Hvor magisk er eksponensialet til et magisk kvadrat?
|
|
- Linn Paulsen
- 8 år siden
- Visninger:
Transkript
1 Normat 50:2, ) 1001 Hvor magisk er eksponensialet til et magisk kvadrat? Kenth Engø Telenor Forskning og Utvikling Snarøyveien 0 NO 11 Fornebu Kenth.Engo@telenor.com Introduksjon. I denne artikkelen skal vi studere magiske kvadrat. Den mest alminnelige definisjonen av et magisk kvadrat er: Et magisk kvadrat B av orden n består av heltallene 1,..., n 2 ordnet i en matrise slik at tallene i hver rad, kolonne, diagonal og antidiagonal summert gir det samme tallet s. Vi kaller s den magiske konstanten, og 1) sb) = 1 k = n n 2 n2 + 1). n 2 k=1 Basert på denne definisjonen kan det stilles svært enkle spørsmål som fremdeles er ubesvarte. For eksempel: Gitt et magisk kvadrat B av vilkårlig orden n, hvor mange unike magiske kvadrat eksisterer når man ser bort fra rotasjoner og speilinger? Ordenen behøver ikke være større enn seks og man har kun estimater for hvor mange kvadrater som eksisterer [10]. De analytiske metodene og svarene mangler, og det meste av fremgangen på denne fronten skyldes manuell og automatisert telling [4]. De første sikre) verdiene i den søkte rekken er 1, 0, 1, 880, Litteraturen er full av magiske kvadrat hvor kravene i definisjonen ovenfor er lempet på eller gjort strengere. Man vil finne eksempler hvor betingelsene på diagonalene er fjernet, eller hvor elementene i det magiske kvadratet ikke er begrenset til heltallene 1,..., n 2, men skal f.eks. kun bestå av kvadrat 2 [2, 7, 11] eller primtall [6]. Hvorfor holde seg kun til matriser? Det finnes ekvivalente definisjoner for magiske kuber, ringer og stjerner. Mulighetene er mange og kun fantasien setter 1 Se sekvens A006052M5482) i [12]. 2 En belønning på $100 er lovet til den som kan avgjøre om det finnes et -ordens magisk kvadrat bestående kun av kvadrattall. Utfordringen ble gitt av Martin Gardner i [5].
2 1002 Kenth Engø Normat 2/2002 grenser. En flott startside på internett for å lære mer om magiske kvadrat og alle dets varianter og utvidelser er [8]. Tema for resten av artikkelen er funksjoner av tredje-ordens magiske kvadrat. Som tittelen antyder skal vi finne ut hvor magisk eksponensialet til et magisk kvadrat er. Siden man ikke får heltall etter å ha kjørt en matrise gjennom en matrisefunksjon, modifiserer vi den vanlige definisjonen av et magisk kvadrat gitt ovenfor, til følgelig å bestå av n 2 reelle tall. I den neste seksjonen skal vi se på matriseegenskaper som invers og kuber til tredje ordens magiske kvadrat. Dette vil legge grunnlaget for generelt å se på matrisefunksjoner hvor argumentet er magiske matriser. Vi avslutter artikkelen med noen eksempler og en liten utfordring. Inverser og kuber til tredje ordens magiske matriser. Vi skal nå studere i detalj noen matriseegenskaper til tredje ordens magiske kvadrat. Vårt utgangspunkt er blant annet F.L. Friersons analyse av magiske kvadrat i [1, Kap. 5] og [], hvor det observeres at alle tredje ordens magiske kvadrat kan generisk og parametrisk uttrykkes ved tre variable x, y, v slik [1, Fig. 225]: x + y + 2v x x + 2y + v 2) Bx, y, v) = x + 2y x + v + y x + 2v x + v x + 2v + 2y x + y Selv for vår utvidete definisjon av magisk kvadrat som omfatter reelle tall er F.L. Friersons analyse gyldig. Enkle, numeriske beregninger av inverser og kuber til tredje ordens magiske kvadrat er publisert av Peters i [9]. Disse resultatene blir generalisert i det påfølgende, hvorpå de vil danne grunnlaget for beregningsformler for analytiske matrisefunksjoner. Vi skal spesielt se på matriseeksponensialet og noen trigonometriske funksjoner. Ved å se litt nærmere på 2) ser vi at x er en translasjonsvariabel, og at «magiskheten» til et magisk kvadrat bestemmes i sin helhet av de to inkrementene v og y med tilhørende matriser: Bx, y, v) = x y v Det er hensiktsmessig å innføre følgende notasjon. K = , L = , M = Vi kan nå skrive parametriseringen av tredje ordens magiske kvadrat 2) som ) Bx, y, v) = xk + yl + vm.
3 Normat 2/2002 Kenth Engø 100 For ordens skyld understrekes det at for ethvert magisk kvadrat av orden tre eksisterer konsistente x, y og v, men det vil ikke nødvendigvis fremkomme et magisk kvadrat ved et tilfeldig valg av parametre. Den magiske summen til B er s Bx, y, v) ) = x + y + v). Videre er det enkelt å beregne determinanten til B: det Bx, y, v) ) = 9y v)y + v)x + y + v) = sb)y 2 v 2 ). Mellom matrisene K, L og M i ) eksisterer det en del nyttige identiteter. Bevis for disse identitetene er ved direkte verifisering. Hjelpesetning 1 Identiteter) La I betegne identitetsmatrisen. Da er BK = sb)k, LK = K, MK = K, K 2 = K, L 2 = 4K I, M 2 = 2K + I, KL + LK = 6K, KM + MK = 6K, LM + ML = 6K. I den videre jakten på inversen og kuben til Bx, y, v) er det hensiktsmessig å beregne Bx, y, v) 2 først. Utstyrt med identitetene i Hjelpesetning 1 kan det gjøres på følgende vis. 4) Bx, y, v) 2 = xk + yl + vm) 2 = x 2 K 2 + y 2 L 2 + v 2 M 2 + xykl + LK) + xvkm + MK) + vylm + ML) = x 2 K + y 2 4K I) + v 2 2K + I) + 6xyK + 6xvK + 6vyK = x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 )K + v 2 y 2 )I, Denne beregningen beviser samtidig neste hjelpesetning. Hjelpesetning 2 Kuben til et tredje ordens magisk kvadrat) Gitt et tredje ordens magisk kvadrat Bx, y, v) = xk + yl + vm. Da er Bx, y, v) også et magisk kvadrat 5) Bx, y, v) = sb)x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 )K + v 2 y 2 )B, med magisk sum sb ) = sb)x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 ) + sb)v 2 y 2 ) = sb). De nye parametrene til det kubiske magiske kvadratet er gitt som x = x + y + v)x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 ) + xv 2 y 2 ), ỹ = yv 2 y 2 ) og ṽ = vv 2 y 2 ). Gitt Hjelpesetning 2 kan vi nå finne inversen til Bx, y, v).
4 1004 Kenth Engø Normat 2/2002 Hjelpesetning Inversen til et tredje ordens magisk kvadrat) Gitt et tredje ordens magisk kvadrat Bx, y, v) = xk + yl + vm med y ±v og x + y + v 0. Da er Bx, y, v) 1 også et magisk kvadrat 6) Bx, y, v) 1 = x2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 K sb) det B det B B, med magisk sum sb 1 ) = x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 ) sb) 2) / detb) = 1/sB). De nye parametrene til det inverse magiske kvadratet er gitt som x = x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 ) sb) ) / detb), ỹ = y/ v 2 y 2 ) ) og ṽ = v/ v 2 y 2 ) ). Bevis: Sammenlign med 4) for å definere α og i henhold til B 2 = αk + I. Videre, ved å bruke BK = sb)k, og detb) = sb), resulterer enkel manipulasjon i B = B 1 α ) sb) BK + I = α sb) K + B 1, som omstokket gir det ønskede resultatet. Matrisefunksjoner over tredje ordens magiske kvadrat. Teorem 4 For en analytisk funksjon f, dvs. f kan skrives som en rekke på formen 7) fx) = a i x i, i=0 benevn henholdsvis den odde og like delen til f ved f o x) og f e x). La Bx, y, v) = xk + yl + vm være et tredje ordens magisk kvadrat, sb) dets magiske sum, og = v 2 y 2 ). Da holder ) 1 ) 1 8) fb) = f e I + f o B + + sb) f e sb) ) fe ) ) K 1 sb) f ) 1 ) ) o sb) f o K.
5 Normat 2/2002 Kenth Engø 1005 En direkte konsekvens av Teorem 4 er at kun en odde funksjon vil produsere et nytt magisk kvadrat fb), mens en like funksjon gir en symmetrisk matrise. Bevis: Strategien er rett frem: Vi ekspanderer summen 7) og omorganiserer leddene. Først etablerer vi et par nyttige sammenhenger med utgangspunkt i 4), som vi kan skrive som B 2 = αk + I. Følgende sammenheng gjelder mellom α og : Formelen α + = x 2 + 6xy + 6xv + 6vy + 4y 2 + 2v 2 + v 2 y 2 ) = 9x + y + v) 2 = sb) 2. 9) B 2n = 1 sb) 2n n) K + n I, n 1 lar seg vise ved induksjon: B 2n B 2 = 1 sb) 2n n) KB 2 + n B 2 = 1 sb) 2n+2 n sb) 2) K + n αb + I) = 1 sb) 2n+2 + n α sb) 2 ) ) K + n+1 I Altså B 2n+1) = 1 sb) 2n+1) n+1) K + n+1 I Ved å bruke 9) kan vi nå vise 8). 1 fb) = a 0 + a 1 B + a 2 αk + I) + a sb) sb) 2 ) ) ) K + B a 2n sb) 2n n) ) K + n I + a 2n+1 sb) sb) 2n n) K + n B) +... = 1 a1 + a a 2n+1 2n ) B + a 0 + a a 2n 2n +... ) I 1 a2 2 + a a 2n 2n +... ) K sb) a + a a 2n+1 2n ) K + 1 a2 sb) 2 + a 4 sb) a 2n sb) 2n +... ) K
6 1006 Kenth Engø Normat 2/ sb) a sb) + a 5 sb) a 2n+1 sb) 2n ) K sb) = f e )I + 1 f o )B + 1 fe sb)) f e ) ) K + sb) ) fo sb) f ) o )K. sb) I neste seksjon skal vi se nærmere på noen anvendelser av Teorem 4 og formel 8). Eksempler. Anvendt på de trigonometriske funksjonene sin og cos gir 8) resultatene: og sinb) = sin ) cosb) = cos )I + 1 B + sb) sinsb)) sin ) )K, sb) cos sb) ) cos ) ) K. Vi ser at det er kun sinusfunksjonen som igjen gir et magisk kvadrat, mens cosinusfunksjonen produserer en symmetrisk matrise. Anvendt på det klassiske magiske kvadratet Lo-Shu [8] B LS = , hvor x = 1, y = 1 og v =, og = v 2 y 2 ) = 24 og sb LS ) = 15, får vi og sinb LS ) = sin 24) sin15) B + 5 sin 24) )K, cosb LS ) = cos 24)I + 1 cos15) cos ) 24) K. For å besvare spørsmålet i denne artikkelens tittel setter vi opp formelen for eksponensialet til et tredje ordens magisk kvadrat: expb) = cosh )I + sinh ) B + 1 ) )) cosh sb) cosh K + sb) ) sinh sb) sinh ) )K. sb) Siden matrisene B og K er magiske kvadrat er det kun det første leddet på høyre side som ødelegger magiskheten. Dermed kan vi konkludere med at matriseeksponensialet til et magisk, tredje ordens kvadrat kun er en diagonal pertubasjon unna et magisk kvadrat.
7 Normat 2/2002 Kenth Engø 1007 En utfordring. I [] er det satt opp et parametrisk uttrykk for det fjerde ordens magiske kvadrat. A a C + a + c B + b c D b B = D + a d B C A a + d C b + d A D B + b d B + b D a c A b + c C + a Kan du finne en tilsvarende formel som den i Teorem 4 for fjerde ordens magiske kvadrat? Litteratur 1 W. S. Andrews, Magic squares and cubes, Dover, A. Bremner, On squares of squares, Acta Arithmetica 88, ). J. Chernick, Solution of the general magic square, American Mathematical Monthly 45, ). 4 M. Gardner, Mathematical Games A breakthrough in magic squares, and the first perfect magic cube, Scientific American 24, ). 5 M. Gardner, The magic of, QUANTUM 6, ). 6 A. W. Johnson, Jr., A Sixth-Order Prime Magic Square, Journal of Recreational Mathematics 15, ). 7 A. W. Johnson, Jr., A square magic square, Journal of Recreational Mathematics 22, ). 8 Mathworld, Eric Weisstein s World of Mathematics A Wolfram Web Resource. 9 J. M. H. Peters, Magic squares and matrices: 2) Inverses and cubes, The Mathematical Gazette 65, ). 10 K. Pinn and C. Wieczerkowski, Number of Magic Squares From Parallel Termpering Monte Carlo, Int. J. Mod. Phys. C 9, ). Preprint: http: //arxiv.org/abs/cond-mat/ /). 11 J. P. Robertson, Magic Square of Squares, Mathematics Magazine 69, ). 12 N. J. A. Sloane, The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. research.att.com/~njas/sequences/).
Gauss-Jordan eliminasjon; redusert echelonform. Forelesning, TMA4110 Fredag 18/9. Reduserte echelonmatriser. Reduserte echelonmatriser (forts.
Gauss-Jordan eliminasjon; redusert echelonform Forelesning, TMA4110 Fredag 18/9 Martin Wanvik, IMF MartinWanvik@mathntnuno En matrise vil normalt være radekvivalent med flere echelonmatriser; med andre
Detaljer7 Ordnede ringer, hele tall, induksjon
Notat 07 for MAT1140 7 Ordnede ringer, hele tall, induksjon Definition 7.1. La R være utstyrt med addisjon og multiplikasjon slik at vi har å gjøre med en kommutativ ring. Anta videre at R er utstyrt med
Detaljer1 Gauss-Jordan metode
Merknad I dette Kompendiet er det gitt referanser både til læreboka og til selve Kompendiet Hvordan å gjenkjenne dem? Referansene til boka er 3- tallede, som Eks 3 Vi kan også referere til 22, kap 22 eller
DetaljerLøsningsforslag øving 7
Løsningsforslag øving 7 8 Husk at en funksjon er injektiv dersom x y gir f(x) f(y), men her ser vi at f(3) 9 f( 3), eller generelt at f(z) z f( z) for alle z C, som betyr at f ikke er injektiv Vi ser også
DetaljerMAUMAT644 ALGEBRA vår 2016 Første samling Runar Ile
MAUMAT644 ALGEBRA vår 2016 Første samling Runar Ile 1 Introduksjon: Grupper og ringer Ringer En ring er et sted hvor du kan addere, subtrahere og multiplisere. Hvis du også kan dividere kalles ringen for
DetaljerMA1301 Tallteori Høsten 2014 Oversikt over pensumet
MA1301 Tallteori Høsten 2014 Oversikt over pensumet Richard Williamson 3. desember 2014 Innhold Pensumet 2 Generelle råd 2 Hvordan bør jeg forberede meg?.......................... 2 Hva slags oppgaver
DetaljerAnalyse og metodikk i Calculus 1
Analyse og metodikk i Calculus 1 Fredrik Göthner og Raymi Eldby Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet 3. desember 01 1 Innhold Forord 3 1 Vurdering av grafer og funksjoner 4 1.1 Hva er en funksjon?.........................
DetaljerLøsningsforslag Prøveeksamen i MAT-INF 1100, Høsten 2003
Løsningsforslag Prøveeksamen i MAT-INF 1100, Høsten 003 Denne prøveeksamenen har samme format som den virkelige eksamenen, og inneholder oppgaver av samme type og vanskelighetsgrad. Første del av eksamen
Detaljer7.4 Singulærverdi dekomposisjonen
7.4 Singulærverdi dekomposisjonen Singulærverdi dekomposisjon til en matrise A er en av de viktigste faktoriseringene av A (dvs. A skrives som et produkt av matriser). Den inneholder nyttig informasjon
DetaljerTMA4100 Matematikk 1, høst 2013
TMA4100 Matematikk 1, høst 2013 Teknostart Forelesning 3 www.ntnu.no TMA4100 Matematikk 1, høst 2013, Teknostart Forelesning 3 Tema Logikk Definisjoner og Teoremer Mengder og Egenskaper ved de Reelle Tall
DetaljerRepetisjon: om avsn og kap. 3 i Lay
Repetisjon: om avsn. 2.1-2.4 og kap. 3 i Lay Matrisemultiplikasjon La A = [a ij ] være en m n matrise og B = [b kl ] være en n p matrise. ] Skriv B = [b 1 b 2 b p der b j -ene er i R n for hver j. Produktet
DetaljerKarakterer. Kapittel Homomorfier av grupper. 8.2 Representasjoner
Kapittel 8 Karakterer 8. Homomorfier av grupper I forrige kapittel definerte vi begrepet abstrakt gruppe, som en abstrakt versjon av begrepet symmetrigruppe. For å studere forbindelsen mellom abstrakte
Detaljer4 Matriser TMA4110 høsten 2018
Matriser TMA høsten 8 Nå har vi fått erfaring med å bruke matriser i et par forskjellige sammenhenger Vi har lært å løse et lineært likningssystem ved å sette opp totalmatrisen til systemet og gausseliminere
DetaljerMatriser. Kapittel 4. Definisjoner og notasjon
Kapittel Matriser Vi har lært å løse et lineært ligningssystem ved å sette opp totalmatrisen til systemet gausseliminere den ved hjelp av radoperasjoner på matrisen Vi skal nå se nærmere på egenskaper
DetaljerObligatorisk innleveringsoppgave, løsning Lineær algebra, Våren 2006
Obligatorisk innleveringsoppgave, løsning Lineær algebra, Våren 006 Oppgave I hele oppgaven bruker vi I = 0 0 0 0. 0 0 a) Matrisen A har størrelse og B har størrelse slik at matriseproduktet A B er en
DetaljerMatematikk 1 (TMA4100)
Matematikk 1 (TMA4100) Forelesning 2: Funksjoner (fortsettelse) Eirik Hoel Høiseth Stipendiat IMF NTNU 16. august, 2012 Eksponentialfunksjoner Eksponentialfunksjoner Definisjon: Eksponentialfunksjon En
Detaljery = x y, y 2 x 2 = c,
TMA415 Matematikk Vår 17 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag Øving 9 Alle oppgavenummer referer til 8. utgave av Adams & Essex alculus: A omplete
Detaljerdg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0
NTNU Institutt for matematiske fag TMA4105 Matematikk 2, øving 8, vår 2011 Løsningsforslag Notasjon og merknader Som vanlig er enkelte oppgaver kopiert fra tidligere års løsningsforslag. Derfor kan notasjon,
DetaljerVi regner først ut de nødvendige partiellderiverte for å se om vektorfeltet er konservativt. z = 2z, F 2 F 2 z = 2y, F 3. x = 2x, F 3.
TMA415 Matematikk Vår 15 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag Øving 7 Alle oppgavenummer refererer til 8. utgave av Adams & Essex alculus: A omplete
Detaljer0.1 Kort introduksjon til komplekse tall
Enkel introduksjon til matnyttig matematikk Vi vil i denne innledningen introdusere litt matematikk som kan være til nytte i kurset. I noen tilfeller vil vi bare skrive opp uttrykk uten å komme inn på
DetaljerLøsningsforslag øving 6
Løsningsforslag øving 6 7 Husk Teorem 79 i notatet: En delmengde U av et vektorrom V er et underrom hvis ) nullvektoren er i U, ) summen av to vektorer i U er i U igjen, og 3) et skalarmultiplum av en
DetaljerMAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4
MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4 Dette notatet tar utgangspunkt i Teorem 8 fra avsnitt 4.4 i boka. For ordens skyld gjentar vi dette teoremet her: Teorem 8 [Avsn. 4.4]: Anta at B = {b 1,..., b n
DetaljerMAT1030 Forelesning 14
MAT1030 Forelesning 14 Mer om funksjoner Roger Antonsen - 10. mars 2009 (Sist oppdatert: 2009-03-10 11:34) Kapittel 6: Funksjoner Surjektive funksjoner Den neste gruppen av funksjoner vi skal se på er
DetaljerForelesning 20 mandag den 27. oktober
Forelesning 20 mandag den 27. oktober 5.10 Eksempler på hvordan regne ut Legendresymboler ved å benytte kvadratisk gjensidighet Eksempel 5.10.1. La oss se igjen på Proposisjon 5.6.2, hvor vi regnet ut
DetaljerNOTAT OM UNIFORM KONTINUITET VEDLEGG TIL BRUK I KURSET MAT112 VED UNIVERSITETET I BERGEN
NOTAT OM UNIFORM KONTINUITET VEDLEGG TIL BRUK I KURSET MAT2 VED UNIVERSITETET I BERGEN ANDREAS LEOPOLD KNUTSEN OG ARNE STRAY. Innledning og definisjoner Vi vil i dette notatet betrakte reelle funksjoner
DetaljerInnlevering BYPE2000 Matematikk 2000 HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Torsdag 24. april 2014 før forelesningen Antall oppgaver: 9
Innlevering BYPE000 Matematikk 000 HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Torsdag 4. april 014 før forelesningen Antall oppgaver: 9 1 Regn ut determinanten til følgende matriser. (Det er også
DetaljerKapittel 6: Funksjoner
MAT1030 Diskret Matematikk Forelesning 14: Mer om funksjoner Roger Antonsen Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo Kapittel 6: Funksjoner 10. mars 2009 (Sist oppdatert: 2009-03-10 11:34) MAT1030
Detaljerx A e x = x e = x. (2)
Notat om Algebra for MAT1140 1 Algebra 1.1 Operasjoner Definisjon 1.1. En operasjon på en mengde A er en avbildning fra A A til A. Bemerkning 1.1. Mer generelt kan man snakke om n-ære operasjoner på A,
DetaljerQED 1 7. Matematikk for grunnskolelærerutdanningen. Bind 2. Fasit kapittel 1 Tallenes hemmeligheter
QED 1 7 Matematikk for grunnskolelærerutdanningen Bind 2 Fasit kapittel 1 Tallenes hemmeligheter Kapittel 1 Oppgave 8. Nei Oppgave 9. Det nnes ikke nødvendigvis et minste element i mengden. Et eksempel
DetaljerMA2201/TMA4150 Vår 2018
MA2201/TMA4150 Vår 2018 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag Øving 6 Seksjon 14 34 La G = n < og la H G være eneste undergruppe av G av orden m.
DetaljerEn rekke av definisjoner i algebra
En rekke av definisjoner i algebra Martin Strand, martin.strand@math.ntnu.no 11. november 2010 Definisjonene som er gitt her, kommer i MA2201 Algebra og MA3201 Ringer og moduler. Forhåpentligvis blir det
DetaljerTMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:
TMA4 Matematikk 3 Eksamen høsten 8 Løsning Side av 9 Løsningsforslag Oppgave Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: 8 5 4 8 3 36 8 4 8 8 8 Den siste matrisen her er på redusert trappeform, og
Detaljer6 Determinanter TMA4110 høsten 2018
6 Determinanter TMA4110 høsten 2018 En matrise inneholder mange tall og dermed mye informasjon så mye at det kan være litt overveldende Vi kan kondensere ned all informasjonen i en kvadratisk matrise til
DetaljerMAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4
MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4 Vi tar utgangspunkt i Teorem 8 fra avsn. 4.4 i boka. For ordens skyld gjentar vi teoremet her: Teorem 8 [Avsn. 4.4]: Anta at B = {b 1,..., b n } er en (ordnet) basis
DetaljerForelesning 14 torsdag den 2. oktober
Forelesning 14 torsdag den 2. oktober 4.1 Primtall Definisjon 4.1.1. La n være et naturlig tall. Da er n et primtall om: (1) n 2; (2) de eneste naturlige tallene som er divisorer til n er 1 og n. Eksempel
DetaljerTMA4140 Diskret Matematikk Høst 2016
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag TMA4140 Diskret Matematikk Høst 016 Seksjon 5 4 a) Ved å observere at 18 4 + 7, 19 3 4 + 7, 0 4 5 og 1 3 7 så ser vi at P(18),
DetaljerRepetisjon: Om avsn og kap. 3 i Lay
Repetisjon: Om avsn. 2.1-2.4 og kap. 3 i Lay Matrisemultiplikasjon. La A = [a ij ] være en m n matrise og B = [b kl ] være en n p matrise. ] Skriv B = [b 1 b 2 b p. Produktet AB er m p matrisen definert
DetaljerMA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014 Løsningsforslag Øving 10 Oppgaver fra boken: 10.6 : 1, 8, 9, 12, 19, 26, 29,, 4 Det
Detaljer16 Ortogonal diagonalisering
Ortogonal diagonalisering Ortogonale matriser Definisjon (Def 7) En n n matrise A kalles ortogonal dersom den er invertibel og A A T Denne betingelsen er ekvivalent til at der I n er n n identitesmatrisen
Detaljer(ii) g = (f B)^{-1} \: V \to B \subset R^m er deriverbar med Dg(f(u)) = (Df(u))^{-1} \: R^m \to R^m for alle u i B.
MAT1300 Analyse I 5. mai 2009 13.3. Det inverse funksjonsteoremet Vi vil bruke kontraksjonsprinsippet for å bevise følgende teorem: Teorem 13.13 (Det inverse funksjonsteoremet): La U \subset R^m være åpen,
DetaljerMA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016 Løsningsforslag Øving 11 Oppgaver fra boken: 10.6 : 1, 8, 9, 12, 19, 26, 29,, 4 Det
DetaljerMA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019 10.2.27 a) Vi skal vise at u + v 2 = u 2 + 2u v + v 2. (1) Som boka nevner på side 581,
DetaljerForelesning i Matte 3
Forelesning i Matte 3 Determinanter H. J. Rivertz Institutt for matematiske fag 1. februar 008 Innhold 1. time 1 Determinanter og elementære radoperasjoner Innhold 1. time 1 Determinanter og elementære
DetaljerNotat 05 for MAT Relasjoner, operasjoner, ringer. 5.1 Relasjoner
Notat 05 for MAT1140 5 Relasjoner, operasjoner, ringer 5.1 Relasjoner Når R er en relasjon som er veldefinert på A B, slik at R(x, y) er en påstand når x A og B B, tenker vi på relasjonen som noe som lever
DetaljerTALL. 1 De naturlige tallene. H. Fausk
TALL H. Fausk 1 De naturlige tallene De naturlige tallene er 1, 2, 3, 4, 5,... (og så videre). Disse tallene brukes til å telle med, og de kalles også telletallene. Listen med naturlige tall stopper ikke
DetaljerMAT Oblig 1. Halvard Sutterud. 22. september 2016
MAT1110 - Oblig 1 Halvard Sutterud 22. september 2016 Sammendrag I dette prosjektet skal vi se på anvendelsen av lineær algebra til å generere rangeringer av nettsider i et web basert på antall hyperlinker
DetaljerDirekte produkter. (a, b)(a 0,b 0 )=(ab, a 0 b 0 ).
Direkte produkter Vi kjenner det kartesiske produktet av to mengder Y.Detbeståravallepar(x, y) av elementer x 2 og y 2 Y.OrdetkartesiskerdannetavegennavnetRenéDécartes, en fransk filosof og matematiker
DetaljerOPPGAVER FOR FORUM
OPPGAVER FOR FORUM 2006-2007 MERK!: Du skal først skrive hele oppgaveteksten for hver oppgave, og deretter svaret på oppgaven. Hvert svar skal være detajert, og skrevet i et klart og tydelig matematisk
Detaljer12 Projeksjon TMA4110 høsten 2018
Projeksjon TMA0 høsten 08 En projeksjon er en lineærtransformasjon P som tilfredsstiller P x = P x for alle x Denne ligningen sier at intet nytt skjer om du benytter lineærtransformasjonen for andre gang,
DetaljerEKSAMEN I NUMERISK LINEÆR ALGEBRA (TMA4205)
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 6 Kontakt under eksamen Navn: Bawfeh Kingsley Kometa kontor: 7359975, mobil: 936 24 483) Sensur: 06.0.20 EKSAMEN I NUMERISK
Detaljer4.1 Vektorrom og underrom
4.1 Vektorrom og underrom Vektorrom er en abstraksjon av R n. De kan brukes til å utlede egenskaper, resultater og metoder for tilsynelatende svært ulike klasser av objekter : n-tupler, følger, funksjoner,
DetaljerØving 2 Matrisealgebra
Øving Matrisealgebra Gå til menyen Edit Preferences... og sett Format type of new output cells til TraditionalForm hvis det ikke allerede er gjort. Start med to eksempelmatriser med samme dimensjon: In[]:=
DetaljerTMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven
TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven 10.10.09 Lars Sydnes sydnes@math.ntnu.no Institutt for matematiske fag October 1, 2009 L.S. (NTNU) TMA4100: Oversikt October 1, 2009 1 / 20 Kapittel 1: Funksjoner.
DetaljerEn (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x).
Funksjoner En (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x). Mengden D kalles definisjonsmengden (eng.: domain) til f. Merknad Dersom
DetaljerForelesning 2 torsdag den 21. august
Forelesning 2 torsdag den 21 august 15 Flere eksempler på bevis ved induksjon Proposisjon 151 La n være et naturlig tall Da er 1 + 2 + 4 + + 2 n 1 = 2 n 1 Bevis Først sjekker vi om proposisjonen er sann
DetaljerAnalysedrypp IV: Metriske rom
Analysedrypp IV: Metriske rom Vi har tidligere sett at begreper som konvergens og kontinuitet har med avstand å gjøre at f er kontinuerlig i punktet a, betyr f. eks. at det for enhver ɛ > 0, finnes en
DetaljerOppgaver MAT2500 høst 2011
Oppgaver MAT2500 høst 2011 31. oktober 2011 Oppgaver avsnitt 1 Oppgave 1. Bruk cosinussetningen til å se at definisjonen av vinkel i planet blir riktig. Oppgave 2. Vis at d(x, y) = 0 hvis og bare hvis
DetaljerNotat om Peanos aksiomer for MAT1140
Notat om Peanos aksiomer for MAT1140 1 Tall Hva er egentlig tall? Tanken her, er ikke å si hva tall er, hva deres interne struktur muligens kan være, men å si hva vi kan gjøre med dem, sett utenifra. Vi
DetaljerRepitisjon av Diverse Emner
NTNU December 15, 2012 Oversikt 1 2 3 4 5 Å substituere x med en trigonometrisk funksjon, gjør det mulig å evaluere integral av typen I = dx a 2 +x 2 I = dx a 2 +x 2 I = dx a 2 x 2 der a er en positiv
DetaljerTMA4110 Eksamen høsten 2018 EKSEMPEL 1 Løsning Side 1 av 8. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: x 1 7x 4 = 0
TMA4 Eksamen høsten 28 EKSEMPEL Løsning Side av 8 Løsningsforslag Oppgave Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: 2 2 2 4 2 6 2 4 2 6 2 2 Dette gir likningene og 2 2 4 2 6 7 2. x 7x 4 = x 2 + 2x
DetaljerTMA4120 Matematikk 4K Høst 2015
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag TMA41 Matematikk 4K Høst 15 Chapter 6.7 Systemer av ODE. Vi bruker L t} 1 s, L e at f(t } F (s a 6.7:9 Løs IVP. y 1 y 1 + y,
DetaljerForelesning 22 MA0003, Mandag 5/11-2012 Invertible matriser Lay: 2.2
Forelesning 22 M0003, Mandag 5/-202 Invertible matriser Lay: 2.2 Invertible matriser og ligningssystemet x b Ligninger på formen ax b, a 0 kan løses ved å dividere med a på begge sider av ligninger, noe
DetaljerLO118D Forelesning 5 (DM)
LO118D Forelesning 5 (DM) Relasjoner 03.09.2007 1 Relasjoner 2 Ekvivalensrelasjoner 3 Matriser av relasjoner 4 Relasjonsdatabaser Relasjon Relasjoner er en generalisering av funksjoner En relasjon er en
DetaljerMatematikk 1 (TMA4100)
Matematikk 1 (TMA4100) Forelesning 4: Grenseverdi (fortsettelse) Eirik Hoel Høiseth Stipendiat IMF NTNU 20. august, 2012 Formell definisjon av grenseverdi Formell definisjon av grenseverdi Uformell definisjon
DetaljerDerivasjon ekstremverdier Forelesning i Matematikk 1 TMA4100
Derivasjon ekstremverdier Forelesning i Matematikk TMA400 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 6. september 20 Kapittel 3.. Hyperbolske funksjoner 3 Hyperbolske funksjoner Definisjon (Grunndefinisjoner)
DetaljerOppgaver MAT2500. Fredrik Meyer. 29. august 2014
Oppgaver MAT500 Fredrik Meyer 9. august 04 Oppgave. Bruk cosinus-setningen til å se at definisjonen av vinkel i planet blir riktig. Løsning. Dette er en litt rar oppgave. Husk at cosinus-setningen sier
DetaljerMAT1120 Repetisjon Kap. 1, 2 og 3
MAT1120 Repetisjon Kap. 1, 2 og 3 Kap. 1, avsn. 2.1-2.3 og kap. 3 i Lays bok er for det meste kjent fra MAT1100 og MAT1110. Fra kap. 1 repeterer vi: Matriser Vektorer og lineære kombinasjoner Lineæravbildninger
DetaljerMAT-1004 Vårsemester 2017 Prøveeksamen
MAT-4 Vårsemester 7 Prøveeksamen Contents. Forord................................. OPPGAVE OPPGAVE OPPGAVE 7 4 OPPGAVE 8 OPPGAVE 6 OPPGAVE 7 OPPGAVE 8 OPPGAVE 9 Formatering av svarene 4 9. Rasjonale tall.............................
Detaljer5.8 Iterative estimater på egenverdier
5.8 Iterative estimater på egenverdier Det finnes ingen eksplisitt formel for beregning av egenverdiene til en kvadratisk matrise. Iterative metoder som finner (ofte) en (meget god) approksimasjon til
DetaljerLØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MNF130 VÅREN 2010 OPPGAVE 1
LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MNF130 VÅREN 2010 OPPGAVE 1 p q p p q p q T T F T T Sannhetstabell: T F F F F F T T T T F F T T T Siden proposisjonene p q og p q har samme sannhetsverdier (for alle sannhetsverdier
DetaljerLøsningsforslag oblig. innlevering 1
Løsningsforslag oblig. innlevering 1 IN1150 Logiske metoder Høsten 2017 Oppgave 1 - Mengdelære (10 poeng) a) Ut fra opplysningene under, angi hvilke mengder A og B er. A B = {1, 2, 3, 4, 5, 6} A B = {2,
DetaljerEksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag
Institutt for matematiske fag Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag Faglig kontakt under eksamen: Martin Strand Tlf: 970 27 848 Eksamensdato:. august 2014 Eksamenstid (fra
DetaljerLøsningsforslag. og B =
Prøve i Matte EMFE DAFE ELFE BYFE Dato: august 25 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Oppgave a) Gitt matrisene A = 2 3 2 4 2 Løsningsforslag og
DetaljerObligatorisk oppgave MAT-INF1100. Lars Kristian Henriksen UiO
Obligatorisk oppgave MAT-INF Lars Kristian Henriksen UiO 6. september 3 Oppgave a)for å skrive fb 6 i -tallssystem, bruker vi at: Tabell : 6 -tallssystemet 6 6 9 9 a b 3 3 c 3 d 5 5 e 6 6 5 f Vi tar følgende
Detaljer10 Radrommet, kolonnerommet og nullrommet
Radrommet kolonnerommet og nullrommet La A være en m n matrise Vi kan beskrive matrisen ved hjelp av dens rader r A r r i R n r m eller dens kolonner A [ c c c n ci R m Definisjon (se Def 7 i boka) For
DetaljerOppfriskningskurs i Matematikk
Oppfriskningskurs i Matematikk Dag 2 Stine M. Berge 06.07.19 Stine M. Berge (NTNU) Oppfriskningskurs i Matematikk 06.07.19 1 / 16 Funksjoner Definisjon En funksjon f er en prosses som ett element i en
DetaljerMer om kvadratiske matriser
Kapittel 2 Mer om kvadratiske matriser Vi lader opp til anvendelser, og skal bli enda bedre kjent med matriser. I mange anvendelser er det ofte de kvadratiske matrisene som dukker opp, så fra nå skal vi
DetaljerMer om kvadratiske matriser
Kapittel 2 Mer om kvadratiske matriser Vi lader opp til anvendelser, og skal bli enda bedre kjent med matriser. I mange anvendelser er det ofte de kvadratiske matrisene som dukker opp, så fra nå skal vi
DetaljerMAT-1004 Vårsemester 2017 Prøveeksamen
MAT-1004 Vårsemester 017 Prøveeksamen Contents 0.1 Forord................................. 1 1 OPPGAVE OPPGAVE OPPGAVE 6 4 OPPGAVE 7 5 OPPGAVE 10 6 OPPGAVE 11 7 OPPGAVE 11 8 OPPGAVE 1 9 Formatering av
DetaljerLineære ligningssystemer og gausseliminasjon
Kapittel Lineære ligningssystemer og gausseliminasjon Vi skal lære en metode for å finne og beskrive alle løsninger av systemer av m lineære ligninger med n ukjente Oppvarming Her er et eksempel på et
DetaljerInverse matriser. E.Malinnikova, NTNU, Institutt for matematiske fag. September, 2009
Inverse matriser E.Malinnikova, NTNU, Institutt for matematiske fag September, 2009 Inverse 2 2 matriser En 2 2 matrise [ ] a b A = c d er inverterbar hvis og bare hvis ad bc 0, og da er [ ] A 1 1 d b
DetaljerMA1301 Tallteori Høsten 2014
MA1301 Tallteori Høsten 014 Richard Williamson 1. august 015 Innhold Forord 7 1 Induksjon og rekursjon 9 1.1 Naturlige tall og heltall............................ 9 1. Bevis.......................................
DetaljerLineære ligningssystemer. Forelesning, TMA4110 Torsdag 17/9. Lineære ligningssystemer (forts.) Eksempler
Lineære ligningssystemer Generell form; m ligninger i n ukjente, m n-system: Forelesning, TMA4110 Torsdag 17/9 Martin Wanvik, IMF MartinWanvik@mathntnuno a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21 x 1
DetaljerLøsningsforslag til 3. oblogatoriske oppgave i Diskret Matematikk. Høsten 2018
Løsningsforslag til 3. oblogatoriske oppgave i Diskret Matematikk Oppgave 1. ( 9 3 ) = 9 8 7 3 2 1 = 3 4 7 = 84 Høsten 2018 {1, 5, 9}, {1, 6, 8}, {2, 4, 9}, { 2, 5, 8}, {2, 6, 7}, {3, 4, 8}, {3, 5, 7},
DetaljerDe hele tall har addisjon, multiplikasjon, subtraksjon og lineær ordning, men ikke divisjon.
Innledning til Matematikk Hans Petter Hornæs, hans.hornaes@hig.no Det er ofte vanskelig å komme i gang et fag. Innledningsvis er det gjerne en del grunnleggende begreper som må på plass. Mange studenter
DetaljerMAT 1110: Bruk av redusert trappeform
Tom Lindstrøm 10/5, 2006: MAT 1110: Bruk av redusert trappeform I Lays bok brukes den reduserte trappeformen til matriser til å løse en rekke problemer knyttet til ligningssystemer, lineærkombinasjoner,
Detaljer9 Lineærtransformasjoner TMA4110 høsten 2018
9 Lineærtransformasjoner MA4 høsten 8 I forrige kapittel begynte vi å formulere lineær algebra på en generell måte, ved å gi en abstrakt definisjon av vektorrom For å beskrive sammenhenger mellom forskjellige
DetaljerTilleggsoppgaver for STK1110 Høst 2015
Tilleggsoppgaver for STK0 Høst 205 Geir Storvik 22. november 205 Tilleggsoppgave Anta X,..., X n N(µ, σ) der σ er kjent. Vi ønsker å teste H 0 : µ = µ 0 mot H a : µ µ 0 (a) Formuler hypotesene som H 0
DetaljerOppgave 1 (25 %) - Flervalgsoppgaver
Oppgaver og løsningsforslag for 4t eksamen 10.mai 006 i LO510D Lineær algebra med grafiske anvendelser. Fra og med oppgave skal alle svar begrunnes. Oppgave 1 (5 %) - Flervalgsoppgaver Denne oppgaven består
DetaljerHJEMMEOPPGAVER (utgave av 12-7-2005):
HJEMMEOPPGAVER (utgave av 12-7-2005: Ogave 1 til 31. januar: La f 1, f 2,... være Fibonacci tallene, det vil si f 1 f 2 1 og f n f n 1 + f n 2 for n 3. Vis: (1 f 1 + f 2 + + f n f n+2 1. (2 f n+1 f n 1
DetaljerForelesning 13. Funksjoner. Dag Normann februar Opphenting. Opphenting. Opphenting. Opphenting
Forelesning 13 Dag Normann - 25. februar 2008 Forrige forelesning fortsatte vi innføringen av ekvivalensrelasjoner. Vi definerte hva vi mener med partielle ordninger og med totale ordninger. Deretter snakket
DetaljerJulenøtter til gruppe 5&7! (IKKE eksamensrelevant, bare for gøy gjerne i romjulen)
Julenøtter til gruppe 5&7! (IKKE eksamensrelevant, bare for gøy gjerne i romjulen) Dette er smakebiter på ting som dukker opp i videregående emner (MAT2400 og MAT2200). Del I og II kan gjøres uavhengig
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i INF1080 Logiske metoder for informatikk Eksamensdag: 10. desember 2013 Tid for eksamen: 09.00 13.00 Oppgave 1 Mengdelære (10 poeng)
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser høsten 2009.
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 9 Løsningsforslag til eksamen i MA/MA6 Lineær algebra med anvendelser høsten 9 Oppgave a) Rangen til A er lik antallet
DetaljerUNIVERSITETET I BERGEN
BOKMÅL UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i emnet MAT220/MAUMAT44 - Algebra Fredag. juni 204, kl. 09-4 Tillatte hjelpemidler: Kalkulator i samsvar med fakultetets
DetaljerDerivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 2011
Derivasjon Forelesning i Matematikk TMA400 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 20 Kapittel 3.7. Derivasjon av inverse funksjoner 3 Derivasjon av inverse til deriverbare funksjoner
Detaljer4.1 Vektorrom og underrom
4.1 Vektorrom og underrom Vektorrom er en abstraksjon av R n. De kan brukes til å utlede egenskaper, resultater og metoder for tilsynelatende svært ulike klasser av objekter : n-tupler, følger, funksjoner,
DetaljerMAT Grublegruppen Uke 37
MAT00 - Grublegruppen Uke 37 Jørgen O. Lye Bemerkning: Mye av stoffet i dette notatet er å finne i Kalkulus, kapittel. Dette kapittelet er leselig etter man vet hva følger er, men er ikke pensum før i
Detaljer