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Übungen

Integrale und komplexe Zahlen

> restart; with(plots):
  Digits:= 20:
  interface(displayprecision = 4):

> f:= x -> 1/(1 - x + x^4);

> Graph:= plot(f(x), x = -4..4,
  thickness = 2,
  color = red,
  size = [350, 350].
  axesfont = [Courier, 12],
  labelfont = [Courier, 13]):
Fläche:= seq(plot([[i/30, 0], [i/30, f(i/30)]],
  color = gray,
  thickness = 3),
  i = 1..30):
TextA:=  textplot ([1/2, 0.9, `A`],
  font = [TIMES, BOLD, 25]):
display([Fläche, Graph, TextA]);

> F(x):= Int(f(x),x);

F(x) := Int(1/(1-x+x^4),x)

Lösung dieses unbestimmten Integrals:

> F(x):= simplify(value(F(x)));

intkompl4 

Die "Probe":

> simplify(diff(F(x),x));

1/(1-x+x^4)

Lösung der Gleichung  z4z + 1 = 0  im Komplexen:

> lgn:= fsolve(Z^4 - Z + 1, Z, complex):
for i to 4 do l[i]:= lgn[i] od;

intkompl8

Hinschreiben des Funktionsterms  F(x) mit Hilfe der Lösungswerte  l1, l2, l3 und l4:

> for i to 4 do
  lnTerm[i]:= (ln(x - l[i]))/(4*l[i]^3 - 1):
od:
i:= 'i':
F(x):= sum(lnTerm[i], i = 1..4);

intkompl35 

Berechnung des Flächeninhalts der grauen Fläche A:

> F1:= evalc(eval(FSum, x = 1));
F0:= evalc(eval(FSum, x = 0));
A:= Re(F1 - F0);

F1 := .2e-9*ln(2)-.3593652375+0.*I
F0 := .2e-9*ln(2)-1.847670652+0.*I
A := 1.488305414

Den Wert für A erhält man einfacher, aber vordergründiger auch so:

> evalf(Int(f(x), x = 0..1));

1.488305414

 

> A[gesamt]:= Int(f(x), x = -infinity..infinity);
A[gesamt]:= evalf(A[gesamt]);

intkompl30