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pieter_parker Veteran
Joined: 07 Aug 2006 Posts: 1488 Location: 127.0.0.1
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Posted: Tue Feb 19, 2008 9:17 pm Post subject: mathe programm |
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wenn ich emerge --search math mache, finde ich sehr viele mathe programme
[(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:(22x²)*5
(sternchen "*" soll mal-zeichen darstellen)
welches der programme kann mir eine solche aufgabe rechnen und auch den gesamten rechenweg anzeigen?
ich wuerde ein simples konsolen programm bevorzugen, wenns aber nur was grafisches gibt .. ist das auch oke |
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Hupf Tux's lil' helper
Joined: 11 Sep 2005 Posts: 112 Location: Germany
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Posted: Tue Feb 19, 2008 9:40 pm Post subject: |
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Tut mir Leid, dass es nur halbe Antworten sind, aber die genau passende kenne ich nicht.
Bloßes Ausrechnen würde ich mit sys-devel/bc oder octave machen. Rechenwege werden da schon schwieriger - vielleicht in einem der -edu-Pakete (z.B. von KDE)? |
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Ampheus l33t
Joined: 19 Oct 2005 Posts: 814 Location: Rheine, NRW, Germany
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Posted: Tue Feb 19, 2008 10:01 pm Post subject: Re: mathe programm |
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pieter_parker wrote: |
[(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:(22x²)*5 |
Täusche ich mich oder ist das eine meiner verhassten Polynomdivisionen?
Vielleicht kann Kalgebra ja, was du suchst. |
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schotter Guru
Joined: 30 Nov 2004 Posts: 497 Location: Germany, Bavaria, Bayreuth, Pottenstein, Tüchersfeld
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Posted: Tue Feb 19, 2008 10:39 pm Post subject: |
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du suchst nach CAS (Computer Algebra System), davon gibt es richtig viele, für Geld Opensource ist Octave, aber ich glaube dafür gibt es keine schöne Benutzeroberfläche.Maple
MuPad
Octave
Mathematica
MatLab
... mehr fallen mir jetzt auf Anhieb nicht ein. |
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Tue Feb 19, 2008 10:50 pm Post subject: |
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Was soll das Programm denn da rechnen? Soll es den Ausdruck zusammenfassen?
Deine Frage ist ein wenig unpräzise, aber es klingt als suchtest Du ein Computeralgebra-System (CAS) wie Mathematica oder Maple. Ich habe hier Mathematica und das macht Dir folgendes aus Deinem Ausdruck (da stimmt übrigens bei Dir was mit den Klammern nicht)
Code: |
In[1]:= FullSimplify[((2 x + 9 x)*(-4 x) - (-5 y - 7 y)-2) / (22 x^2)]
2
-(1 + 22 x - 6 y)
Out[1]= ------------------
2
11 x
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Und hier wie das in Maxima aussieht
Code: |
(%i1) fullratsimp(((2*x+9*x)*(-4*x)-(-5*y-7*y)-2)/(22*x^2));
2
6 y - 22 x - 1
(%o1) ---------------
2
11 x
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Ist es sowas was Du suchst?
Mathematica ist allerdings ein kommerzielles Programm (ca 150 Euro für Studenten). Es gibt aber auch freie CAS wie MuPAD, Maxima oder yacas. Maxima und yacas sind im Portage Tree. Mit TeXmacs bekommst Du eine einigermaßen komfortable grafische Oberfläche für diese Programme.
Aber ein Wort der Warnung: Diese Programme sind zwar sehr mächtig (das sind komplexe in Lisp geschreibene Systeme), erfordern aber vom Nutzer, daß er weiß was er tut. Einen "menschlichen" Rechenweg gibt kein CAS aus, diese rechnen soetwas mit "machinenkompatiblen" Methoden, so wie ein Schachprogramm auch ganz anders als ein Mensch "denkt". Computeralgebrasysteme sind also dann sinnvoll, wenn man viele "Routinerechnungen" machen muß, oder diese so kompliziert sind, daß man als Mensch einfach Flüchtigkeitsfehler macht. *Prinzipiell* sollte man aber in der Lage sein die Rechnungen auch mit Stift und Papier selber zu machen, sonst schadet ein CAS mehr als daß es nutzt --- ein großer Hammer macht Dich ja auch nicht automatisch zu Schmiedemeister, und so sind auch die CAS nur gute Werkzeuge in den Händen von jemanden der damit umgehen kann ... und z.B. das Mathematica Handbuch ist weit über 1000 Seiten dick
Edit: MuPAD ist übrigens nicht mehr frei verfügbar, da man dem Professor, der die Entwicklung leitet, das Institut geschlossen hat. Vielen Dank, deutsches Forschungsministerium ... Habt ihr ganz toll gemacht! Wie das in yacas aussieht kann ich Dir nicht vorführen, da das auf meinem amd64 system nicht compiliert, aber ich glaube Du hast eine Idee bekommen, wie so etwas in CAS funktioniert.
Last edited by furanku on Wed Feb 20, 2008 7:31 am; edited 1 time in total |
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schachti Advocate
Joined: 28 Jul 2003 Posts: 3765 Location: Gifhorn, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 6:11 am Post subject: |
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Etwas OT, aber trotzdem:
Diese beiden sind gerade keine CAS, weil sie nicht symbolisch, sondern numerisch rechnen. _________________ Never argue with an idiot. He brings you down to his level, then beats you with experience.
How-To: Daten verschlüsselt auf DVD speichern. |
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franzf Advocate
Joined: 29 Mar 2005 Posts: 4565
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Posted: Wed Feb 20, 2008 8:13 am Post subject: |
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Ich hab mal grad kalgebra (aus kde4) getestet. Das kürzt nicht vollständig und verrechnet sich auch noch (um ein "-").
Code: | (-44*x^2-12*y-2)/(22*x^2) |
Ist vllt einen Bugreport wert...
qalculate-kde hingegen macht alles korrekt. Letzterer ist ein ziemlich geiles Teil Mit aktualisierbarem Währungsrechner
Grüße
Franz |
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ixo Guru
Joined: 09 Jul 2005 Posts: 375
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Posted: Wed Feb 20, 2008 9:02 am Post subject: |
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Axiom liefert (nach Korrektur?) des Klammerfehlers in der Aufgabe oben:
Code: | (9) -> ((2*x+9*x)*(-4*x)-(5*y-7*y)-2) / (22*x^2) * 5
(9) ->
2
5y - 110x - 5
(9) --------------
2
11x
Type: Fraction Polynomial Integer
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Gruss ixo |
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schachti Advocate
Joined: 28 Jul 2003 Posts: 3765 Location: Gifhorn, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 9:15 am Post subject: |
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Irgendwie rechnet hier jeder was anderes, was die Ergebnisse unvergleichbar macht.
Um zu klären, was gemeint ist:
pieter_parker wrote: | [(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:(22x²)*5 |
Soll die letzte 5 als Faktor im Zähler oder Nenner auftauchen? So, wie es dort steht, steht sie im Zähler, damit wäre die Aufgabe
[(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:[(22x²)*5] = (-220*x^2 + 60*y - 10) / (22*x^2)
Soll die 5 als Faktor im Nenner stehen, so ist das ganze
{[(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:(22x²)}*5 = (-44*x^2 + 12*y - 2) / (110*x^2)
Wer hier also ein Ergebnis mitteilt sollte vielleicht dazu schreiben, was er gerechnet hat.
ixo wrote: | Code: | (9) -> ((2*x+9*x)*(-4*x)-(5*y-7*y)-2) / (22*x^2) * 5 |
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Da ist ein Vorzeichen falsch, (5*y-7*y) muss (-5*y-7*y) heissen. _________________ Never argue with an idiot. He brings you down to his level, then beats you with experience.
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 10:45 am Post subject: |
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schachti wrote: | Irgendwie rechnet hier jeder was anderes, was die Ergebnisse unvergleichbar macht.
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Ups ... ich bin Theoretiker und als solcher setze ich globale Vorfaktoren immer gleich Eins
Nein, ich habe ihn einfach vergessen, oder merke es wirklich schon nicht mehr, wenn ich Vorfaktoren unter den Tisch fallen lasse. Um mal einen meiner Professoren zu zitieren "In der Elementarteilchenphysik setzen wir c und h quer gleich eins. Manche setzen auch zwei Pi gleich Eins ... aber ich finde das geht zu weit."
Ich glaube allerdings, daß wir Pieter_Parker trotzdem genügend demonstriert haben wie ein CAS so einen Ausdruck zusammenfassen kann. Auch ist es instruktiv zu sehen, daß sich auch ein Computer bei soetwas durchaus verrechnen kann, und man nach Möglichkeit die Ergebnisse überprüfen sollte. Es gibt ja bis heute Mathematiker die sich wiegern die Gültigkeit von computergenerierten Beweisen anzuerkennen. |
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mrsteven Veteran
Joined: 04 Jul 2003 Posts: 1939
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Posted: Wed Feb 20, 2008 11:54 am Post subject: |
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Maxima gibt's auch noch, aber die Benutzeroberfläche ist eher unkomfortabel. Schön wäre es halt, wenn wenigstens die Pfeiltasten zum Editieren funktionieren würden... |
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ixo Guru
Joined: 09 Jul 2005 Posts: 375
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Posted: Wed Feb 20, 2008 12:01 pm Post subject: |
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Ok,
exim liefert:
Code: | (5) -> ((2*x+9*x)*(-4*x)-(-5*y-7*y)-2) / (22*x^2) * 5
(5) ->
2
30y - 110x - 5
(5) ---------------
2
11x
Type: Fraction Polynomial Integer
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und
Code: | (6) -> ( ((2*x+9*x)*(-4*x)-(-5*y-7*y)-2) / (22*x^2) * 5 ) - ( (30*y - 110 * x^2 - 5) / (11*x^2) )
(6) ->
(6) 0
Type: Fraction Polynomial Integer
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ist also zumindest konsistent. (Ich hab's nicht nachgerechnet.)
Jedenfalls hat der Fragesteller jetzt einige Rechenaufgaben zum Überprüfen
Exim ist übrigens im Portage und scheint mir recht leistungsfähig zu sein. Ich habe da aber nur vor einiger Zeit 'mal mit herumgespielt.
Gruss ixo.
PS: Wenn man das ' * 5 ' am Schluss wegläßt, kommt übrigens dasselbe heraus wie oben bei Mathematika (sollte ja wohl auch so sein). |
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 12:14 pm Post subject: |
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mrsteven wrote: | Maxima gibt's auch noch, aber die Benutzeroberfläche ist eher unkomfortabel. Schön wäre es halt, wenn wenigstens die Pfeiltasten zum Editieren funktionieren würden... |
Die Maxima Version habe ich schon gepostet. Für die Oberfläche gibts xmaxima, den Emacs Modus und in TeXmacs sieht das ganze auch noch recht schick aus, siehe http://maxima.sourceforge.net/screenshots.shtml. |
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ixo Guru
Joined: 09 Jul 2005 Posts: 375
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Posted: Wed Feb 20, 2008 12:17 pm Post subject: |
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Maxima ^H^H scheint in 'Primitivmodus' die readline Bibliothek zu verwenden (wie z.B. auch die bash). Man kann also schon ein bisschen editieren.
Ich werde die anderen gelegentlich auch 'mal ausprobieren. Danke für den Tip.
Gruß ixo
EDIT Entschuldigung! Ich habe mit exim gerechnet, nicht mit Maxima |
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 1:23 pm Post subject: |
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ixo wrote: | Maxima scheint in 'Primitivmodus' die readline Bibliothek zu verwenden (wie z.B. auch die bash). Man kann also schon ein bisschen editieren.
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Ich glaube, das hängt bei Maxima vom verwendeten Lisp System ab und diese sind laut ebuild gcl, clisp, cmucl und sbcl, wobei die ersten beiden die libreadline verwenden, und die letzen beiden nicht. Default ist sbcl und damit kein readline support. Aber Maxima in der Konsolen-Variante zu verwenden ist heutzutage doch eher ungewöhnlich und ich habe es nur gemacht um etwas zu haben, was ich mit copy and paste ins Forum kopieren konnte.
PS.: Ich fürchte jetzt haben wir den OP verschreckt ... zumindest meldet er sich garnicht mehr. Pieter_Parker, war das überhaupt was Du wissen wolltest? |
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Max Steel Advocate
Joined: 12 Feb 2007 Posts: 2272 Location: My own world! I and Gentoo!
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Posted: Wed Feb 20, 2008 2:44 pm Post subject: |
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hmm mir persönlich fehlt die 2te Formel ux und y herauszubekommen.
Soll heißen ich bräuchte gleich ein Gleichungssystem um zu dem Ergebnis zu kommen das ihr hier ausgebt.
Naja ich bin ja auch noch Schüler, aber auch nurnoch dieses Jahr.
Ich habe das hier per Papier und Stift heraus bekommen:
y = 99/30 * x² + 1/6 _________________ mfg
Steel
___________________
Heim-PC: AMD Ryzen 5950X, 64GB RAM, GTX 1080
Laptop: Intel Core i5-4300U, 16GB RAM, Intel Graphic
Arbeit-PC: Intel i5-1145G7, 16GB RAM, Intel Iris Xe Graphic (leider WSL2) |
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schachti Advocate
Joined: 28 Jul 2003 Posts: 3765 Location: Gifhorn, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 2:52 pm Post subject: |
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Max Steel wrote: | hmm mir persönlich fehlt die 2te Formel ux und y herauszubekommen.
Soll heißen ich bräuchte gleich ein Gleichungssystem um zu dem Ergebnis zu kommen das ihr hier ausgebt.
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Es geht ja auch gar nicht um das Lösen von Gleichungssystemen, sondern um Polynomdivision. _________________ Never argue with an idiot. He brings you down to his level, then beats you with experience.
How-To: Daten verschlüsselt auf DVD speichern. |
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 3:48 pm Post subject: |
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Wieso Polynomdivision? Das fällt noch unter herkömmliches Zusammenfassen und Kürzen: Die Ordnung des Polynoms im Nenner bleibt doch gleich.
Aber natürlich, Max Steel, eine Gleichung mit zwei Variablen kann man im Allgemeinen nicht lösen, so daß man für beide Variablen unabhängige Ergebnisse bekommt. Der Term des OP ist ja noch nichtmal eune Gleichung, das "=0" muß man sich ja noch dazudenken um überhaupt etwas zum Lösen zu haben.
Mathematica bekommt trotzdem etwas anderes heraus als Du, setzen wir also unsere lustige Reihe "Vergleich und Umgang mit verbreiteten CAS anhand einfacher Beispiele" fort
Code: | In[1]:= Solve[((2 x + 9 x)*(-4 x) - (-5 y - 7 y)-2) / (22 x^2)*5 == 0, y]
2
1 + 22 x
Out[1]= {{y -> ---------}}
6
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22/6 sind aber nicht 99/30:
Code: | In[2]:= 22/6 == 99/30
Out[2]= False
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Hier habe ich den Vorfaktor 5 mal mit genommen obwohl er hier nun wirklich egal ist. |
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mrsteven Veteran
Joined: 04 Jul 2003 Posts: 1939
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Posted: Wed Feb 20, 2008 7:15 pm Post subject: |
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Habe mir jetzt wxmaxima installiert und damit kann man m.E. ganz ordentlich arbeiten. Danke für den Hinweis! |
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Necoro Veteran
Joined: 18 Dec 2005 Posts: 1912 Location: Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 8:19 pm Post subject: |
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Hmm... netter Thread - ein CAS braucht man sowieso mal früher oder später ...
Jetzt mal als Zusammenfassung was es da frei gibt:
- maxima
- yacas
- axiom
- giac (nicht in Portage - aber es gibt den Bug #94539)
- octave (angeblich kein CAS - auch wenns bei koctave in der Beschreibung steht )
- exim (finde ich nicht in Portage und auch nicht auf b.g.o - Typo?)
Liegen die in der Funktionalität hinter einem kommerziellen Tool? - Und welches von denen wird "empfohlen" ?
/edit:
Changelog:
- giac hinzugefügt _________________ Inter Deum Et Diabolum Semper Musica Est.
Last edited by Necoro on Wed Feb 20, 2008 11:05 pm; edited 1 time in total |
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schachti Advocate
Joined: 28 Jul 2003 Posts: 3765 Location: Gifhorn, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 9:43 pm Post subject: |
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Necoro wrote: |
octave (angeblich kein CAS - auch wenns bei koctave in der Beschreibung steht )
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Ich dachte, Octave sei ein Matlab-Klon - Matlab ist definitiv kein CAS. Also kann entweder Octave mehr als Matlab (nämlich symbolisch rechnen), oder das, was dort steht, ist falsch. Ich habe Octave noch nie benutzt und weiß daher nicht, was zutrifft. _________________ Never argue with an idiot. He brings you down to his level, then beats you with experience.
How-To: Daten verschlüsselt auf DVD speichern. |
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furanku l33t
Joined: 08 May 2003 Posts: 905 Location: Hamburg, Germany
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Posted: Wed Feb 20, 2008 10:59 pm Post subject: |
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Octave ist für numerische Rechnungen gedacht, dort allerdings sehr mächtig. Insofern ist es kein CAS, auch wenn es manche Züge eines solchen trägt.
exim kenne ich auch nicht, vielleicht ist axiom gemeint.
Dann gäbe es noch giac, pari (obwohl das sehr speziell für Zahlentheorie ist) und Pakete die wiederum auf den schon genannten aufbauen, wie sage. Sicher gibt es noch ein paar mehr. Welches empfehlenswert ist, hängt sehr davon ab was man machen will und welche Erfahrungen mit CAS man schon hat. Manche sind sehr spezifisch auf ein Gebiet der Mathematik ausgerichtet, wie z.B. die Gruppentheorie. Andere sind sehr "computerlastig" und fühlen sich eher wie Programmiersprachen an, wieder andere sind da etwas intuitiver in der mathematischen Benutzung.
Vielleicht ist Maxima ein guter Einstieg, da es sehr typisch für solche Systeme in Lisp geschrieben ist und man recht schnell loslegen kann (z.B. eine Variable einfach benutzen kann, ohne sie kompliziert vorher zu vereinbaren). Aber das ist nur meine Meinung und ich kenne noch nicht mal alle Systeme.
Bekannte kommerzielle Systeme sind Mathematica und Maple, und ja, als "Allround-CAS" sind diese leider doch noch ein Stück besser als die OSS Varianten (trotzdem diese meist älter sind). |
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Simonheld Apprentice
Joined: 20 Nov 2005 Posts: 151 Location: Deepest Black Bavaria
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Posted: Sat Feb 23, 2008 9:39 pm Post subject: |
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@schachti
Quote: | Soll die letzte 5 als Faktor im Zähler oder Nenner auftauchen? So, wie es dort steht, steht sie im Zähler, damit wäre die Aufgabe
[(2x+9x)*(-4x)-(-5y-7y)-2)]:[(22x²)*5] = (-220*x^2 + 60*y - 10) / (22*x^2)
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"Zähler" ist das was im Bruch oben steht und "Nenner" das was unten steht ... ich nehme an das weist du |
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schachti Advocate
Joined: 28 Jul 2003 Posts: 3765 Location: Gifhorn, Germany
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Posted: Sun Feb 24, 2008 8:07 am Post subject: |
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Simonheld wrote: | "Zähler" ist das was im Bruch oben steht und "Nenner" das was unten steht ... ich nehme an das weist du |
Stimmt natürlich, hab einfach die beiden Formel beim Aufschreiben vertauscht; der Satz
schachti wrote: | So, wie es dort steht, steht sie im Zähler |
stimmt ja auch... _________________ Never argue with an idiot. He brings you down to his level, then beats you with experience.
How-To: Daten verschlüsselt auf DVD speichern. |
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