Základy vysokoškolské matematiky pro beznadějné případy - Mach
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
72
Metoda numerického řešení přibližných hodnot
Z názvu vyplývá, že kvalita vypočtených hodnot může být negativně ovlivněna
nepřesností, neboť výpočty řešené touto metodou mohou v mnohých případech
generovat jen přibližné hodnoty. Jako příklad si uveďme numerické (přibližné) výsledky
zadání, která jsme použili jako vzor při vysvětlování hodnot přesných:
Zadání: Kolik je
( )1
arcsin
?
Odpověď: 1,57079630 (zaokrouhleno na 8 desetinných míst)
Výhoda spočívá především ve snadné srozumitelnosti výsledné hodnoty, která nám
usnadňuje okamžitě si představit výslednou kvantitu, samozřejmě i na číselné ose.
Zajímá-li nás z tohoto hlediska srozumitelnější, byť jen přibližná hodnota
3
7
5 π ,
můžeme se spokojit s číslem 4,7060961. Nevýhodou je samozřejmě fakt, že tento zápis
není přesný (je zaokrouhlený). Při počítání s přesnými hodnotami se pochopitelně
setkáme mnohem úspěšněji s výsledky na první pohled odlišnými od zadání. Například:
Zadání: Kolik je
7
2
sin
?
Odpověď: 0,28184285 (zaokrouhleno na 8 desetinných míst)
Pro zajímavost se sluší dodat, že i elektronické matematické pomůcky (kapesní a
stolní počítačky či softwarové produkty pro počítače) se vesměs dělí na typy, které
počítají jen s hodnotami získanými numerickými postupy, a na typy, které dovedou
počítat i s hodnotami přesnými. Jako příklad mohu uvést program Matlab, který je
vhodný pouze pro numerické výpočty, oproti programu Maple, který zvládá výpočty
s přesnými hodnotami. Kapesní a stolní elektronická zařízení většinou počítají pouze
numericky a tudíž přibližně, a proto se nazývají kalkulátory či zdomácněle „kalkulačky“
(kalkulovat = počítat přibližně, tipovat). Existují však i špičkové přístroje určené pro
nejnáročnější výpočty, které sice svým vzhledem kalkulačky připomínají, avšak dovedou
pracovat s hodnotami přesnými a dokonce umožňují uživateli, aby si zvolil mezi výpočty
přesnými a numerickými. Takové přístroje lze poměrně výstižně nazývat „kapesní
matematické laboratoře“. S naprostou samozřejmostí obvykle zvládají i kresby dvoj- a
třírozměrných grafů, plnohodnotné výpočty s komplexními čísly, maticové operace,
integrální a diferenciální počet, diferenciální rovnice a nekonečné řady, obsahují tabulky
pro Laplaceovu transformaci, umožňují programování v několika jazycích, synchronizaci s
počítačem a tisíce dalších užitečných funkcí, přičemž jejich ceny bývají oproti cenám
kalkulátorů řádově deseti- až stonásobně vyšší (např. špičkový přístroj TI-89).