Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Вы еще не забыли, что среди студентов ижгту есть много умных ? особенно на кафедре по. и конечно же вы помните, что все активные и помимо учебы занимаются различной деятельностью. давайте рассмотрим среди них среднестатистического студента. у него постоянно много дел и чтобы ничего не забыть, среднестатистический студент решил составить расписание на n дней вперед. все дела условно разделяются на важные и не важные. студент обя- зательно хочет составить расписание таким образом, чтобы на каждый день было запланировано как минимум одно важное дело. на каждый день может быть за- планировано любое количество дел. так как он любит числа, то каждому делу был присвоен свой индивидуальный номер, причем таким образом, что у всех важных дел номера оказались четными. ваша студенту составить расписание. формат входных данных в первой строке со стандартного устройства ввода через пробел вводятся два целых числа n и m (1 ≤ n, m ≤ 2 × 10 в пятой степени ) — количество дней и количество дел соответственно. в следующей строке вводятся m целых чисел — номера дел. числа положительные и не превосходят 2 × 10 в шестой степени . формат выходных данных если возможно составить расписание дел, удовлетворяющее условию, то следует вывести слово “possible” (без кавычек далее нужно выдать на стандартный поток вывода это расписание. выводить нужно в следующем формате: “day q: w”, где q (1 ≤ q ≤ n) — номер дня (следует выводить по порядку), w (1 ≤ w ≤ m) — количество дел, запланированных на этот день. в следующей строке, через пробел, вывести номера этих дел. если возможных расписаний несколько — выводите любое. если же составить расписание, удовлетворяющее условию, невозможно, следует вывести “impossible” (без кавычек). примеры standard input standard output 3 72 8 3 16 5 12 1 possible day 1: 2 2 3 day 2: 2 5 8 day 3: 3 1 12 16 3 5 1 10 12 7 5 impossible
1. Сначала нам нужно понять, как выглядит график каждой из функций: y = x и y = 4cos(x).
- График функции y = x является прямой линией, которая проходит через начало координат и имеет угол наклона 45 градусов.
- График функции y = 4cos(x) - это периодическая функция, представляющая собой кривую волнообразной формы.
2. Для нахождения площади фигуры, ограниченной графиками этих функций, нам нужно найти точки их пересечения.
- Чтобы найти точки пересечения двух функций, мы должны приравнять их значения. В данном случае, y = x и y = 4cos(x), поэтому приравниваем:
x = 4cos(x)
- Получившееся уравнение может быть решено численными методами, такими как метод бисекции или метод Ньютона. Однако, в данном случае мы можем решить его графически.
3. Строим графики функций на графике с помощью библиотеки matplotlib в Python.
- Импортируем библиотеку:
import matplotlib.pyplot as plt
- Создаем массив значений x:
x = np.linspace(-10, 10, 100)
- Вычисляем значения y для каждой функции:
y1 = x
y2 = 4 * np.cos(x)
- Строим графики:
plt.plot(x, y1, label='y = x')
plt.plot(x, y2, label='y = 4cos(x)')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()
4. После построения графиков, мы можем увидеть, что функции пересекаются в нескольких точках.
5. Теперь нам нужно найти площадь фигуры, ограниченной графиками функций.
- Разделяем эту область на две части: левую и правую.
- Для левой части, мы можем найти площадь треугольника, образованного графиком функции y = x и осью x.
- Длина основания треугольника равна 4 (поскольку это точка пересечения: x = 4).
- Высота треугольника равна значению функции y = x в точке x = 4 (т.е. y = 4).
- Площадь левой части равна (1/2) * (основание) * (высота) = (1/2) * 4 * 4 = 8.
- Для правой части, мы можем вычислить площадь фигуры, ограниченной графиком функции y = 4cos(x):
- Воспользуемся методом численного интегрирования, таким как метод трапеций или метод прямоугольников, чтобы приближенно вычислить эту площадь.
Для этого, мы можем воспользоваться библиотекой scipy и импортировать функцию integrate из scipy:
from scipy.integrate import integrate
- Определяем функцию, которую мы хотим проинтегрировать:
def f(x):
return 4 * np.cos(x)
- Используем метод integrate для вычисления значения интеграла на определенном интервале, используя arguments (аргументы):
area = integrate(f, 0, 4)
- Общая площадь фигуры равна сумме площадей левой и правой частей: area = 8 + area.
6. Давайте заключим все шаги в одну программу на Python:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.integrate import integrate
# Создаем массив значений x
x = np.linspace(-10, 10, 100)
# Вычисляем значения y для каждой функции
y1 = x
y2 = 4 * np.cos(x)
# Строим графики
plt.plot(x, y1, label='y = x')
plt.plot(x, y2, label='y = 4cos(x)')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()
# Вычисляем площадь фигуры, ограниченной графиками функций
def f(x):
return 4 * np.cos(x)
area_left = 0.5 * 4 * 4
area_right = integrate(f, 0, 4)
area = area_left + area_right
print("Площадь фигуры, ограниченной графиками функций, равна:", area)
Это программа, которая находит площадь фигуры, ограниченной графиками функций y = x и y = 4cos(x) и выводит результат на экран. Вы можете запустить эту программу и проверить результат самостоятельно.