1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
|
% !TeX encoding = UTF-8
% !TeX spellcheck = sl_SI
% do-vimlatex-onwrite
\documentclass[]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{etoolbox}
\usepackage[hidelinks]{hyperref}
\usepackage{xurl} % da breaka url
\usepackage[a4paper, total={7in, 10in}]{geometry}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{hologo}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{calculator}
\usepackage{pgfplots}
\usepackage[inline]{enumitem}
\usepackage{siunitx}
\usepackage{multicol}
\usepackage{tabularcalc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{float}
\usepackage{tasks}
\usepackage{filecontents}
\usepackage{textcomp}
\usepackage{tkz-euclide}
\usepackage{dirtytalk}
\usepackage{csquotes}
\usepackage{listings}
\usepackage{datetime} % [ddMMyyyy]
\usepackage{ccicons}
\usepackage{chemformula}
\usepackage{gensymb}
\usepackage[normalem]{ulem}
\usepackage[slovene]{babel}
\usepackage{cancel}
\usepackage{tabularx}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{colortbl}
\usepackage{exsheets}
\usepackage{harpoon}
\usepackage{readarray}
\usepackage{forloop}
\usepackage[nomessages]{fp}
\usepackage{multirow}
\newcolumntype{Y}{>{\centering\arraybackslash}X}
% \usepackage{multienum} % weird with labels
\usetikzlibrary{calc} %% not really needed............. idk.
%\usetikzlibrary{external}
% \usetkzobj{all} % tkz-euclide > 3.02 tega ne potrebuje več (:
%\tikzexternalize
\sisetup{output-decimal-marker = {,}, quotient-mode=fraction,per-mode=fraction} % per-mode=symbol
\newcommand\ddfrac[2]{\frac{\displaystyle #1}{\displaystyle #2}}
\newcommand{\functionSamples}{100} % fix to fancier value upon release, keep low during development
\newcommand{\razhroscevanje}{1}
\definecolor{codegreen}{rgb}{0,0.6,0}
\definecolor{codered}{rgb}{1,0,0}
\definecolor{codegray}{rgb}{0.5,0.5,0.5}
\definecolor{codepurple}{rgb}{0.58,0,0.82}
\definecolor{backcolour}{rgb}{0.95,0.95,0.92}
\renewcommand{\dateseparator}{. }
\settimeformat{hhmmsstime}
\lstdefinestyle{mystyle}{
backgroundcolor=\color{backcolour},
commentstyle=\color{codegreen},
keywordstyle=\color{magenta},
numberstyle=\tiny\color{codegray},
stringstyle=\color{codepurple},
basicstyle=\ttfamily\footnotesize,
breakatwhitespace=false,
breaklines=true,
captionpos=b,
keepspaces=true,
numbers=left,
numbersep=5pt,
showspaces=false,
showstringspaces=false,
showtabs=false,
tabsize=2
}
\lstset{style=mystyle}
\def\@maketitle{%
\newpage
\null
\vskip 2em%
\begin{center}%
\let \footnote \thanks
{\LARGE \@title \par}%
\vskip 1.5em%
{\large
\lineskip .5em%
\begin{tabular}[t]{c}% <------
\@author% <------ Authors
\end{tabular}\par}% <------
\vskip 1em%
{\large \@date}%
\end{center}%
\par
\vskip 1.5em}
%opening
\newcommand{\snovdn}{Potence z racionalnimi eksponenti }
\newcommand{\predmdn}{mat}
\newcommand{\predmkaj}{domace\_naloge}
\newcommand{\stevilkadn}{30}
\newcommand{\cm}[1]{\SI{#1}{\centi\meter}}
\newcommand{\kmh}[1]{\SI{#1}{\kilo\meter\per\hour}}
\makeatletter
\newcommand{\xslalph}[1]{\expandafter\@xslalph\csname c@#1\endcsname}
\newcommand{\@xslalph}[1]{%
\ifcase#1\or a\or b\or c\or \v{c}\or d\or e\or f\or g\or h\or i%
\or j\or k\or l\or m\or n\or o\or p\or r\or s\or \v{s}%
\or t\or u\or v\or z\or \v{z}
\else\@ctrerr\fi%
}
\AddEnumerateCounter{\xslalph}{\@xslalph}{m}
\makeatother
\newcommand\gauss[2]{1/(#2*sqrt(2*pi))*exp(-((x-#1)^2)/(2*#2^2))} % Gauss function, parameters mu and sigma
\newcommand*\textfrac[2]{
\frac{\text{#1}}{\text{#2}}
}
\NewTasks[counter-format=\xslalph*),label-format=\bfseries]{primerTasks}(3)
\newcommand\vektor{\overrightarrow}
\newcommand{\iic}{I\textsuperscript{2}C }
\title{%
\snovdn --- \stevilkadn. domača naloga
\\
\large Matematika, Gimnazija Bežigrad}
\author{\begin{tabular}{rl}
\textbf{Profesor:} & prof. Vilko Domajnko \\
\textbf{Avtor:} & Anton Luka Šijanec, 2. a
% \textbf{Avtor:} & Anton Luka Šijanec \\ & Member 2 \\ & Member 3
\end{tabular}}
\newcommand\hcancel[2][black]{\setbox0=\hbox{$0#2$}%
\rlap{\raisebox{.45\ht0}{\textcolor{#1}{\rule{\wd0}{1pt}}}}#2}
\everymath{\displaystyle} % https://tex.stackexchange.com/a/32847/212260
\begin{document}
\maketitle
\begin{abstract}
Ta dokument vsebuje navodila in rešitve domače naloge snovi \textit{\snovdn}pri matematiki, ki sem jih spisal sam.
Kjer je bilo potrebno izbrati neke poljubne naloge, sem jih vedno izbiral naključno.
\end{abstract}
\paragraph{Navodilo naloge} \textbf{listi}: \textit{Potence z racionalnimi eksponenti} / 1, ... 6 (povsod po en primer)
%\tableofcontents
\begin{enumerate}[label=\textbf{\arabic*.}]
\item Zapiši v obliki potence z racionalnim eksponentom:
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\setcounter{enumii}{3}
\item $\sqrt{a^3}\cdot\sqrt{a^5}=a^4$
\end{enumerate}
\item Zapiši v obliki potence z racionalnim eksponentom:
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\item $\sqrt{a\sqrt{a}}=\sqrt{a\cdot a^\frac{1}{2}}=\sqrt{a^\frac{3}{2}}=\left(a^\frac{3}{2}\right)^\frac{1}{2}=a^\frac{3}{4}$
\end{enumerate}
\item Izračunaj:
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\setcounter{enumii}{5}
\item
$$
\left(\sqrt[6]{9-4\sqrt{5}+\sqrt[3]{2-\sqrt{5}}}\right)\sqrt[3]{2+\sqrt{5}}
=\left(\sqrt[6]{\left(2-\sqrt{5}\right)^2}+\sqrt[3]{2+\sqrt{5}}\right)\sqrt[3]{2+\sqrt{5}}=
$$
$$
=\left(\sqrt[3]{\sqrt{5}-2}+\sqrt[3]{2-\sqrt{5}}\right)\sqrt[3]{2+\sqrt{5}}
=\sqrt[3]{\left(\sqrt{5}-2\right)\cdot\left(2+\sqrt{5}\right)}+\sqrt[3]{\left(2-\sqrt{5}\right)\cdot\left(2+\sqrt{5}\right)}=
$$
$$
=\sqrt[3]{\left(\sqrt{5}-2\right)\cdot\left(\sqrt{5}+2\right)}+\sqrt[3]{4-5}=
\sqrt[3]{5-4}+\sqrt[3]{-1}=1-1=0
$$
\end{enumerate}
\item Poenostavi in zapiši v obliki ulomka (brez negativnih eksponentov):
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\setcounter{enumii}{1}
\item $\left(2x^\frac{1}{5}y^\frac{4}{5}\right)^{-5}=\frac{1}{\left(2x^\frac{1}{5}y^\frac{4}{5}\right)^5}=\frac{1}{32xy^4}$
\end{enumerate}
\item Poenostavi:
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\setcounter{enumii}{1}
\item $\sqrt{a^3\cdot\sqrt[3]{\frac{1}{a^2}\cdot\sqrt{a}}}=\sqrt{a^3\cdot a^\frac{-1}{2}}=\sqrt{a^\frac{5}{2}}
=\left(a^\frac{5}{2}\right)^\frac{1}{2}=a^\frac{5}{4}=\sqrt[4]{a^5}=a\sqrt[4]{a}$
\end{enumerate}
\item Poenostavi:
\begin{enumerate}[label=\textbf{\xslalph*)}]
\setcounter{enumii}{1}
\item Vau, štiri korene smo spremenili v enega! Spodaj je praktična zanimivost.
$$
\sqrt[3]{\frac{x^2}{x-1}}\cdot\sqrt{\frac{\left(x-1\right)^2}{x^5}}\cdot\sqrt[6]{\frac{x^{20}}{\left(x+ 1\right)^3}}\cdot\sqrt{\frac{x+1}{x^3}}=
\sqrt[6]{\left(\frac{x^2}{x-1}\right)^2\cdot\left(\frac{\left(x-1\right)^2}{x^5}\right)^3\cdot\frac{x^{20}}{\left(x+1}\right)^3\cdot\left(\frac{x+1}{x^3}\right)^3}=
$$
$$
=\sqrt[6]{\left(\frac{x^2}{x-1}\right)^2\cdot\left(\frac{\left(x-1\right)^2}{x^5}\right)^3
\cdot\frac{x^{20}}{\left(x+1\right)^3}\cdot\left(\frac{x+1}{x^3}\right)^3}=
\sqrt[6]{\frac{x^4}{\left(x-1\right)^2}\cdot\frac{\left(x-1\right)^6}{x^{15}}
\cdot\frac{x^{20}}{\left(x+1\right)^3}\cdot\frac{\left(x+1\right)^3}{x^9}}=
$$
$$
=\sqrt[6]{\left(x-1\right)^4\cdot x^5\cdot\frac{1}{x^5}}=
\sqrt[6]{\left(x-1\right)^4}=\sqrt[3]{\left(x-1\right)^2}
$$
\paragraph{Zanimivost} Želim preveriti, kako taka optimizacija vpliva v resničnem življenju. Recimo, da se ta račun v računalniku izvede desetmilijonkrat v sklopu nekega procesa. Koliko procesorskega časa smo pridobili s tem, da smo štiri korene spremenili v enega? Kljub vsemu smo na koncu optimizacije dobili šesti koren, kar nikakor ni mačji kašelj za X86 arhitekturo. Najlažje je računalniku računati korene kvadratnih eksponentov (2, 4, 16, ...).
\lstinputlisting[language=Octave]{kompleksnost.c}
\texttt{a@upor:[0]\$ ./kompleksnost \\
neoptimizirana enacba je za 10e6 iteracij porabila 15.330899 sekund, optimizirana pa 4.157521 \\
rezultat = 278495353224.555294, rezultat2 = 278495353224.555814 \\
a@upor:[0]\$ \\}
Ojej! Mislim, da je razlika očitna. Neoptimizirana enačba je porabila 10 sekund več. Optimizacija je torej zelo pomembna. Ampak zakaj tega namesto nas ne delajo računalniki? V GNU prevajalniku C jezika sem avtomatilno optimizacijo nastavil na nivo \texttt{0}, kar pomeni, da prevajalnik ne dela optimizacij, v navodilih za uporabo pa sem, poleg drugih, zasledil še eno opcijo, \texttt{fast}. Opcija \texttt{fast} je sicer eksperimentalna in nepriporočena, vendar dela čudeže! Če program prevedem z optimizacijskim nivojem \texttt{fast}, bo računanje neoptimizirane enačbe in optimizirane trajalo približno enako dolgo.
\texttt{a@upor:[0]\$ gcc kompleksnost.c -pedantic -Wall -Wextra -g -okompleksnost -lm -Ofast \\
a@upor:[0]\$ ./kompleksnost \\
neoptimizirana enacba je za 10e6 iteracij porabila 5.326709 sekund, optimizirana pa 4.017244 \\
rezultat = 278495353224.555294, rezultat2 = 278495353224.555814 \\
a@upor:[0]\$ \\}
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\section{Zaključek}
Ta dokument je informativne narave in se lahko še spreminja. Najnovejša različica, torej PDFji in
\hologo{LaTeX}\footnote{Za izdelavo dokumenta potrebujete \texttt{TeXLive 2020}.}
izvorna koda, zgodovina sprememb in prejšnje različice, je na voljo v mojem šolskem Git repozitoriju na
\url{https://git.sijanec.eu/sijanec/sola-gimb-2} v mapi
\href{https://git.sijanec/sola-gimb-2/src/branch/master/\predmdn/\predmkaj/\stevilkadn/}{/\predmdn/\predmkaj/\stevilkadn/}. Povezava za ogled zadnje različice tega dokumenta v PDF obliki je \url{http://razor.arnes.si/~asija3/files/sola/gimb/2/\predmdn/\predmkaj/\stevilkadn/dokument.pdf} in/ali \url{https://git.sijanec.eu/sijanec/sola-gimb-2/raw/branch/master/\predmdn/\predmkaj/\stevilkadn/dokument.pdf}.
\if\razhroscevanje1
\vfill
\section*{Razhroščevalne informacije}
Te informacije so generirane, ker je omogočeno razhroščevanje. Pred objavo dokumenta izklopite razhroščevanje. To naredite tako, da nastavite ukaz \texttt{razhroscevanje} na 0 v začetku dokumenta.
Grafi imajo natančnost \functionSamples\space točk na graf.
Konec generiranja dokumenta: \today\ ob \currenttime\footnote{To ne nakazuje dejanskega časa, ko je bil dokument napisan, temveč čas, ko je bi dokument generiran v PDF/DVI obliko. Isto velja za datum v glavi dokumenta. Če berete direktno iz LaTeX datoteke, bo to vedno današnji datum.}%\input|"date -Ins"
Dokument se je generiral R0qK1KR2 \SI{}{\second}.
\fi
% \item $$$$ aaasecgeninsaaa R0qK1KR2
\end{document}
|
