Sieventäminen

hanskahanska

Minkä helvetin takia en ole hoksannut yhtälöiden/lausekkeiden sieventämistä.
Perusidea on hanskassa ja osaan sen, mutta tuossa insinöörien pääsyoppaassa tunnen itseni aivan hanskaksi, koska en ole ihan löytänyt sitä punaista lankaa esim murtoluvuista koostuvan yhtälön sieventämistä. Ja vielä lausekkeen purkaminen onkin vasta päänvaiva....
Muuten vektoreista ydinfysiikkaan kaikki on kunnossa. Mutta onko tuo edellämainittu ongelmani sitten vain liian helppo?

Osaan ne pänttäämällä ulkoa, mutta olen rationaalinen ja haluan tietää sen ytimen ja punaisen langan! Kertokaa jokin pieni solmua avaava juttu.

Elikkä lausekkeen purkaaminen ja pelkistäminen?

9

6839

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Laita...

      jokin esimerkki niin pääsee paremmin jäljille mistä kiikastaa.

    • Jotenkin näin

      Sieventämisellä lauseke saatetaan mahdollisimman yksinkertaiseen muotoon, jotta sen laskemisessa esimerkiksi tarvitaan minimimäärä operaatioita.

    • hanskahanska

      Taisin nyt hoksaa jutun juonen. Minua vain hämäsi se miten 15/3 oli yhtäkkiä muuttunut 3/2 mutta nyt kun katselin pirteämpänä kirjaa niin ymmärsin sen automaattisesti, että 15/3 on sama asia kuin 3/2. "Keep it simply stupid"

      Lausekkeen purkaminen pitää vielä treenaa selkärankaan.

      • 11+3

        Tuota, tulikohan tuossa typo? Ettet vain tarkoittanut esim 15/10?

        15/3 = 5 != 3/2 = 1.5


    • Sievistelevät hupsut

      Sieventäminen on itse asiassa varsin tylsää hommaa. Seuraavassa joitakin sääntöjä:

      Tehdään aina mitä voidaan laskusääntöjen puitteissa.

      Tehdään kertolaskut summalausekkeen termeissä. Esimerkiksi jos termissä on
      3x^3 * 2x, niin se korvataan tietysti termillä 6x^4.

      Yhdistetään polynomissa tai summalausekkeessa samanmuotoiset termit. Esimerkiksi jos siinä on termit 2x^2 ja -3x^2, niin ne korvataan termillä -x^2.

      Jos summalausekkeen temit ovat polynomien tuloja,niin suoritetaan ensin kertolaskut.
      (a 2b) (a - b) 3a(a b) = a^2 - ab 2ab - 2b^2 3a^2 3ab
      = 4a^2 4ab - 2b^2.
      Jos tällainen lauseke esiintyy murtolausekkeen osoittajana tai nimittäjänä, niin voidaan yrittää ensin ottaa yhteisiä tekijöitä.
      (a 2b)(a - b) 3(a^2 - b^2) = (a 2b)(a - b) 3(a - b)(a b)
      = (a - b)(a 2b 3(a b)) = (a - b)(4a 5b).

      Jos kyseessä on murtolauseke, yritetään ensin sieventää sekä jakoviivan yläpuoli että alapuoli. Sitten koetetaan supistaa lauseketta. Supistamista varten osoittaja ja nimittäjä yritetään jakaa tekijöihin.

      Tekijöihin jako: Vedetään yhteiset tekijä eteen. Esim
      4a b^2 - 2a^2 b = 2ab(2b - a).

      Yritetään soveltaa kaavoja a^2 - b^2 = (a-b)(a b) ja
      a^2 2 a b b^2 = (a b)^2. Esim 9b^2 - 4a^2 = (3b - 2a) (3b 2a).

      Kun murtolausekkeen osoittaja ja nimittäjä on jaettu tekijöhin, supistetaan jos voidaan. Periaatteessa voitaisiin määrätä osoittajan ja nimittäjän s.y.t (suurin yhteinen tekijä), mutta alkeistasolla se on turhaa hienostelua. Supistetaan vaan niin kauan kuin voidaan.

      Neliöjuurilausekkeissa juuren alusta sievennetään. Sitten voidaan kokeilla sen tekijöhin jakoa. Jos siitä irtoaa tekijä, joka on neliö, sen neliöjuuri tuodaan ulos juuresta:
      sqrt(4x^3 - 8x^4) = sqrt(4x^2(x - 2x^2)) = 2x sqrt(x - 2x^2).

      Kaikkein kamalimpia ovat murtolausekkeiden summat. Niissä täytyy termeihin saada sama nimittäjä. Sitä varten kukin murtolauseka lavennetaan sopivalla lausekkeella, jotta kaikkiin tulee sama nimittäjä. Jos ei mitään muuta keksi, niin nimittäjien tulo sopii aina. Voi tosin välttää paljon ruumiilista työtä, jos valitsee yhteiseksi nimittäjäksi nimittäjien yhteisen jaettavan (siis lausekkeen joka on jaollinen kaikilla nimittäjillä). Paras on nimittäjien pienin (yksinkertaisin) yhteinen jaettava (p.y.j).

      1/(a b) 1/(a - b) 1/(a^2 - b^2)
      = ((a-b)(a^2 - b*2) (a b)(a^2 - b^2) (a-b)(a b)) /((a b)(a-b)(a^2- b^2)), jne

      mutta parempi on tietysti

      ((a-b) (a b) 1) / (a^2 - b^2) = (2a 1) / (a^2 - b^2)

      Sieventämiseen ei kuitenkaan ole mitään täysin koneellista sääntöä (lukuunottamatta mutkikkaita sievennysohjelmistoja). Se vaatii sekä harjotusta että jonkinlaista kokemuksen avulla tulevaa vainua. Mikä sitten on paras sievennyksen lopputulos. Se on jossain määrin makuasia. Edellä olevassa murtolausekkeesta voidaan sanoa, että ei alkuperäinenkään muoto mienkään mahdoton ole. Erimerkiksi linssikaavaa
      //a 1/b = 1/f tuskin kannattaa muokata muuhun muotoon.

      • Vähän lisää

        Tässä vielä yksi hyödyllinen esimerkki sieventämisestä:

        (x³ 2x² 5x 10) / (x² 5) = (x²(x 2) 5(x 2)) / (x² 5) = (x 2)(x² 5) / (x² 5) = x 2


      • Sievistelevät hupsut

        Vielä muutama huomautus mutkikkaiden lausekkeiden sieventämisestä:

        Jos lausekkeessa on sulkuja, sievennetään ensin sisimpien sulkujen sisällä oleva lauseke ja siitä edetään sitten ulospäin.

        Sievennysten aikana ei välttämättä tarvitse kirjoittaa koko lauseketta uudelleen, kun jossain tehdään jokin pieni muunnos. Merkitään osia vaikkapa kirjaimilla A, B,C,.. ja sievennetään jokainen osa erikseen. Sievennetyt osat sijoitetaan sitten omiin paikkoihinsa. Näin voidaan tehdä sievennyksen eri vaiheissa. Tästä on myös se etu, että pienempien osien virheeömyyttä voidaan paremmin tutkia sen sijaan, että raahattaisiin mukana lauseketta, joka ei tahdo mahtua edes paperille. Laskut kannattaa pitää järjestyksessä.

        Sieventämisessä tulee melko varmasti virheitä varsinkin, jos tehtäväpaperi alkaa muistuttaa Dhakan slummia. Jos hallitsee sujuvasti myös tietokoneen ohjelmoinnin, niin sievennyksen voi tarkistaa siten, että ohjelmoidaan alkuperäinen ja sievennetty muoto. Lasketaan sitten muutamilla satunnaisilla parametrien arvoilla alkuperäisen ja sievennetyn lausekkeen arvot. Kun käytetään 64 bitin double precision-lukuja, niin lausekkeiden arvojen pitäisi olla samat ainakin 10 numeron tarkkuudella, mikäli parametrit ovat lausekkeiden määrittelyalueella ja eivät ole aivan singulaaripisteiden lähellä. Ohjelman kirjoittamisessa voidaan käyttä apuna yllä mainittua ositusta. Se auttaa myös virheiden paikallistamisessa.
        Tässä menetelmässä on tietysti se haitta, että ohjelmoinnissakin voi tehdä virheen, ja siinä sitten sitä ihmetellään. Menetelmää kannattaa kuitenkin käyttää, jos kyseessä on sillan kestävyys tai väitöskirjan teko.

        Jos käytössä on sopiva ohjelmisto sievennyksen avuksi (Mathematica yms), niin tietysti kannattaa käyttää sen tarjoamia mahdollisuuksia.


    • hanskahanska

      Kiitos nämä avasivat paljon : ) kertaan ahkerasti ja nyt olen jo saannut kaikki laskut tehtyä teidän avulla ja vieläpä oikein.

    • Sebiboy

      Itse en kyllä tiedä tuohin vastausta

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mitä ihmettä

      Kaipaat hänessä
      Ikävä
      103
      1565
    2. Välillä käy mielessä

      olisiko sittenkin ollut parempi, että emme koskaan olisi edes tavanneet. Olisi säästynyt monilta kyyneleiltä.
      Ikävä
      78
      1194
    3. Mitä oikein

      Näet minussa? Kerro.
      Ikävä
      88
      1127
    4. Lopeta tuo mun kiusaaminen

      Ihan oikeasti. Lopeta tuo ja jätä mut rauhaan.
      Ikävä
      139
      1036
    5. Uskoontulo julistetun evankeliumin kautta

      Ja kun oli paljon väitelty, nousi Pietari ja sanoi heille: "Miehet, veljet, te tiedätte, että Jumala jo kauan aikaa sitt
      Raamattu
      580
      985
    6. Mika Muranen juttu tänään

      Jäi puuttumaan tarkennus syystä teolle. Useat naapurit olivat tehneet rikosilmoituksia tästä kaverista. Kaikki oli Muras
      Sananvapaus
      1
      957
    7. Hanna Kinnunen sai mieheltään tiukkaa noottia Tähdet, tähdet -kotikatsomosta: "Hän ei kestä, jos..."

      Hanna Kinnunen on mukana Tähdet, tähdet -kisassa. Ja upeasti Salkkarit-tähti ja radiojuontaja onkin vetänyt. Popedan Lih
      Tv-sarjat
      8
      892
    8. Kotipissa loppuu

      Onneksi loppuu kotipizza, kivempi sotkamossa käydä pitzalla
      Kuhmo
      20
      870
    9. Oho! Farmi-tippuja Wallu Valpio ei säästele sanojaan Farmi-oloista "Se oli niin luotaantyöntävää..."

      Wallu oikein listaa epämiellyttävät asiat… Monessa realityssä ollut Wallu Valpio ei todellakaan säästele sanojaan tippum
      Tv-sarjat
      9
      714
    10. Helvetin hyvä, että "hullut" tappavat toisensa

      On tämä merkillistä, että yritetään pitää hengissä noita paskaperseitä, joilla ei ole muuta tarkoitusta, kuin olla riida
      Kokkola
      8
      670
    Aihe