引言
本科和研究生课程的许多考试,包括考研化工原理在内,都是准许使用计算器的。工欲善其事,必先利其器,科学地使用计算器就能让我们事半功倍,节省我们在考场上的宝贵时间。对于估算能力难料的我,计算器早已是不仅手机电脑外最让我无法释手的电子产品了。
本文以CASIO fx-991ES机型的计算器为例,为你们介绍学院考试中常涉及到的微积分、矩阵、解非线性方程和回归统计的估算,具体的操作方法可能因计算机机型不同而有所差别,具体可参考使用说明书。当然愈加复杂的估算还是要依靠Polymath和Matlab等软件,毕竟它只是个函数计算器呀,比起当初父辈们用的“归零,归零”已经不知道要高到那里去了。
【在计算器的挑选上,推荐CASIO fx-991ES(英文版)和fx-991CNX(中文版)这两款,相比更中级的编程与绘图计算器,它们容许在考研和南京中考(好羡慕)的考场中使用,同时其功能和性能完爆其他一些国产山寨计算器】
【解非线性方程】
对于许多非线性等式,我们很难通过手算求解,而采用牛顿迭代法的计算器求解则十分便捷。计算器会先代入一个终值,或减小或降低,不断迭代出数值解。我们一般无需对多项式进行通分,直接输入后即可得出答案,大大提升了估算效率。
首先我们先来熟悉一下计算器的热键:
以ln(x)=1/x+1为例进行说明:依次按“ln”→“Alpha”“)”(输入未知数x)→“)”→“Alpha”“CALC”(输入多项式中的等号)→“1”“÷”→“Alpha”“)”(输入x)→“+”“1” →“Shift”“CALC”(Solve键)→“=”(常规等号)
【微积分】
大学里高数、工程学中常涉及到的积分、微分和求和运算,可以通过计算器便捷地求解,这使我们能否愈发关注问题的本身而不是在估算里面。
在输入π的时侯记得要将角度制(Deg)转换为弧度制(Rag):依次按“SHIFT”“MODE”“3”设定为角度制;依次按“SHIFT”“MODE”“4”设定为弧度制。
这里还有一个小技巧,在无穷级数求和的时侯,由于计算器难以输入无穷∞,故可以输入一个较大的数进行近似,比如下边这道题,在我输入n=20的时侯,就早已能从结果中猜出答案了!
矩阵运算在线性代数和数值剖析的学习中都是最基本的操作,但是马大哈的小编常常会各类算错。直到我发觉计算器具有矩阵功能以后,便将导数估算、矩阵加法、矩阵求逆这些脏活累活,都丢给了计算器去完成,极大地提升了运算速率和准确率!
首先须要步入矩阵估算(MATRIX模式),依次按“MODE”“6”(MATRIX)即可步入该模式,而要回到我们原先的基本算术估算模式,也只需依次按“MODE”“1”(COMP)即可。
【矩阵估算】
矩阵运算在线性代数和数值剖析的学习中都是最基本的操作,但是马大哈的小编常常会各类算错。直到我发觉计算器具有矩阵功能以后,便将导数估算、矩阵加法、矩阵求逆这些脏活累活,都丢给了计算器去完成,极大地提升了运算速率和准确率!
首先须要步入矩阵估算(MATRIX模式),依次按“MODE”“6”(MATRIX)即可步入该模式,而要回到我们原先的基本算术估算模式,也只需依次按“MODE”“1”(COMP)即可。
矩阵乘法
矩阵行列式
仍用上列的矩阵A进行估算
矩阵求逆
平时我们手算逆矩阵的时侯通常采用伴随矩阵法或则初等变换法,而假如采用计算器法是不是便捷了好多呢?此外,采用同样的方式我们还可以求矩阵的平方和立方。
回归统计
讲完了微积分和线代,最后再来讲一讲数理统计。要进行回归统计估算,首先须要步入STAR模式,与步入矩阵(MATRIX)模式相像,依次按“MODE”“3”(STAR)即可步入该模式,然后使用显示的屏幕选择要执行的估算类型。按1(1-VAR)进入单变量类型,我们可以估算一组数的平均值、总体标准差σ和样本方差Sx。按2(A+BX)进入双变量线性回归类型,我们可以进行两组数的线性回归,计算截距(A)、斜率(B)和相关系数(r)。剩下的3~8分别为双变量二次回归(y=A+Bx+Cx^2),对数回归(y=A+Blnx),e指数回归(y=A*e^Bx),ab指数回归(y=AB^x),乘方回归(y=Ax^B)和逆回归(y=A+B/x)。
比如我们如今求单变量X=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]的均值和样本方差,依次键盘“Mode”→“3”(STAR模式)→“1”(进入单变量类型)→“1”→“AC”→“2”→“AC”…“10”→“AC”至此完成字段输入,再依次键入“Shift”→“1”(STAR)→“4(Var)”(此处若要估算∑X或则∑X^2则选择1-Sum) →“2(x拔平均值)”或者“4(Sx)”,在得到Sx后再按Ans和x2键即可求得样本方差。
线性回归
再例如求解线性回归问题,(x,y)=(20, 3150),(110,7310),(200,8800),(290,9310),我们可以便捷地用计算器求得线性回归方程为y=22.189x+2967.222,相关系数r为0.923。
结语
计算器还有许多其他应用,比如反应工程中在估算Thiele模数时用到的双曲余弦函数coth,只需按下“hyp”“cos”等,限于篇幅,只能为你们展示冰山一角,更多功能还有待你们的发觉。
本文是基于英文版编撰的,现在市面上早已有了中文版,在热键,屏幕等方面有了提高,交互体验更佳,不习惯英文版的可以尝试一下。
最后要说的是,使用计算器可以推动我们估算的速率和准确度,但是题目是死的,计算器也是死的,人脑才是活物,我们在借助计算器的同时,可千万不能忘记了思索!另外,真的建议你们拿着计算器试着操作一下,花半小时时间把说明书浏览一遍,会有意想不到的惊喜哦!
很惭愧,只做了一点微小的工作,祝愿你们无论是考研还是期末考试,都能收获自己满意的成绩!
the end