliminate[a*x+y0,2*x+(1+a)*y1,y]

Out[26]=

H−2+ a+a 2 L x −1

Örnek

In[27]:=

Reduce[a*x­b0,x]

Page 37: Mathematica

14

Out[27]=

Hb 0&&a 0L »» Ja ≠ 0&&x b a

N

Eşitsizlik Çözümü Mathematica’da eşitsizleri çözmek için öncelikle kütüphane çağırmak gerekmektedir.

Kütüphane çağrımı <<konu_adı`komut` şeklinde olmaktadır. Burada kullanılan tek tırnak

işaretleri klavyeden Alt Gr+Virgül tuş kombinasyonu ile yazılmaktadır. Kütüphane komut

kullanılmadan önceki ilk In[ ] satırında tek başına yazılıp çalıştırılmalıdır. Eğer yazım doğru

ise herhangi bir Out[ ] satırı oluşmaz. Kütüphane Mathematica programı açık kaldığı sürece

hafızada hazır bekler. Her komut kullanımında tekrar kütüphane çağırılmasına gerek yoktur.

Bir Mathematica oturumunda bir kez ilgili kütüphaneyi çağırmak yeterlidir.

Page 38: Mathematica

15

Örnek

In[28.1]:=

<<Algebra`InequalitySolve`

In[28.2]:=

InequalitySolve[(x­3)*(2*x+5)<=6,x]

Out[28]=

−3 ≤ x ≤ 7 2

Bu örnekte (x­3)(2x+5)≤ 6 eşitsizliği çözülmüştür.

Page 39: Mathematica

16

Örnek

In[29]:=

InequalitySolve[Abs[x­1]*(x^2­3)>3,x]//N

Out[29]=

x<­2.||x>2.30278

Mathematica’da Programlama

Ekrana yazı yazma ve bilgi girişi Mathematica’da ekrana bilgi yazma işlemini Print[ ] ile yapabiliriz. Ancak yazının içeriğinde

değişken kısımlar var ise o zaman StringForm[ ] komutunu da birlikte kullanmamız gerekir.

Page 40: Mathematica

17

Kulanıcan değer alma işlemini Input[ ] komutu ile yapabiliriz. Örneğin; kullanıcıdan bir sayı

isteyip bunu “b” adı ile kullanmak istersek b=Input[“b sayısını giriniz:”]; komutu yeterli

olacaktır.

Örnek

In[57]:=

a=4;

Print[StringForm["`` sayısının karesi `` dır.",a,a^2]]

Out[57]=

4 sayısının karesi 16 dır.

Page 41: Mathematica

18

Do döngüsü Mathematica’da bir işlemi tekrar tekrar yazmak yerine Do[ ] döngüsi yardımıyla bir defada

tanımlayıp işlemleri arka arkaya yaptırabiliriz.

Örnek

In[58]:=

Do[Print[a!],a,2,4]

Out[58]=

2

6

24

Page 42: Mathematica

19

While ve For komutları Mathematica’da program yazmak isteyenlerin mutlaka ihtiyaç duyacağı komutlardan ikisi

olan While[ ] ve For[ ] komutları ile ilgili örnekler aşağıda verilmiştir.

Örnek

In[59]:=

For[i=1,i<4,i++,Print[i]]

Out[59]=

1

2

3

Page 43: Mathematica

20

Örnek

In[60]:=

n=17;

While[(n=Floor[n/2])!=0,Print[n]] (*Floor ondalıklı sayıların kesir kısmını atıp tam kısmını alır*)

Out[60]=

8

4

2

1

Page 44: Mathematica

21

İndis kullanımı Mathematica’da Do[ ] komutu yarımıyla indisleri çok daha verimli kullanmak mümkündür.

Bu konu ile ilgili bir kısmi türev uygulaması Örnek 1.60’da verilmiştir.

Örnek

In[61]:=

X@u1, u2D:= 8a∗Cos@u1D ∗Sin@u2D, a∗Sin@u1D∗Sin@u2D, a∗Cos@u2D< Do@Xut = D@X@u1, u2D, utD, 8t, 2<D Do@g@i, kD = Simplify@Xui .Xuk D, 8i,2<, 8k, 2<D Do@Print@StringForm@"g `` =` ", i,k, g@i, kDDD, 8i, 2<, 8k, 2<D

Out[61]=

Page 45: Mathematica

22

g11=a 2 Sin@u2D 2

g12=0

g21=0

g22=a 2

Page 46: Mathematica

1

Page 47: Mathematica

2

Bazı Yardımcı Mathematica Komutları Örnek

In[69]:=

Series[Sin[x],x,0,10](*fonksiyonların seri açılımı için kullanılır*)

Out[69]=

x− x 3

6 +

x 5

120 −

x 7

5040 +

x 9

362880 + O@xD 11

Page 48: Mathematica

3

Örnek

In[70.1]:=

<<Graphics`Graphics`

In[70.2]:=

PieChart[35,"A",25,"B",40,"C"];

BarChart[35,"A",25,"B",40,"C"];

A

B

C

Page 49: Mathematica

4

A B C

10

20

30

40

Örnek

In[71]:=

Sin[30*Degree]+Cos[Pi/4]

Out[71]=

1 2

+ 1

è!!!! 2

Page 50: Mathematica

5

Örnek

In[72.1]:=

<<Graphics`Animation`

In[72.2]:=

MoviePlot3D[Sin[x*y],x,0,t/2,y,0,t,t,1,6,3/4]

0 0.1

0.2 0.3

0.4 0.5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0

0.2

0.4

0 0.1

0.2 0.3

0.4

0 0.2

0.4

0.6

0.8 0

0.5

1

1.5

0 0.25 0.5

0.75 1

0 0.2

0.4

0.6

0.8

0 0.25

0.5 0.75

1 1.25

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.25 0.5

0.75

1

0 0.25

0.5 0.75

1

0

0.5

1

1.5 0

1

2

3

­1 ­0.5

0

0.5

1

0

0.5

1

1.5

Page 51: Mathematica

6

0

0.5

1

1.5

2 0

1

2

3

4

­1 ­0.5

0

0.5 1

0

0.5

1

1.5

0 0.5

1 1.5

2 0

1

2

3

4

­1 ­0.5

0

0.5 1

0 0.5

1 1.5

2

0

1

2 0

2

4 ­1

­0.5 0

0.5 1

0

1

2

Örnek

In[73]:=

pascal[n_]:=Table[Binomial[n,i],i,0,n]

ColumnForm[Table[pascal[m],m,0,5],Center]

Out[73]=

Page 52: Mathematica

7

81< 81, 1<

81, 2, 1< 81, 3, 3, 1<

81, 4, 6, 4, 1< 81, 5, 10, 10, 5, 1<

Örnek

In[74]:=

TreeForm[3+a+Sin[2*Pi*x^y]]

Out[74]=

Page 53: Mathematica

8

PlusB3, a, » SinB »

TimesB2, π, » Power@x, yD

F F

F

Örnek

In[75]:=

ContourPlot[Sin[x*y],x,0,3,y,0,4];

Page 54: Mathematica

9

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0

1

2

3

4

Örnek

In[76]:=

Solve[x^2+y^216,x^2­4y,x,y]//TableForm

Page 55: Mathematica

10

Out[76]=

y→ −4 x→ 0 y→ −4 x→ 0

y→ 3 x→ − è!!!! 7 y→ 3 x→ è!!!! 7

Örnek

In[77.1]:=

<<Graphics`Graphics`

In[77.2]:=

PolarPlot[t,t,0,2*Pi];

Page 56: Mathematica

11

­2 2 4 6

­4

­3

­2

­1

1

Örnek

K=­4,7,a,b,0,5,x,11,y şeklinde bir küme (liste) olsun. Bu K kümesi üzerinde bazı komut

uygulamaları yapalım.

Page 57: Mathematica

12

In[78]:=

K=­4,7,a,b,0,­5,x,11,y;

Length[K]

K[[3]]

K[[­2]]

Sort[K]

Append[K,70]

Prepend[K,Z]

Insert[K,325,2]

First[K]

Last[K]

Page 58: Mathematica

13

K[[Range[3,5]]]

Select[K,Positive]

Select[K,Negative]

Out[78]=

9

a

11

­5,­4,0,3,7,11,a,x,y

­4,7,a,3,0,­5,x,11,y,70

Z,­4,7,a,3,0,­5,x,11,y

­4,325,7,a,3,0,­5,x,11,y

Page 59: Mathematica

14

­4

y

a,3,0

7,3,11

­4,­5

Örnek

In[79]:=

Together[a/b+c/d]

Collect[a*x+b*x+c*y+d*y,x,y]

Numerator[(x+2)/(x­1)]

Page 60: Mathematica

15

Denominator[(x+2)/(x­1)]

Out[79]=

bc + ad bd

(a+b) x+(c+d) y

2+x

­1+x

Karışık Örnekler Örnek

A=­2,­1,0,1,2, B=0,2,4 ve F=­1,1,3,5 ise ) ( ) B \ ( F B A ∩ ∪ kümesi nedir?

Page 61: Mathematica

16

In[91]:=

A=­2,­1,0,1,2; B=0,2,4; F=­1,1,3,5; Union[Complement[A,B],Intersection[B,F]] Out[91]=

­2,­1,1

Örnek

4 1 ,

5 1,

8 1

− − ve 3 1

sayılarını sıralayınız ve en büyüğünü bulunuz?

Page 62: Mathematica

17

In[92]:=

A=Sort[­1/8,1/5,­1/4,1/3] Max[A] Out[92.1]=

:− 1 4 , −

1 8 , 1 5 , 1 3 >

Out[92.2]=

1 3

Örnek

2 4 3 ) 2 ( ) 3 ( 2 − − − − + − işleminin sonucunu bulunuz.

In[93]:=

­2^3+(­3)^4­(­2)^(­2)

Page 63: Mathematica

18

Out[93]=

291 4

Örnek

3 4 2 ≥ − x eşitsizliğinin çözüm kümesini bulunuz.

In[94.1]:=

<<Algebra`InequalitySolve` In[94.2]:= InequalitySolve[Abs[2*x­4]>=3,x]

Out[94.2]=

Page 64: Mathematica

19

x≤ 1 2 »»x ≥

7 2

Örnek

2 4 = − x denkleminin çözümü nedir?

In[95]:=

Solve[Abs[Abs[x]­4]2,x]

Out[95]=

x→­6,x→­2,x→2,x→6

Page 65: Mathematica

20

Örnek

20 3 3

24 1

− işleminin sonucunu bulunuz.

In[96]:=

Sqrt[1/24]­3*Sqrt[2/40]//N

Out[96]=

­0.466696

Örnek

x­y=3 ve xy=10 ise 2 2 y x + değeri nedir?

Page 66: Mathematica

21

In[97.1]:=

cozum=Solve[x­y3,x*y10,x,y]

Out[97.1]=

x→­2,y→­5,x→5,y→2

In[97.2]:=

x=x/.cozum[[1,1]];

y=y/.cozum[[1,2]];

x^2+y^2

Out[97.2]=

29

Page 67: Mathematica

22

Örnek

3 27 a − ifadesinin özdeşini bulunuz.

In[98]:=

Factor[27­a^3]

Out[98]=

−H−3+ aL H9+ 3a+ a 2 L

Örnek

(x­1)+2x=3x+8 denklemini çözünüz.

In[99]:=

Solve[x­1+2*x3*x+8,x] Out[99]=

Page 68: Mathematica

23

(*çözüm boş kümedir*)

Örnek

1 22

1 2

1 4

2 − =

− +

+ x x x denklemini çözünüz.

In[100]:=

Solve[4/(x+1)+2/(x­1)22/(x^2­1),x] Out[100]=

x→4

Page 69: Mathematica

1

Page 70: Mathematica

2

Karışık Örnekler Örnek

= + = + 9 4 12 2 3

y x y x

denklem sisteminin çözüm kümesini bulunuz.

In[101]:=

Solve[3*x+2*y12,x+4*y9,x,y] Out[101]=

::x→ 3, y→ 3 2

>>

Page 71: Mathematica

3

Örnek

0 6 4 2 3 = − + x x x denkleminin çözüm kümesini bulunuz.

In[102]:=

NSolve[x^3+4*x^2­6*x0,x] Out[102]=

x→­5.16228,x→0.,x→1.16228

Örnek

0 ) 9 )( 4 ( 2 2 < − − x x x eşitsizliğinin çözüm kümesini bulunuz.

In[103.1]:=

Page 72: Mathematica

4

<<Algebra`InequalitySolve` In[103.2]:=

InequalitySolve[x*(x^2­4)*(x^2­9)<0,x] Out[103.2]=

x<­3||­2<x<0||2<x<3

Örnek

f:R→R ve f:x→y, 2

3 2 +

= x

y fonksiyonunun grafiğini çiziniz.

In[104]:=

y[x_]:=3/(x^2+2) Plot[y[x],x,­3,3];

Page 73: Mathematica

5

­3 ­2 ­1 1 2 3

0.4

0.6

0.8

1.2

1.4

Örnek 1.105

f:R→R, 4 2 2 ) ( x x x f + = fonksiyonu tek mi yoksa çift midir? Araştırınız.

In[105]:=

f[x_]:=2*x^2+x^4

Page 74: Mathematica

6

If[f[x]===f[­x],Print["fonksiyon çift"],

If[f[­x]===­f[x],Print["fonksiyon tek"],

Print["fonksiyon ne tek ne de çift"]]]

Out[105]=

fonksiyon çift

Örnek

f:R→R, 2 ) ( 2 − = x x f ile f:R→R, 3 ) ( x x g = fonksiyonlarının gof(2) bileşke fonksiyonunun

değerini bulunuz.

In[106]:=

Page 75: Mathematica

7

f[x_]:=x^2­2 g[x_]:=x^3

g[f[2]]

Out[106]=

8

Örnek

f:R\4→ R\2, 4 5 2 ) (

− +

= x x x f şeklinde tanımlanıyor. f’nin tersi olan fonksiyonu bulunuz.

In[107]:=

f[x_]:=(2*x+5)/(x­4) bul=Solve[f[x]y,x];

Page 76: Mathematica

8

g[x_]:=x/.bul[[1]]

g[x_]=g[x]/.y­>x

Out[107]=

5 + 4x

−2 + x

Örnek

1 2 ) ( − = x x f fonksiyonunun tersini bulup her iki fonksiyonun grafiğini çiziniz.

In[108]:=

f[x_]:=2*x­1 bul=Solve[f[x]y,x];

Page 77: Mathematica

9

g[x_]:=x/.bul[[1]]

g[x_]=g[x]/.y→x

Plot[f[x],g[x],x,­2,3];

Out[108]=

1 + x 2

­2 ­1 1 2 3

­4

­2

2

4

Page 78: Mathematica

10

Örnek

− < < ≤ − −

≥ − =

1 , 3 2 1 , 2

2 , 4 ) (

2

x x x

x x x f parçalı fonksiyonun grafiğini çiziniz.

In[109]:=

f[x_/;x>=2]:=4­x^2 f[x_/;­1<=x<2]:=x­2

f[x_/;x<­1]:=3

Plot[f[x],x,­5,5];

Page 79: Mathematica

11

­4 ­2 2 4

­12

­10

­8

­6

­4

­2

2

Örnek

3 2 2 log ifadesinin sonucunu elde ediniz.

In[110]:=

Log[2,2^(1/3)] Out[110]=

1 3

Page 80: Mathematica

12

Örnek

5 32 log = x eşitliğinde x’in değerini elde ediniz.

In[111]:=

Solve[Log[x,32]5,x] Out[111]=

x→2

Örnek

1 ) 4 ( 2 3 = − − x x denkleminin çözümünü elde ediniz.

In[112]:=

Page 81: Mathematica

13

Solve[(4^(3­x))^(2­x)1,x] Out[112]=

x→2,x→3

ALIŞTIRMALAR (Mathematica’da çözünüz)

1. Tüm alt kümelerinin sayısı 64 olan küme kaç elemanlıdır?

( n elemanlı bir kümenin tüm alt kümelerinin sayısı 2 n dir)

2. A =­1, 2, 4, 6, 8, B = ­2, 0, 1, 2, 3 ve C = ­3, 1, 5, 7, 11, 15 ise A ∩ B,

B ∩ C, A ∪ B, B ∪ C, A \ B ve B \ A kümelerini bulunuz.

3. X = a, b, c, d ve Y = a, c, e kümeleri veriliyor. (X t \ Y) t kümesinin

elemanları nedir?

Page 82: Mathematica

14

ALIŞTIRMALAR ( Mathematica kullanmadan çözünüz)

1. x = 1,213 sayısının rasyonel sayı olan eşitini bulunuz.

2. A = 11 1, 2 2, 23 0, 3 4,

− − ise A kaçtır?

ALIŞTIRMALAR ( Mathematica’da çözünüz)

1. 1; 3 ; –2/3; 3; 5/2; π; –4; 4,50 ve 18/4 gerçel sayılarını sayı ekseni üzerinde

gösteriniz.

2. –11/3, 7, –π, 8/3, –2 sayılarını sıralayınız.

Page 83: Mathematica

15

ALIŞTIRMALAR ( Mathematica’da çözünüz)

1. 2 –4 , 5 2 / 125, (4.2 5 ) 3 ve (3/81) –3 işlemlerinin sonuçları nedir?

2. 7 –5 .7 –4 .7 5 .7 –8 = ?

3. –2 6 – (–4) 5 –(–1) 8 + (–6) 2 = ?

4. 324 , 64 , 64 3 9 − ve 3 208 ifadelerinin sonuçlar ını bulunuz.

5. |x + 3| ≤ 2 ile belir lenen kapalı aralığı bulunuz.

6. |x + 5| = 6 denkleminde x’in değer leri nedir?

Page 84: Mathematica

16

ALIŞTIRMALAR ( Mathematica kullanmadan çözünüz)

1. | |2x| + 5| = 7 denkleminin çözümü nedir?

2. x ∈ Z olmak üzere, 3 x 8− <6 eşitsizliğinin çözüm kümesi nedir?

3. 3 2a = m olduğuna göre 9 3a­2 ifadesinin sonucu nedir?

4. Bir sınıfın tüm öğrencileri futbol (F), voleybol (V) ve basketbol (B) sporundan

en az birisini yapmaktadır. Her üç sporu yapanlar 3 kişi, futbol ve voleybol

oynayanlar 4 kişi, voleybol ve basketbol oynayanlar 8 kişi, futbol ve basketbol

oynayanlar 6 kişidirler. Voleybol oynayanlar 14 kişi, basketbol oynayanlar 22

kişi, futbol oynayanlar 17 kişi olduğuna göre sınıfın mevcudu nedir?

Page 85: Mathematica

17

ALIŞTIRMALAR ( Mathematica’da çözünüz)

1. (x + y) 2m+3 . (x + y) –2m–3 = ?

2. (27 –4 .81 0 .9 –2 ) / (3 –6 .27 4 ) = ?

3. ? = − 24 1 2

72 1

4. | 5x ­ 1| – 11 ≥ 0 eşitsizliğinin çözüm kümesi nedir?

Page 86: Mathematica

1

Page 87: Mathematica

2

Mathematica’da Çizim

İki boyutlu grafik çizimi Mathematica’da iki boyutlu grafikleri çizmek için Plot[ ] komutu kullanılır. Eğer grafiğin bir

çerçeve içinde olmasını isterseniz Frame­>True, eksenlere isim vermek için AxesLabel­>“x­

ekseni ismi”,”y­ekseni ismi”, grafiğin çizildiği zemini küçük karelere (ızgara) bölmek için

GridLines­>Automatic, grafiğin eni ve boyunun oranını eşitlemek için AspectRatio­>1

komutlarını kullanabiliriz.

Ayrıca çizgi rengi ve çizgi kalınlığı için de PlotStyle­>RGBColor[0,0,1],

Thickness[0.015] benzeri bir komutta Plot[ ] komutunun içinde yer alabilir. Burada RGB ile

Red, Gren ve Blue (Kırmızı, Yeşil ve Mavi) temsil edilmekte ve [0,0,1] değerleri ile her bir

Page 88: Mathematica

3

renkten ne kadar kullanılacağı belirtilmektedir. Değerler 0.00­1.00 arasında olabilir.

Thickness[ ] komutunun içinde yazan değer ise çizgi kalınlığıdır. Çizgi yerine kesikli çizgi

çizmek için Dashing[ ] komutuda yine PlotStyle­> içine yazılabilir.

Aynı anda birden fazla fonksiyonun grafiğini de çizmek mümkündür.

Örnek

In[38]:=

Plot[Sin[x],x,0,2*Pi,PlotStyle−>RGBColor[1,0,0]];

Page 89: Mathematica

4

1 2 3 4 5 6

­1

­0.5

0.5

1

Örnek

In[39]:=

Plot[Abs[x^2­6],Sign[x^2­5],0.5*Round[x],x,0,2*Pi,

PlotStyle−>RGBColor[0,0,1],Thickness[0.015],Dashing[0.03]];

Page 90: Mathematica

5

(*Bu örnekte bir mutlak değer, bir işaret fonksiyonu ve bir de basamak değer (tam değer) fonksiyonu kullanılmıştır*)

1 2 3 4 5 6

2

4

6

Page 91: Mathematica

6

Düzlemde nokta çizimi Mathematica’da x­y koordinatlarında nokta çizmek için ListPlot[ ] komutu kullanılır. Eğer

nokta büyüklüklerini değiştirmek isterseniz PlotStyle­>PointSize[ebat] komutunu, noktaların

rengi için de PlotStyle­>RGBColor[ ] komutunu kullanabilirsiniz.

Örnek 1.40

In[40]:=

ListPlot[­2,5,3,7,PlotStyle−>PointSize[0.025]];

Page 92: Mathematica

7

­2 ­1 1 2 3

5.5

6

6.5

7

Bu örnekte (­2,5) ve (3,7) noktaları çizilmiştir. Nokta sayısı istenildiği kadar arttırılabilir.

Eğer noktaları birleştirip üzerlerinden geçen bir eğri ya da doğru çizmek istenirse

PlotJoined­>True komutu ListPlot[ ]’un içine yazılmalıdır.

Page 93: Mathematica

8

Parametrik Çizim Elle çizimi oldukça zor olan bu grafikler için ParametricPlot[ ] komutu komutu kullanılabilir.

Örnek

In[41]:=

ParametricPlot[Sin[t],Sin[2*t],t,0,2*Pi];

Page 94: Mathematica

9

­1 ­0.5 0.5 1

­1

­0.5

0.5

1

Kapalı Fonksiyonların Çizimi Eğer fonksiyonumuz kapalı (implicit) ise o zaman ImplicitPlot[ ] komutunu kullanmamız

gerekir. Yalnız bu komutta kendisine ait olan kütüphaneye ihtiyaç duymaktadır. Bu yüzden

öncelikle <<Graphics`ImplicitPlot` komutu ile kütüphane çağrılmalıdır.

Page 95: Mathematica

10

Örnek

In[42.1]:=

<<Graphics`ImplicitPlot`

In[42.2]:=

ImplicitPlot[x^2+y^236,x,­10,10,y,­10,10];

Page 96: Mathematica

11

­10 ­5 0 5 10 ­10

­5

0

5

10

Page 97: Mathematica

12

Üç boyutlu grafik çizimleri 3 boyutlu çizimler için Mathematica’da Plot3D[ ] komutu kullanılır. Ayrıca parametrik

denklemler için de ParametricPlot3D[ ] komutu kullanılabilir. Her iki komutta da grafiğe

bakış noktamızı ViewPoint­>x,y,z ile belirlemek mümkündür.

Örnek

In[43]:=

Plot3D[Sin[x^2]+y^2,x,0,Pi,y,0,Pi/2];

Page 98: Mathematica

13

0

1

2

3 0

0.5

1

1.5

­1 0 1 2 3

0

1

2

3

Örnek

In[44]:=

ParametricPlot3D[t,u,Sin[t*u],t,0,3,u,0,3,

Page 99: Mathematica

14

ViewPoint−>0,4,3];

0 1 2 3

0

1

2

3

­1

­0.5

0

0.5

1

0

1

2

Page 100: Mathematica

15

İki boyutlu çizimlerde alan boyama Mathematica’da iki eğri arasında kalan alan veya eğri ile x­ekseni arasında kalan alanlar

boyanabilir. Bunun için FilledPlot[ ] komutu, öncelikle <<Graphics`FilledPlot` kütüphanesi

çağrıldıktan sonra kullanılabilir.

Örnek

In[45.1]:=

<<Graphics`FilledPlot`

In[45.1]:=

FilledPlot[x^2,x,­4,4];

Page 101: Mathematica

16

­4 ­2 2 4

2.5

5

7.5

10

12.5

15

­4 ­2 2 4

2.5

5

7.5

10

12.5

15

Page 102: Mathematica

17

Grafiklerin birleştirilmesi Mathematica’da farklı tür grafikleri birleştirmek için Show[ ] komutu kullanılır. Burada

dikkat edilmesi gereken tüm grafikleri birer isim ataması yapmak ve bunları Show[ ] içinde

çağırmaktır.

Örnek

In[46]:=

noktalar=ListPlot[­2,0,2,0,PlotStyle−>PointSize[0.035]];

f[x_]:=x^2­4

grafik=Plot[f[x],x,­5,5,PlotStyle−>RGBColor[1,0,1]];

Show[noktalar,grafik];

Page 103: Mathematica

18

­4 ­2 2 4

5

10

15

20

Page 104: Mathematica

1

Page 105: Mathematica

2

Vektör ve Matris İşlemleri

Vektörler Mathematica’da vektörler parantezleri içinde her elemandan sonra virgül konulacak

şekilde yazılır. Örneğin; ­1,2,4 gibi. Vektörlerin 3 çeşit çarpma işlemi olabilmektedir.

Bunlar; Cross[ ] (iç), . (nokta, vektörel) ve * (yıldız, skaler) çarpımlarıdır.

Vektörlerin nasıl çizileceğine dair bir uygulamayı Örnek 1.48’de görebilirsiniz.

Page 106: Mathematica

3

Örnek

In[47]:=

u=­1,3,5;

v=0,3,2;

u.v

u*v

Cross[u,v]

Out[47]=

19

0,9,10

Page 107: Mathematica

4

­9,2,­3

Örnek

In[48]:=

<<Graphics`Arrow`

vektör[a_,b_]:=Graphics[Hue[1],Arrow[b,a+b]]

vektör[a_]:=vektör[a,0,0]

Show[vektör[1,1,2,1],Axes−>True,PlotRange−>0,3,0,3];

Show[vektör[1,2],vektör[2,1],Axes−>True,

PlotRange−>0,3,0,3];

Page 108: Mathematica

5

0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Page 109: Mathematica

6

0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Matrisler Matrisler parantezlerin içine her satır ayrı bir içinde olmak üzere yazılırlar. Örneğin;

2,4,5,­1 matrisi 2x2 ebatlarında bir matris tanımıdır. Eğer tanım sonuna //MatrixForm

yazmazsak matrisi tek bir satırda parantezler içinde görürürüz. Bu yardımcı komut bize

Page 110: Mathematica

7

matrisi gerçek haliyle görmemizi sağlar. Ancak bu sırada bir atama yapmış ise bu geçersiz

kalır. Çünkü Mathematica ancak liste ahlindeki matris tanımını atamada uygun görmektedir.

Matrislerin tersi için Inverse[ ], transpozu (devriği) için Transpose[ ] ve determinantını

bulmak için Det[ ] komutlarını kullanabiliriz.

Eğer bir denklem sistemi m katsayılar matrisi, x bilinmeyenler matrisi ve b değerler matrisi

olmak üzere mx=b şeklinde verilmişse bu sistemi LinearSolve[m,b] komutu ile çözebiliriz.

Örnek

In[49]:=

M=2,5,6,0,3,­2,­5,1,­1//MatrixForm

Out[49]=

Page 111: Mathematica

8

i

k

j j j j j 2 5 6 0 3 −2 −5 1 −1

y

z z z z z

Örnek

In[50]:=

M=2,5,6,0,3,­2,­5,1,­1;

Inverse[M]//MatrixForm

Transpose[M]

Det[M]

Out[50]=

Page 112: Mathematica

9

i

k

j j j j j j j j j j j

− 1138

11 138

− 1469

5 69

1469

2 69

5 46

− 9 46

1 23

y

z z z z z z z z z z z

2,0,­5,5,3,1,6,­2,­1

138

Diğer Matematiksel İşlemler Mathematica’da diferansiyel denklemi çözmek için DSolve[denklem,fonksiyon,değişken]

komutu kullanılabilir. Seri toplam için Sum[genel terim,değişken,alt_sınır,üst_sınır] ve seri

çarpım için Product[genel terim,değişken,alt_sınır,üst_sınır] komutlarını da kullanabiliriz.

Page 113: Mathematica

10

Örnek

In[37]:=

Sum[1/a^2,a,1,Infinity] (*Infinity, sonsuz demektir*)

Out[37]=

π 2

6

Bir amaç fonksiyonun verilen kısıtlamalar içinde minimum ya da maksimum değerini bulmak

için Minimize[ ] ve Maximize[ ] komutları kullanılabilir.

Örnek

In[52]:=

Minimize[x­y+z,y­z<3,x>7,x,y,z]

Page 114: Mathematica

11

Out[52]=

4,x→7,y→3,z→0

Örnek 1.53

In[53]:=

Maximize[x^2+y,x^2+y^2≤1,x,y]

Out[53]=

: 5 4 , :x→ −

è!!!! 3 2

, y → 1 2

>>

Page 115: Mathematica

12

Karışık Örnekler Örnek

− = − = + + = + −

11 7 5 3 2 4 3 2

z y z y x z y x

lineer denklem sisteminin çözümünü elde ediniz.

In[125]:=

Solve[x­2*y+3*z4,2*x+y+z3,5*y­7*z­11,x,y,z] Out[125]=

x→­1,y→2,z→3

Page 116: Mathematica

13

Örnek

=

4 3 5 2

A ,

= 1 2 3 1

B ve

=

3 1 0 2

F ise A+B­2F’nin sonucunu bulunuz.

In[126]:=

A=2,5,­3,4; B=1,3,2,­1; F=2,0,1,3; A+B­2*F//MatrixForm

Out[126]=

J −1 8 −3 −3 N

Page 117: Mathematica

14

Örnek

= 1 5 4 2

A ve

=

7 4 3 0

B ise B A T × işleminin sonucunu bulunuz.

In[127]:=

A=2,4,5,­1; B=0,3,4,7; Transpose[A]*B//MatrixForm

Out[127]=

J 0 15 16 −7 N

Page 118: Mathematica

15

Örnek

− =

5 0 0 0 3 0 0 0 1

A köşegen matrisi ve 3 I birim matrisi verildiğine göre A.B’yi bulunuz.

In[128]:=

DiagonalMatrix[1,3,5].IdentityMatrix[3]//TraditionalForm Out[128]=

i

k

j j j j j j

1 0 0 0 3 0 0 0 5

y

z z z z z z

Page 119: Mathematica

16

Örnek

− − −

= 9 8 1 3 4 4 6 4 3

A matrisinin determinant değerini elde ediniz.

In[129]:=

Det[3,4,­6,4,4,­3,1,8,­9] Out[129]=

­72

Page 120: Mathematica

17

Örnek

= + + = + + = + +

18 4 2 22 3 2 3 25 2 3 3

z y x z y x z y x

lineer denklem sistemini matrisler yardımıyla ifade ederek çözünüz.

In[130]:=

m=3,3,2,3,2,3,2,1,4; a=x,y,z; b=25,22,18;

Solve[m.ab,x,y,z]

Out[130]=

::x→ 1, y→ 28 5 , z →

13 5

>>

Page 121: Mathematica

18

Örnek

= + + − = + + + = + − + = + − +

4 7 6 3 5 2 3 2 2 4 3 1 4 5

t z y t z y x t z y x t z y x

denklem sistemini arttırılmış matris yarımıyla çözünüz.

In[131.1]:=

<<LinearAlgebra`MatrixManipulation` In[131.2]:=

m=1,5,­4,1,3,4,­1,2,3,2,1,5,0,­6,7,1;

b=1,2,3,4;

AppendRows[m,b]//MatrixForm

Page 122: Mathematica

19

Out[131.2]=

i

k

j j j j j j j j j

1 5 −4 1 1 3 4 −1 2 2 3 2 1 5 3 0 −6 7 1 4

y

z z z z z z z z z

In[131.3]:=

RowReduce[%]//MatrixForm

Out[131.3]=

i

k

j j j j j j j j j j j j j j j j j j

1 0 0 0 − 127 35

0 1 0 0 141 35

0 0 1 0 139 35

0 0 0 1 1335

y

z z z z z z z z z z z z z z z z z z

Page 123: Mathematica

20

Örnek

− 1 2 1 2 3 2 1 1 1

matrisinin tersini bulunuz.

In[132]:=

Inverse[1,1,1,2,3,­2,1,2,1]//MatrixForm Out[132]=

i

k

j j j j j j j j j

7 4

1 4

− 5 4

−1 0 1 1 4

− 1 4

1 4

y

z z z z z z z z z

Page 124: Mathematica

21

Örnek

= + − − = + + −

= +

8 3 2 30 6 4 3

6 2

z y x z y x

z x lineer denklem sisteminin çözümünü ters matris yardımıyla elde ediniz.

In[133]:=

m=1,0,2,­3,4,6,­1,­2,3; b=6,30,8;

Inverse[m].b

Out[133]=

::− 10 11

>, : 18 11

>, : 38 11

>>

Page 125: Mathematica

1

Page 126: Mathematica

2

Örnek

In[83]:=

A=2,3,4,6,3,9;

Dimensions[A](*satır ve sütun sayısını bulur*)

Out[83]=

2,3

Örnek

Det[ ] komutunu kullanamadan B matrisinin determinantını dizi indeksleri kullanarak bulalım.

Burada örneğin B[[1,2]] ile ifade edilen B matrisinin 1. satır 2. sütunundaki değerdir.

In[84]:=

B=2,3,6,3;

Page 127: Mathematica

3

B[[1,1]]*B[[2,2]]­B[[1,2]]*B[[2,1]]

Out[84]=

­12

Örnek

M matrisinin Inverse[ ] komutu ile bulunan tersinin doğruluğunu kontrol edelim. Buradaki

IdentityMatrix[3] ile 3x3’lük birim matris ifade edilmiştir.

In[85]:=

M=2,3,4,6,3,9,0,­1,1;

M.Inverse[M]IdentityMatrix[3]

Page 128: Mathematica

4

Out[85]=

True

Trigonometri Örnek

(12,­57,10) vekörünün boyunu bulalım.

Page 129: Mathematica

5

In[67]:=

v=12,­57,10;

boy[v_List]:=Sqrt[v.v]

boy[v]//N

Out[67]=

59.1016

Örnek

Bir önceki örnekteki boy[ ] tanımı yarımıyla (2,4) ve (9,­13) vektörleri arasındaki açıyı derece

cinsinden bulalım.

Page 130: Mathematica

6

In[68]:=

boy[v_List]:=Sqrt[v.v]

u=2,4;

v=9,­13;

N[ArcCos[u.v/(boy[u]*boy[v])]]/Degree

Out[68]=

118.74

Örnek

In[80]:=

Tan[3*Pi/2­t]

Page 131: Mathematica

7

Simplify[E^(2*Pi*I)]

TrigExpand[Cos[a­b]]

TrigToExp[Tan[x]]

ExpToTrig[(E^x­E^(­x))/2]

TrigReduce[Tan[x+Pi/2]]

TrigFactor[Cos[a]+Cos[b]]

Out[80]=

Cot[t]

1

Page 132: Mathematica

8

Cos[a] Cos[b]+Sin[a] Sin[b]

ä Iã −äx − ã äx M

ã −äx + ã äx

Sinh[x]

­Cot[x]

2CosB a 2

− b 2

F CosB a 2

+ b 2

F

Örnek

In[81]:=

Do[Print[n,Switch[n,_,"derece"]," = ",n*Pi/180],n,0,360,60]

Page 133: Mathematica

9

Out[81]=

0 derece = 0

60derece = π

3

120derece = 2 π

3

180 derece = π

240derece = 4 π

3

300derece = 5 π

3

360 derece = 2 π

Page 134: Mathematica

10

Örnek

Ekrandan girilecek bir açı hakkında bilgi veren bir uygulama yapalım.

In[82]:=

a=Input["Aciyi derece olarak giriniz:"]

kat=Floor[a/360]; gercek=a­kat*360;

Print["Gercek aci:",gercek]

If[0<gercek<90,Print["Girilen aci I. bolgededir ve esas olcusu:",gercek],

If[90<gercek<180,Print["Girilen aci II. bolgededir ve esas olcusu:",180­gercek],

If[180<gercek<270,Print["Girilen aci III. bolgededir ve esas olcusu:",gercek­180],

Page 135: Mathematica

11

If[270<gercek<360,Print["Girilen aci IV. bolgededir ve esas olcusu:",360­gercek],

Print["Aci eksenler uzerindedir",gercek]]]]]

Out[82]=

207

Gercek aci: 207

Girilen aci III. bolgededir ve esas olcusu: 27

Karışık Örnekler

Örnek

Page 136: Mathematica

12

150 derecelik yayı radyan cinsinden hesaplayınız.

In[113]:=

a=150; Solve[a/180R/Pi,R]

Out[113]=

::R→ 5 π

6 >>

Örnek

α α

α sin 1 sin 1

cos 2

+ = −

olduğunu gösteriniz.

Page 137: Mathematica

13

In[114]:=

FullSimplify[(Cos[α])^2/(1­Sin[α])] Out[114]=

1+Sin[α]

Örnek

) 2 ( α Sin değerini elde ediniz.

In[115]:=

TrigExpand[Sin[2*α]] Out[115]=

2 Cos[α] Sin[α]

Page 138: Mathematica

14

Örnek

) 135 sin( ° ’yi hesaplayınız.

In[116]:=

Sin[135 Degree] Out[116]=

1 è!!!! 2

Örnek

α α π cos ) 2

sin( = − olduğunu gösteriniz.

Page 139: Mathematica

15

In[117]:=

TrigReduce[Sin[Pi/2­α]] Out[117]=

Cos[α]

Örnek

2 sin x x = denkleminin x=1.5 civarındaki çözümünü elde ediniz.

In[118]:=

FindRoot[Sin[x]x/2,x,1.5] Out[118]=

Page 140: Mathematica

16

x→1.89549

Örnek

1 2 cos 2 cos 2 2 = + x x denkleminin çözümünü elde ediniz.

In[119]:=

Solve[2*Cos[x]^2+2*Cos[2*x]1,x] Out[119]=

::x→ − 3 π

4 >, :x→ −

π

4 >, :x→

π

4 >, :x →

3 π

4 >>

Örnek

Page 141: Mathematica

17

Kenarları 12, 15 ve 18 birim olan bir üçgenin alanını hesaplayınız.

In[120]:=

a=12; b=15; c=18; s=(a+b+c)/2;

Sqrt[s*(s­a)*(s­b)*(s­c)]//N

Out[120]=

89.2941

Örnek

0 ile π 2 arasındaki 6 π artarak elde edilen açıların Sinüs, Kosinüs, Tanjant ve Kotanjantını

bulup tablo halinde gösteren bir Mathematica uygulaması yapalım.

Page 142: Mathematica

18

In[55]:=

TableForm[Table[açı,Sin[açı],Cos[açı],Tan[açı],Cot[açı],

açı,0,2*Pi,Pi/6],TableHeadings→None,"Açı","Sin","Cos",

"Tan","Cot"]

Out[55]=

Page 143: Mathematica

19

Açi Sin Cos Tan Cot 0 0 1 0 ComplexInfinity

π 6

1 2

"#### 32

1 "#### 3

è!!!! 3

π 3

"#### 32

1 2

è!!!! 3 1 "#### 3

π 2

1 0 ComplexInfinity 0

2π3

"#### 32

− 1 2

− è!!!! 3 − 1 "#### 3

5π6

1 2

− "#### 32

− 1 "#### 3

− è!!!! 3

Page 144: Mathematica

20

π 0 −1 0 ComplexInfinity

7π6

− 1 2

− "#### 32

1 "#### 3

è!!!! 3

4π3

− "#### 32

− 1 2

è!!!! 3 1 "#### 3

3π2

−1 0 ComplexInfinity 0

5π3

− "#### 32

1 2

− è!!!! 3 − 1 "#### 3

11π 6

− 1 2

"#### 32

− 1 "#### 3

− è!!!! 3

2 π 0 1 0 ComplexInfinity