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commit
505674d05e
7 changed files with 122 additions and 2 deletions
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@ -11,6 +11,7 @@ Damit ergibt sich:
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\begin{align}
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p(x) &= x^3 + 2x^2 - 5x + 1
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\end{align}
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Anmerkung: Es ist in der Klausur allerdings nicht notwendig die Monomdarstellung zu berechnen außer es wird explizit verlangt. (Das spart viel Zeit) % Anmerkung hinzugefügt von Felix Benz-Baldas
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\subsection*{Teilaufgabe b)}
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Zunächst die dividierten Differenzen berechnen:
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@ -30,11 +30,12 @@ Als erstes ist festzustellen, dass es sich hier um die Simpsonregel handelt und
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\end{align}
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ist. Wenn diese nun auf $N$ Intervalle aufgepflittet wird gilt folgendes:
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\begin{align}
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\int_a^b f(x) \mathrm{d}x &= (b-a) \cdot \frac{1}{6} \cdot \left [ f(a) + f(b) + 2 \cdot \sum_{i=1}^{N-1} f(i \cdot \frac{1}{N}) + 4 \cdot \sum_{i=1}^N f(i \cdot \frac{1}{2N})\right ]
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h &= \frac{(b-a)}{N} \\
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\int_a^b f(x) \mathrm{d}x &= h \cdot \frac{1}{6} \cdot \left [ f(a) + f(b) + 2 \cdot \sum_{i=1}^{N-1} f(a + i \cdot h) + 4 \cdot \sum_{l=0}^{N-1} f(a + \frac{1}{2} \cdot h + l \cdot h)\right ]
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\end{align}
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<<<<<<< HEAD
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$\sum_{i=1}^{N-1} f(i \cdot \frac{1}{N})$ sind die Grenzknoten der Intervalle
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(deshalb werden sie doppelt gezählt). Von den Grenzknoten gibt es
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insgesamt $s-2$ Stück, da die tatsächlichen Integralgrenzen $a$ und $b$
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@ -47,6 +48,15 @@ mittleren Knoten der Intervalle. Davon gibt es $s-1$ Stück.
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\centering
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\includegraphics*[width=\linewidth, keepaspectratio]{aufgabe4-b.png}
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\end{figure}
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=======
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$\sum_{i=1}^{N-1} f(a + i \cdot h)$ steht für die Grenzknoten
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(deshalb werden sie doppelt gezählt). Von den Grenzknoten gibt es
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insgesamt $N-2$ Stück, da die tatsächlichen Integralgrenzen $a$ und $b$
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nur einmal in die Berechnung mit einfließen.
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$\sum_{l=0}^{N-1} f(a + \frac{1}{2} \cdot h + l \cdot h)$ sind die jeweiligen
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mittleren Knoten der Intervalle. Davon gibt es $N$ Stück.
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>>>>>>> f4422549d96c4826905bce10e7379dca20b9b4b7
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\subsection*{Teilaufgabe c)}
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TODO
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46
documents/Numerik/Klausur3/Aufgabe1.tex
Normal file
46
documents/Numerik/Klausur3/Aufgabe1.tex
Normal file
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@ -0,0 +1,46 @@
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\section*{Aufgabe 1}
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\subsection*{Teilaufgabe a)}
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Erste Spalte:
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\begin{align}
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l_{11} &= \sqrt{a_{11}} \\
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l_{21} &= \frac{a_{21}}{l_{11}}\\
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l_{31} &= \frac{a_{31}}{l_{11}}\\
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\end{align}
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Zweite Spalte:
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\begin{align}
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l_{22} &= \sqrt{a_{22} - {l_{21}}^2}\\
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l_{32} &= (a_{32} -l_{21} \cdot l_{31}) \div l_{22} \\
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||||
\end{align}
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||||
Dritte Spalte:
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\begin{align}
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l_{33} &= \sqrt{a_{33}-{l_{32}^2}-{l_{31}}^2}
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\end{align}
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\subsection*{Teilaufgabe b)}
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\begin{align}
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l_{11} &= 2 \\
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l_{21} &= 1 \\
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l_{31} &= -2 \\
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l_{22} &= 3 \\
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l_{32} &= 1 \\
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l_{33} &= 1 \\
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\end{align}
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Die restlichen Einträge sind $0$. ($L$ ist immer eine untere Dreiecksmatrix)
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\subsection*{Teilaufgabe c)}
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\begin{align}
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A \cdot x = b \Leftrightarrow L \cdot L^T \cdot x = b \\
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L \cdot c = b \label{a1}
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\end{align}
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Löse \ref{a1} mit Vorwärtssubstitution.
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\begin{align}
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L^T \cdot x = c \label{a2}
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\end{align}
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Löse \ref{a2} mit Rückwärtssubstitution.
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\begin{align}
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x_3 &= 3 \\
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x_2 &= 1 \\
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||||
x_1 &= 2
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||||
\end{align}
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17
documents/Numerik/Klausur3/Aufgabe2.tex
Normal file
17
documents/Numerik/Klausur3/Aufgabe2.tex
Normal file
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@ -0,0 +1,17 @@
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\section*{Aufgabe 2}
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\subsection*{Teilaufgabe a)}
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\begin{align}
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r_{ij} = a_{ij} - \sum_{k=1}^{i-1} l_{ik} \cdot r_{kj} \\
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||||
l_{ij} = \frac{a_{ij} - \sum_{k=1}^{j-1} l_{ik} \cdot r_{kj}}{r_{jj}}
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\end{align}
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||||
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\begin{algorithm}
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\begin{algorithmic}
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\For{$d \in \Set{1, \dots n}$}
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\State berechne d-te Zeile von R
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||||
\State berechne d-te Spalte von L
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\EndFor
|
||||
\end{algorithmic}
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||||
\end{algorithm}
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BIN
documents/Numerik/Klausur3/Klausur3.pdf
Normal file
BIN
documents/Numerik/Klausur3/Klausur3.pdf
Normal file
Binary file not shown.
38
documents/Numerik/Klausur3/Klausur3.tex
Normal file
38
documents/Numerik/Klausur3/Klausur3.tex
Normal file
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@ -0,0 +1,38 @@
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\documentclass[a4paper]{scrartcl}
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\usepackage{amssymb, amsmath} % needed for math
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||||
\usepackage[utf8]{inputenc} % this is needed for umlauts
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||||
\usepackage[ngerman]{babel} % this is needed for umlauts
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||||
\usepackage[T1]{fontenc} % this is needed for correct output of umlauts in pdf
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||||
\usepackage{pdfpages} % Signatureinbingung und includepdf
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||||
\usepackage{geometry} % [margin=2.5cm]layout
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||||
\usepackage[pdftex]{hyperref} % links im text
|
||||
\usepackage{color}
|
||||
\usepackage{framed}
|
||||
\usepackage{enumerate} % for advanced numbering of lists
|
||||
\usepackage{marvosym} % checkedbox
|
||||
\usepackage{wasysym}
|
||||
\usepackage{braket} % for \Set{}
|
||||
\usepackage{pifont}% http://ctan.org/pkg/pifont
|
||||
\usepackage{gauss}
|
||||
\usepackage{algorithm,algpseudocode}
|
||||
\usepackage{parskip}
|
||||
\usepackage{lastpage}
|
||||
\allowdisplaybreaks
|
||||
|
||||
\newcommand{\cmark}{\ding{51}}%
|
||||
\newcommand{\xmark}{\ding{55}}%
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|
||||
\title{Numerik Klausur 3 - Musterlösung}
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||||
\makeatletter
|
||||
\makeatother
|
||||
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||||
\usepackage{fancyhdr}
|
||||
\fancyfoot[C]{}
|
||||
|
||||
\begin{document}
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||||
\include{Aufgabe1}
|
||||
\include{Aufgabe2}
|
||||
\include{Aufgabe3}
|
||||
\include{Aufgabe4}
|
||||
\include{Aufgabe5}
|
||||
\end{document}
|
8
documents/Numerik/Klausur3/Makefile
Normal file
8
documents/Numerik/Klausur3/Makefile
Normal file
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@ -0,0 +1,8 @@
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SOURCE = Klausur3
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make:
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pdflatex -shell-escape $(SOURCE).tex -output-format=pdf
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||||
pdflatex -shell-escape $(SOURCE).tex -output-format=pdf
|
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make clean
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||||
clean:
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rm -rf $(TARGET) *.class *.html *.log *.aux *.out *.pyg
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