Zpracování textů na počítači

studijní opora pro cvičení

Matematická sazba

Tato kapitola bude doplněna v nejbližší době. Prozatím využívejte učebnici nebo následující materiály:

1. Z fyziky víme, že velikost síly F vypočteme 
vztahem F = m . a, kde m je hmotnost tělesa a a je 
zrychlení. Jednotkou síly je 1 N (newton), jehož 
fyzikální rozměr odvodíme z předchozího vztahu: 
N = kg . m . s-2.

2. Vztahy pro povrch a objem koule jsou: 
S = 4 pi r2, V = 4/3 pi r3,
po dosazení pro r=5,9 dostáváme výsledky: 
S=437,435 a V=860,29.

3. Takzvaná goniometrická jednička 
sin2 alpha + cos2 alpha = 1 
nám pomáhá při řešení rovnic.

4. Limity typu 0/0 a */* počítáme 
L'Hospitalovým pravidlem, například
...
a odsud další derivací dostáváme
...
Derivace je principiálně popsána vztahem 3.

5. Pravděpodobnost výhry při losování k čísel z n 
možných lze vypočítat pomocí kombinačního čísla n/k. 
Například při losování 6 čísel ze 49 je
...,
tedy 1 : 14 milionům.

6. Co je derivace f'(x)? Je to limita
...,
což je v geometrické interpretaci směrnice tečny v bodě x.

7. Pro výpočet bitové šířky x desítkového čísla C 
řešíme nerovnici:
...

8. Nespojitá funkce g(xi) je definována takto:
...

9. Pro numerický integrál P diskrétní funkce g(x), 
jejíž hodnoty jsou dány tabulkou v bodech 
A, A+k, A+2k, ..., A+nk, B, kde k je krok tabulky, 
můžeme použít vztah pro lichoběžníkovou metodu:
...

10. Určitý integrál funkce je číslo, které představuje 
plochu ohraničenou funkcí, osou x a daným intervalem, 
například
...

11. Při řešení soustavy rovnic zapíšeme koeficienty 
do matice a provedeme naznačenou úpravu:

[
a11 a12 ... a1m b1
a21 a22 ... a2m b2
... ... ... ... ...
an1 an2 ... anm bn
]
==>
[
c11 c12 ... c1m d1
0   c22 ... c2m d2
... ... ... ... ...
0   0   ... cnm dn
]

12. Koeficient materiálového namáhání vypočteme 
podle vztahu
..., 
kde B je měrná tepelná stabilita, S - plocha stěny, 
O - objem vzduchu v místnosti, tau0 - doba periodicity pochodu, 
V - objemový průtok vyměňovaného vzduchu.

Řešení

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{mujstyl}
\begin{document}

\begin{enumerate}
\item Z fyziky víme, že velikost síly $\vec{F}$ vypočteme 
vztahem $F=m\cdot a$, kde $m$ je hmotnost tělesa a $a$ je 
zrychlení. Jednotkou síly je 1\,N (newton), jehož 
fyzikální rozměr odvodíme z předchozího vztahu: 
$\mathrm{N = kg \cdot m \cdot s^{-2}}$.

\item Vztahy pro povrch a objem koule jsou: 
$$
S = 4 \mathrm{\pi} r^2, \qquad
V = \frac{4}{3} \mathrm{\pi} r^3,
$$
po dosazení pro $r=5{,}9$ dostáváme výsledky: 
$S\doteq 437{,}435$ a $V\doteq 860{,}29$.

\item Takzvaná \emph{goniometrická jednička} 
$\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$ 
nám pomáhá při řešení rovnic.

\item Limity typu $\frac{0}{0}$ 
a $\frac{\infty}{\infty}$ počítáme 
L'H\^{o}spitalovým pravidlem, například
\begin{equation}
\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x^2-4x}{2x^2+3x-1} =
\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{2x-4}{4x+3}
\end{equation}
a odsud další derivací dostáváme
\begin{equation}
\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{2x-4}{4x+3} =
\frac{1}{2}.
\end{equation}
Derivace je principiálně popsána vztahem \ref{der}.

\item Pravděpodobnost výhry při losování $k$ čísel z $n$ 
možných lze vypočítat pomocí kombinačního čísla 
${n\choose k}$. Například při losování 6 čísel ze 49 je
$$
{49\choose 6} = \frac{49!}{43!\,6!} =
\frac{49\cdot 48\cdot \ldots\cdot 44}{6!} =
49\cdot 4\cdot 47\cdot 46\cdot 3\cdot 11 \doteq
14\cdot 10^6,
$$
tedy $1:14$ milionům.

\item Co je derivace $f'(x)$? Je to limita
\begin{equation}
\label{der}
\lim_{\Delta x\rightarrow 0}
\frac{f(x)-f(x+\Delta x)}{\Delta x},
\end{equation}
což je v geometrické interpretaci směrnice tečny 
v bodě $x$.

\item Pro výpočet bitové šířky $x$ desítkového čísla 
$C\in\Re$ řešíme nerovnici:
\begin{eqnarray*}
C      & \leq & 2^x \\
\log C & \leq & x\cdot\log 2 \\
x      & =    & \left \lceil 
                  \frac{\log C}{\log 2} 
                \right \rceil
\end{eqnarray*}

\item Nespojitá funkce $g(\xi)$ je definována takto:
$$
g(\xi) = \left \{
  \begin{array}{cl}
  0   & \mbox{pro } \xi < 0 \\
  \xi & \mbox{pro } \xi \in \langle 0; 1\rangle \\
  1   & \mbox{pro } \xi > 1
  \end{array}
  \right.
$$

\item Pro numerický integrál $P$ diskrétní funkce $g(x)$, 
jejíž hodnoty jsou dány tabulkou v bodech 
$A,A+k,A+2k,\ldots,A+nk,B$, kde $k$ je \emph{krok} 
tabulky, můžeme použít vztah pro lichoběžníkovou metodu:
\begin{equation}
P=k\cdot \left [
\frac{g(A)+g(B)}{2} + \sum_{i=1}^n g(A+ik)
\right ].
\end{equation}

\item Určitý integrál funkce je číslo, které představuje 
plochu ohraničenou funkcí, osou $x$ a daným intervalem, 
například
$$
\int_0^\mathrm{\pi} \frac{\sin x}{3}\,\mathrm{d}x =
- \left. \frac{\cos x}{3} \right ]_0^\mathrm{\pi} =
\frac{-\cos\mathrm{\pi}+\cos 0}{3} = \frac{1}{3}
$$

\item Při řešení soustavy rovnic zapíšeme koeficienty 
do matice a provedeme naznačenou úpravu:
$$
\left [
\begin{array}{cccc|c}
a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1m} & b_1 \\
a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2m} & b_2 \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \\
a_{n1} & a_{n2} & \ldots & a_{nm} & b_n
\end{array}
\right ]
\Longrightarrow
\left [
\begin{array}{cccc|c}
c_{11} & c_{12} & \ldots & c_{1m} & d_1 \\
0      & c_{22} & \ldots & c_{2m} & d_2 \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \\
0      & 0      & \ldots & c_{nm} & d_n
\end{array}
\right ]
$$
\end{enumerate}

\end{document}

Řádky ve stylovém souboru:

\usepackage{unicode-math}
\setmathfont{Cambria Math}