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michelevantaggi02 committed Oct 23, 2023
1 parent b7ba0cd commit a705273
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51 changes: 33 additions & 18 deletions triennale/Anno 2/Calcolo Numerico/CalcNum-merged.md
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Expand Up @@ -151,12 +151,12 @@ Limiti di sequenze di numeri razionali che possono essere approssimate.

Data una base di numerazione $\beta \geq 2$ posso prendere un numero reale tra 0 e 1 e le sequenze di cifre

$$R \iff \{d_i\}_{i=1,2,3....}, \quad d_i \in \{0,...,\beta -1\}$$
$$\mathbb{R} \iff \{d_i\}_{i=1,2,3....}, \quad d_i \in \{0,...,\beta -1\}$$

```ad-important
title: Teorema Della Rappresentazione In Basi
Dato $x \in R \backslash \{0\}$ e data una base di numerazione $\beta \geq 2$ esiste un unico $p \in Z$ e una sequenza $\{d_i\}_{i=1,2,3,...}$ tali che:
Dato $x \in\mathbb{R}\backslash \{0\}$ e data una base di numerazione $\beta \geq 2$ esiste un unico $p \in Z$ e una sequenza $\{d_i\}_{i=1,2,3,...}$ tali che:
1. $d_i \in \{0,1,...,\beta - 1\}$
2. $d_1 \neq 0$
Expand Down Expand Up @@ -199,8 +199,8 @@ Questi numeri __non sono uniformi__. Tra $\frac 12$ e $\frac 14$ e tra $\frac 12
![[Pasted image 20230125111411.png]]
Data $S = \{x \in R : \omega \leq x \leq \Omega\}$ costruiamo una __funzione di rappresentazione__
$$fl : R \to F \cup\{\pm \infty\}$$
Data $S = \{x \in\mathbb{R}: \omega \leq x \leq \Omega\}$ costruiamo una __funzione di rappresentazione__
$$fl :\mathbb{R}\to F \cup\{\pm \infty\}$$
Con una delle due regole, dato $x=\beta^p \sum_{i=1}^\infty {\beta^{-i}d_i} \in S$:
Expand Down Expand Up @@ -258,7 +258,7 @@ Non seguono infatti:



Data una funzione razionale $f: R^2 \to R$ che sia $f = \frac pq$ con $p$ e $q$ polinomi.
Data una funzione razionale $f: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}$ che sia $f = \frac pq$ con $p$ e $q$ polinomi.

Dall'analisi matematica sappiamo che $f$ è definita e differenziabile per $q \neq 0$ (assumendo che $p$ e $q$ siano primi).

Expand Down Expand Up @@ -294,7 +294,7 @@ La situazione ideale è $|\varepsilon_{tot}| < u$, ma in pratica è sufficiente
```ad-important
title: Teorema
Dato $x \in R^n \backslash \{0\}$ e $f : R^n \to R$ razionale con $f(x) \neq 0$, dove $\tilde x = fl(x)$, allora
Dato $x \in \mathbb{R}^n \backslash \{0\}$ e $f : \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$ razionale con $f(x) \neq 0$, dove $\tilde x = fl(x)$, allora
$$\varepsilon_{TOT} = \varepsilon_{IN} + \varepsilon_{ALG} + \varepsilon_{IN}\varepsilon_{ALG}$$
Expand Down Expand Up @@ -392,8 +392,8 @@ La dipendenza continua dai dati è meno ovviamente importante:

# Derivata Di Fréchet

$$f:R^n \to R$$
$$Df(x_0) : R^2 \to R$$
$$f:\mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$$
$$Df(x_0) : \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}$$
Se $x = (x_1,...,x_n), \quad x_i \neq 0, \quad f(x) \neq 0$ l'[[3. Errore Per Le Funzioni Razionali#Errore Inerente|errore inerente]] è:
$$\varepsilon_{IN} \doteq c_1\varepsilon_1 + ... + c_n\varepsilon_n, \quad c_i = \frac {x_i}{f(x)}\frac {\partial f}
{\partial x_i}(x), \quad \varepsilon_i = \frac {\tilde x_i - x_i}{x_i}$$
Expand Down Expand Up @@ -440,10 +440,10 @@ $$|\varepsilon_{IN}| = |\frac{x\varepsilon_x + y\varepsilon_y}{x + y}| \leq \fra

Dati $p$ e $x$, calcolare $p(x)$

- $R^n(K^n)$ vettori con $n$ componenti in $R(K)$
- $R_n(x)(K_n(x))$ polinomi di grado al più $n$ con coefficienti reali
- $R^{nxm}(K^{nxm})$ matrici $n \times m$ con elementi in $R$
- $R^{n_1 x n_2 x ... x n_l}$ tensore di $l$ dimensioni
- $\mathbb{R}^n(K^n)$ vettori con $n$ componenti in $\mathbb{R}(K)$
- $\mathbb{R}_n(x)(K_n(x))$ polinomi di grado al più $n$ con coefficienti reali
- $\mathbb{R}^{nxm}(K^{nxm})$ matrici $n \times m$ con elementi in $\mathbb{R}$
- $\mathbb{R}^{n_1 x n_2 x ... x n_l}$ tensore di $l$ dimensioni
- $p(x) = a_0 + a_1 x + ... + a_n x^n$

In computer grafica quasi tutto dipende da delle curve, le superfici possono essere curve, ecc...
Expand Down Expand Up @@ -712,9 +712,9 @@ $$\begin{cases}a_{1,1}x_1 +. .. a_{1,n}x_n=b_1 \\ a_{2,1}x_1 +. .. a_{2,n}x_n=b_

# Teorema Di Rouché-Capelli

Il sistema lineare $Ax = b$ ammette soluzione se e solo se $rango(A) = rango(A|b)$.
Il sistema lineare $Ax = b$ ammette soluzione se e solo se rango$rango(A) = rango(A|b)$.

Se esiste almeno una soluzione allora l'insieme delle soluzioni è un sottospazio affine di dimensione $n-rango(A)$.
Se esiste almeno una soluzione allora l'insieme delle soluzioni è un sottospazio affine di dimensione n-rango(A).

$K^n$ spazio vettoriale

Expand Down Expand Up @@ -759,7 +759,7 @@ $m<n \quad rango(A)\leq m < n \implies$ la soluzione non può essere unica $\imp
## Caso 2

$m>n \quad rango(A)=rango(A|b)=n \iff$ la soluzione non è unica, anche se il sistema ammette una soluzione unica per un dato $b$, esiste $c: \forall \varepsilon >0$ il sistema $Ax=c+\varepsilon c$ non ammette soluzioni $\implies$ la soluzione non può dipendere in modo continuo dai dati
$$Im(A) =\{v \in K^n, v=Ax, x\in R^n\} \subseteq K^n$$
$$Im(A) =\{v \in K^n, v=Ax, x\in \mathbb{R}^n\} \subseteq K^n$$
$$dim(Im(A))=rango(A)\leq n<m$$
esiste $c \in K / Im(A)$ ma $x: Ax=b, x\in Im(A)$
$$Ay=b+c\varepsilon, \varepsilon>0$$
Expand Down Expand Up @@ -906,9 +906,9 @@ Ma $det(M_h)=det(N_h)$ per quanto detto prima, quindi il metodo non è applicabi

Se $A$ è una matrice definita positiva allora la condizione del teorema è verificata

$A \in R^{nxn}$ è definita positiva se:
$A \in \mathbb{R}^{nxn}$ è definita positiva se:
- $A^T=A$ (simmetrica)
- $v^T Av > 0$ se $v \in R^n \setminus \{0\}$
- $v^T Av > 0$ se $v \in \mathbb{R}^n \setminus \{0\}$

Se $A$ è a dominanza diagonale allora la condizione del teorema è verificata

Expand Down Expand Up @@ -1014,11 +1014,25 @@ $$
\end{bmatrix}
= \begin{bmatrix}
\begin{bmatrix}
1&1&0\\
1&1&1\\
0&1&1
\end{bmatrix}
= \begin{bmatrix}
2 & 2 & 1\\
2 & 3 & 2\\
1 & 2 & 2
\end{bmatrix}
$$
Il risultato non è una matrice tridiagonale, quindi non è una sottoalgebra
```

```ad-question
Expand Down Expand Up @@ -1612,6 +1626,7 @@ $$p(x) = \sum_{i=1}^n {y_iL_i(x)}$$
```ad-done
title: Dimostrazione
1. $L_i(x_j) = \frac{(x_j-x_0) ... (x_j-x_j)...(x_j - x_{i+1})}{...} = 0, \quad i \neq j$
$L_i(x_i) = \frac{(x_i - x_0)...(x_i - x_{i-1})(x_i - x_{i+1})}{(x_i - x_0)...(x_i - x_{i-1})(x_i - x_{i+1})} = 1, \quad i = j$
Expand Down
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Expand Up @@ -41,12 +41,12 @@ Limiti di sequenze di numeri razionali che possono essere approssimate.

Data una base di numerazione $\beta \geq 2$ posso prendere un numero reale tra 0 e 1 e le sequenze di cifre

$$R \iff \{d_i\}_{i=1,2,3....}, \quad d_i \in \{0,...,\beta -1\}$$
$$\mathbb{R} \iff \{d_i\}_{i=1,2,3....}, \quad d_i \in \{0,...,\beta -1\}$$

```ad-important
title: Teorema Della Rappresentazione In Basi
Dato $x \in R \backslash \{0\}$ e data una base di numerazione $\beta \geq 2$ esiste un unico $p \in Z$ e una sequenza $\{d_i\}_{i=1,2,3,...}$ tali che:
Dato $x \in\mathbb{R}\backslash \{0\}$ e data una base di numerazione $\beta \geq 2$ esiste un unico $p \in Z$ e una sequenza $\{d_i\}_{i=1,2,3,...}$ tali che:
1. $d_i \in \{0,1,...,\beta - 1\}$
2. $d_1 \neq 0$
Expand Down Expand Up @@ -89,8 +89,8 @@ Questi numeri __non sono uniformi__. Tra $\frac 12$ e $\frac 14$ e tra $\frac 12
![[Pasted image 20230125111411.png]]
Data $S = \{x \in R : \omega \leq x \leq \Omega\}$ costruiamo una __funzione di rappresentazione__
$$fl : R \to F \cup\{\pm \infty\}$$
Data $S = \{x \in\mathbb{R}: \omega \leq x \leq \Omega\}$ costruiamo una __funzione di rappresentazione__
$$fl :\mathbb{R}\to F \cup\{\pm \infty\}$$
Con una delle due regole, dato $x=\beta^p \sum_{i=1}^\infty {\beta^{-i}d_i} \in S$:
Expand Down
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@@ -1,6 +1,6 @@


Data una funzione razionale $f: R^2 \to R$ che sia $f = \frac pq$ con $p$ e $q$ polinomi.
Data una funzione razionale $f: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}$ che sia $f = \frac pq$ con $p$ e $q$ polinomi.

Dall'analisi matematica sappiamo che $f$ è definita e differenziabile per $q \neq 0$ (assumendo che $p$ e $q$ siano primi).

Expand Down Expand Up @@ -36,7 +36,7 @@ La situazione ideale è $|\varepsilon_{tot}| < u$, ma in pratica è sufficiente
```ad-important
title: Teorema
Dato $x \in R^n \backslash \{0\}$ e $f : R^n \to R$ razionale con $f(x) \neq 0$, dove $\tilde x = fl(x)$, allora
Dato $x \in \mathbb{R}^n \backslash \{0\}$ e $f : \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$ razionale con $f(x) \neq 0$, dove $\tilde x = fl(x)$, allora
$$\varepsilon_{TOT} = \varepsilon_{IN} + \varepsilon_{ALG} + \varepsilon_{IN}\varepsilon_{ALG}$$
Expand Down
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@@ -1,7 +1,7 @@
# Derivata Di Fréchet

$$f:R^n \to R$$
$$Df(x_0) : R^2 \to R$$
$$f:\mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$$
$$Df(x_0) : \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}$$
Se $x = (x_1,...,x_n), \quad x_i \neq 0, \quad f(x) \neq 0$ l'[[3. Errore Per Le Funzioni Razionali#Errore Inerente|errore inerente]] è:
$$\varepsilon_{IN} \doteq c_1\varepsilon_1 + ... + c_n\varepsilon_n, \quad c_i = \frac {x_i}{f(x)}\frac {\partial f}
{\partial x_i}(x), \quad \varepsilon_i = \frac {\tilde x_i - x_i}{x_i}$$
Expand Down
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@@ -1,10 +1,10 @@

Dati $p$ e $x$, calcolare $p(x)$

- $R^n(K^n)$ vettori con $n$ componenti in $R(K)$
- $R_n(x)(K_n(x))$ polinomi di grado al più $n$ con coefficienti reali
- $R^{nxm}(K^{nxm})$ matrici $n \times m$ con elementi in $R$
- $R^{n_1 x n_2 x ... x n_l}$ tensore di $l$ dimensioni
- $\mathbb{R}^n(K^n)$ vettori con $n$ componenti in $\mathbb{R}(K)$
- $\mathbb{R}_n(x)(K_n(x))$ polinomi di grado al più $n$ con coefficienti reali
- $\mathbb{R}^{nxm}(K^{nxm})$ matrici $n \times m$ con elementi in $\mathbb{R}$
- $\mathbb{R}^{n_1 x n_2 x ... x n_l}$ tensore di $l$ dimensioni
- $p(x) = a_0 + a_1 x + ... + a_n x^n$

In computer grafica quasi tutto dipende da delle curve, le superfici possono essere curve, ecc...
Expand Down
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -6,7 +6,7 @@ $$\begin{cases}a_{1,1}x_1 +. .. a_{1,n}x_n=b_1 \\ a_{2,1}x_1 +. .. a_{2,n}x_n=b_

# Teorema Di Rouché-Capelli

Il sistema lineare $Ax = b$ ammette soluzione se e solo se rango(A) = rango(A|b).
Il sistema lineare $Ax = b$ ammette soluzione se e solo se rango$rango(A) = rango(A|b)$.

Se esiste almeno una soluzione allora l'insieme delle soluzioni è un sottospazio affine di dimensione n-rango(A).

Expand All @@ -30,7 +30,7 @@ L'insieme $W=\{v+v_0, v \in V, v_0 \in K^n\}$ è un sottospazio affine di $K^n$
- I sottospazi affini di dimensione 0 sono detti punti (non sono sottospazi)
```

$Ax=b \iff c_1x_1+c_2x_2+...+c_nx_n=b \iff$ $b$ è combinazione lineare delle colonne di $A$ $\iff$ rango(A)=rango(A|b)
$Ax=b \iff c_1x_1+c_2x_2+...+c_nx_n=b \iff$ $b$ è combinazione lineare delle colonne di $A$ $\iff rango(A)=rango(A|b)$

$$|c_1|...|c_n|=\begin{bmatrix} x_1 \\ \vdots \\ x_n \end{bmatrix}$$

Expand All @@ -53,7 +53,7 @@ $m<n \quad rango(A)\leq m < n \implies$ la soluzione non può essere unica $\imp
## Caso 2

$m>n \quad rango(A)=rango(A|b)=n \iff$ la soluzione non è unica, anche se il sistema ammette una soluzione unica per un dato $b$, esiste $c: \forall \varepsilon >0$ il sistema $Ax=c+\varepsilon c$ non ammette soluzioni $\implies$ la soluzione non può dipendere in modo continuo dai dati
$$Im(A) =\{v \in K^n, v=Ax, x\in R^n\} \subseteq K^n$$
$$Im(A) =\{v \in K^n, v=Ax, x\in \mathbb{R}^n\} \subseteq K^n$$
$$dim(Im(A))=rango(A)\leq n<m$$
esiste $c \in K / Im(A)$ ma $x: Ax=b, x\in Im(A)$
$$Ay=b+c\varepsilon, \varepsilon>0$$
Expand Down
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -65,9 +65,9 @@ Ma $det(M_h)=det(N_h)$ per quanto detto prima, quindi il metodo non è applicabi

Se $A$ è una matrice definita positiva allora la condizione del teorema è verificata

$A \in R^{nxn}$ è definita positiva se:
$A \in \mathbb{R}^{nxn}$ è definita positiva se:
- $A^T=A$ (simmetrica)
- $v^T Av > 0$ se $v \in R^n \setminus \{0\}$
- $v^T Av > 0$ se $v \in \mathbb{R}^n \setminus \{0\}$

Se $A$ è a dominanza diagonale allora la condizione del teorema è verificata

Expand Down
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -25,11 +25,25 @@ $$
\end{bmatrix}
= \begin{bmatrix}
\begin{bmatrix}
1&1&0\\
1&1&1\\
0&1&1
\end{bmatrix}
= \begin{bmatrix}
2 & 2 & 1\\
2 & 3 & 2\\
1 & 2 & 2
\end{bmatrix}
$$
Il risultato non è una matrice tridiagonale, quindi non è una sottoalgebra
```

```ad-question
Expand Down
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -112,7 +112,7 @@ $$p(x) = \sum_{i=1}^n {y_iL_i(x)}$$
```ad-done
title: Dimostrazione
collapse: true
1. $L_i(x_j) = \frac{(x_j-x_0) ... (x_j-x_j)...(x_j - x_{i+1})}{...} = 0, \quad i \neq j$
Expand Down

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