In [1]:
versioninfo()
In [2]:
# Ovu naredbu je potrebno izvršiti sam jednom, učita se paket SymPy
using SymPy
In [3]:
# Ova naredba daje popis svih djelova paketa, uglavnom su to funkcije. Klik na lijevoj strani otvara scroll prozor,
# drugi klik ponovo pokazuje sve. Dvostruki klik kolabira izalaz.
varinfo(SymPy)
Out[3]:
In [4]:
# Izracunajmo nekoliko integrala. Prikazuje se samo zadnji rezultat prozora
x=Sym("x")
integrate(x^2*sin(x))
Out[4]:
In [5]:
integrate(exp(-x^2))
Out[5]:
In [6]:
# Primjer rekurzivne formule. Ovo traje malo duže
integrate(1/(1+x^2)^13)
Out[6]:
In [7]:
# Kraća rekurzivna formula
integrate(1/(1+x^2)^3)
Out[7]:
In [8]:
methods(diff)
Out[8]:
In [9]:
# Derivacija
diff(x^2*exp(sin(1/x)))
Out[9]:
In [10]:
# Racionanla funkcija trigonometrijskih funkcija (univerzalna trigonometrijska supstitucija)
integrate(1/((2+cos(x))*sin(x)))
Out[10]:
In [12]:
integrate(1/(4*sin(x)+3*cos(x)+5))
Out[12]:
In [13]:
integrate(1/(sin(x)*(2+cos(x)-2*sin(x))))
Out[13]:
In [ ]:
# Ovo traje beskonačno?
# integrate(cos(x)^3/(sin(x)^2+sin(x)))
In [14]:
# Ovo je isti zadatak kao gore, ali traje kratko. Koristi se jednostavnija supstitucija.
integrate((1-sin(x)^2)*cos(x)/(sin(x)^2+sin(x)))
Out[14]:
In [15]:
# Ovo traje jako dugo i ne uspije izračunati nego vrati polazni integral
# integrate( (2*tan(x)+3)/(sin(x)^2+2*cos(x)^2))
Uz supstituciju $t=\tan(x)$ integral postaje jednostavan:
In [16]:
t=Sym("t")
I₁=integrate( (2*t+3)/(t^2+2))
Out[16]:
In [18]:
# Vratimo supstituciju natrag
I₂=convert(Function,I₁)
I₂(tan(x))
Out[18]:
In [19]:
# Ovo traje beskonačno!
# I₄=integrate((1+sinh(x))/((2+cosh(x))*(3+sinh(x))),x)
# Program treba našu pomoć!!!
Univerzalna hiperbolna supstitucija
$t=\tanh(\frac{x}{2})$, $x=2\mathop{\mathrm{atanh}}(t)$, $dx=\displaystyle\frac{2}{1-t^2}dt$, $\sinh(x)=\displaystyle\frac{2t}{1-t^2}$, $\cosh(x)=\displaystyle\frac{1+t^2}{1-t^2}$
In [20]:
I₄=(1+sinh(x))/((2+cosh(x))*(3+sinh(x)))
Out[20]:
In [22]:
# supstitucija za sinh(x)
I₅=subs(I₄,sinh(x),(2*t)/(1-t^2))
Out[22]:
In [23]:
# Supstitucija za cosh(x)
I₆=subs(I₅,cosh(x),(1+t^2)/(1-t^2))
Out[23]:
In [24]:
# Pomnožimo s dx
I₇=I₆*2/(1-t^2)
Out[24]:
In [25]:
# Integriramo racionalnu funkciju
I₈=integrate(I₇,t)
Out[25]:
In [26]:
# Vratimo supstituciju natrag
I₉=subs(I₈,t,tanh(x/2))
Out[26]:
In [ ]: