Folgen, Mengen,  Listen und ihre Graphen  

Prof. Dr. Dörte Haftendorn: Mathematik mit MuPAD 4,  3.4.99,  Jan 03 Update Jan 08

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1. Erzeugen und Zeichnen von Folgen     #####

2. Folgen, Listen, Mengen, Matrizen...,Verbinden#####3.4.99,  Jan 03

3. Erzeugen und Zeichnen von (Daten-)Punkten #####

4. Datenpunkte aus Folgen und Funktionen #####

5. Anfügen und Herausgreifen #####

6. Rechnen mit Folgen #####

########## 1. Erzeugen und Zeichnen von Folgen #######

Folge der Quadratzahlen

quadr:=i^2 $ i=1..10

math

plot(plot::Listplot([quadr]));

MuPAD graphics

Die [...]-Klammern machen aus der Folge eine Liste

Hier können noch reichhaltig Optionen verändert werden.

Siehe hierzu Graphen-Lernen Level 1 und 2. Erst interaktiv mit Doppelklick

auf die Graphik, dann Option ausprobieren, dann hier eintragen.

plot(plot::Listplot([quadr],

   LinesVisible=FALSE, PointSize=3,PointStyle=XCrosses,

   PointColor=RGB::Red),GridVisible=TRUE,

ViewingBox=[0..11,0..100]);

MuPAD graphics

image

   image

Alternativ kann man sich vom nächsten Befehl Berechnung

und Zeichnung gemeinsam erledigen lassen.

plot(plot::Sequence(i^2,i=1..10))

MuPAD graphics

Hierfür muss einfach der Befehl die die Erzeugung der Folge wiederholt

werden.

Schulisch ist diese Version wegen der vorgewählten günstigen Optionen angenehm.

Allerdings wird der Name einer Folge oder auch eine ausgedachte Folge wie 1,3,4,3,7 nicht akzeptiert,

Das kann nur Listplot

plot(plot::Listplot([1,3,4,3,7]))

MuPAD graphics

 

2. Folgen, Listen, Mengen, Matrizen... und ihr Verbinden ##############

Folgen haben nur Kommata zwischen den Folgenelementen

nummern:= (i $i=1..6);

math

Listen haben Eckige Kammern [...]  um Folgen herum.

[nummern]

math

Mengen haben geschweifte Klammern

menge:={1,3,2,3,3,1}

math

Doppelte Elemente kann es in Mengen nicht geben, daher werden weniger Elemente

angegeben. Die Reihenfolge ist nicht relevant.

Dagegen bleibt bei Listen alles erhalten.

myliste:=[1,3,2,3,3,1]

math

ma:=matrix(myliste)

math

   image

folge1:= 1,3,4,3,7;

folge2:= 2,2,6,8,5;

math

math

Verbinden von zwei Folgen

folge1,folge2

math

Verbinden von zwei Listen

liste1:=[folge1]: 

liste2:=[folge2]:

Mit Komma wird es also eine Folge von Listen erzeugt, ganz logisch!

liste1,liste2;

math

Mit einem Punkt dazwischen kann man Listen verschmelzen.

liste1.liste2

math

3. Erzeugen und Zeichnen von (Daten-)Punkten ###################

plot(plot::Scatterplot([liste1,liste2]))

MuPAD graphics

Hier wird gleich die Regressionsgerade eingefügt. Das ist für die Schule nicht so schöne.

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Fasst man die erste Liste als x-Werte, die zweite als y-Werte auf, so kann man die Punkte

so bekommen:

datenPunkte:=stats::unzipCol([liste1,liste2]);

math

graphDatenPunkte:=plot::Listplot([datenPunkte],

   LinesVisible=FALSE, PointSize=3,Scaling=Constrained,

    GridVisible=TRUE):

plot(graphDatenPunkte)

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4. Datenpunkte aus Folgen und Funktionen ##############

Hier wird der Term x^2 an vorgegebenen Stellen ausgewertet, wie es in Schulbüchern vorkommt.

pkte:=[x,x^2] $ x in [0,1/2,1,1.5,2,3]

math

graphPkte:=plot::Listplot([pkte],

LinesVisible=FALSE,PointStyle=XCrosses, PointSize=4):

graphFkt:=plot::Function2d(x^2,x=-0.5..3.1, Axes=Origin):

plot(graphFkt,graphPkte,GridVisible=TRUE)

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5. Anfügen und Herausgreifen ###########################

Durch eckige Klammern und Nummern greift man auf Elemente zu.

Daber verändert man die Folge nicht.

Genauso geht es für Listen.

folge1;

liste1;

folge1[3];

liste1[3];

folge1[2..4];

folge1;

math

math

math

math

math

math

Will man aus eine Liste wieder eine Folge machen, so eignet sich

op(liste1)

math

op ist eine wichtige sehr allgemeine Funktion,

mit der man an die Operanden eines Ausdrucks herankommt.

op(a+b,0)

math

Anzahl der Elemente eine Folge oder Liste

nops(folge1);

nops(liste1)

math

math

Alles über Listen erfährt man in der "Hilfe" mit dem Fernglas-Button.

Tragen Sie Listen bei "Suchen", nicht bei "Komandos" ein