Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning

Størrelse: px
Begynne med side:

Download "Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning"

Transkript

1 Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning MEK1100

2 Differensiallikninger Definsjon, litt om generelle egenskaper Noen få anvendte eksempler Teknikker for løsning i formel 3-4 spesielle tilfeller Numeriske teknikker Kan nesten alltid benyttes Differensiallikninger er svært viktig for FAM, MIT og andre programmer Mesteparten av stoffet er hentet fra Kalkulus

3 Planlagt rekkefølge 1 Hva er en differensiallikning? 2 Noen eksempler på differensiallikninger fra kjemi og fysikk 3 Løsning av separable likninger av første grad 4 Løsning av lineær førsteordenslikning Kalkulus, kap Løsning av noen av eksemplene 6 Numerisk løsning av likninger av første orden Kalkulus, kap Sett av likninger 8 Partielle likninger Henvisninger til feks. sats i Kalkulus skrives K

4 NYTT TEMA Om likninger

5 Eksempler på likninger Algebraisk likning En algebraisk likning har ett (eller flere) tall som ukjente. Eksempel: x 2 x 6 = 0. Løsningene x = 2 og x = 3 er de verdiene for x som oppfyller relasjonen.

6 Hva er en differensialikning? En differensiallikning er en relasjon mellom en funksjon og dens deriverte. Funksjonen er den ukjente. Eksempel 1 y + y = 0 for x R En løsning y(x) oppfyller denne relasjonen for alle reelle x. Deriverte tom. orden 1 i relasjon førsteordenslikning Eksempel 2 y + y + xy = 0 for x R, x 0 Deriverte tom. orden 2 i relasjon andreordenslikning

7 Testing av ved innsetting, y + y = 0, x R Er y(x) = x en løsning? y (x) = 1 y + y = x = 0 Oppfylt bare for x = 1 y(x) = x er ikke løsning Er y(x) = e x en løsning? y (x) = e x y + y = 0 e x + e x = 0 0 = 0 Relasjon oppfylt for alle x y(x) = e x er en løsning NB: det finnes flere

8 NYTT TEMA Anvendelser av differensiallikninger. Eksempler fra kjemi og fysikk

9 Hvorfor studere differensiallikninger? Differensiallikninger er helt sentrale for fysiske fag og ingeniørfag. Viktig allerede i FYS-MEK 1110 Klasse av eksempler Hvordan en tilstand endrer seg i tiden avhenger av tilstanden selv. Kan tilstanden beskrives ved en funksjon av tiden, y(t), kan endringen beskrives ved y (t) siden dette er endringsraten av y mhp. t. Resultatet er en relasjon mellom y(t) og y (t). Navn på variabler: bruk av y for ukjent funksjon og t eller x for argument er tilfeldig. I anvendte eksempler velges ofte beskrivende navn.

10 Eksempel A: nedbrytning av radioaktivt stoff Vi har en masse M(t) av et radiokativt stoff. Hvert atom har en viss sannsynlighet for å forvandles (emmitere α eller β partikler) i et gitt tidsrom. Endringsraten av massen er da proposjonal med massen selv. Dersom vi starter med masse M 0 har vi det matematisk problemet M = km, M(0) = M 0 En differensiallikning for M i t og en initialbetingelse, eller startbetingelse, ved t = 0. Konstanten k beskriver hvor ustabilt stoffet er. Kalkulus, eksempel

11 ... Klassifisering: M = km eller M + km = 0 Første orden Lineær Konstante koeffisienter Homogen: alle ledd inneholder M (litt løst) Likninger av denne typen skal vi snart løse.

12 Eksempel B: Kjemisk reaksjon Oksydasjon av nitrogenmonoksyd (NO) til nitrogendioksyd (NO 2 ) Reaksjonslikning (viser omsetning i prosess) 2NO + O 2 2NO 2 To NO molekyler reagerer med ett O 2 til NO 2. Vi antar at alt foregår i et lukket volum, V, med god omrøring. Konsentrasjoner: C NO (t), C O2 (t), C NO2 (t). (molekyler per volum) Reaksjonsrate er proposjonal med C 2 NO C O 2 ( sannsynlighet for sammenstøt av 2 NO og ett O 2 molekyl). dc NO dt der k er en konstant. Det inngår ennå to ukjente. = kc 2 NO C O 2,

13 ... Bevaring av masse (V er totalt volum) Startkonsentrasjoner: C NO (0) = a, C O2 (0) = b Forbruk av NO = 2 (Forbruk av O 2 ) V(a C NO ) = 2V(b C O2 ) som gir C O2 = B C NO der B = b 1 2 a. Insatt i reaksjonslikning fra forrige lysark: dc NO dt = kc 2 NO (B C NO), C NO (0) = a Klassifisering: Første orden, ikkelineær, separabel (forklart senere) Denne kan vi også regne på (er litt slitsom ).

14 Eksempel C: Bevegelse av partikkel langs linje Newton s 2 lov, rettlinjet bevegelse ma = F, der m = masse, a = akselerasjon og F = kraft. Posisjon gis som y(t) Fart er endringsrate av posisjon dy dt Akselerasjon er endringsrate av fart a d dt (dy dt ) = d2 y dt 2. Hvis kraft kan uttrykkes ved posisjon, fart og tid: F = F(y, dy dt, t) Newton s 2 lov m d2 y dy = F(y, dt2 dt, t) Klassifisering: Differensiallikning av orden 2.

15 Eksempel C: Konkret tilfelle Legeme i fritt fall (y måles vertikalt nedover) ( y ) 2 F = mg C t, tyngde luftmotstand, Konstanten C avhenger av legemets størrelse og form. Innsetting i likning på forrige lysark d 2 y dt 2 = g C m Klassifisering: Andreordens, ikkelineær (Kan skrives om til separabel) ( ) dy 2 dt

16 NYTT TEMA Løsning av førsteordens lineær likning i formel

17 Førsteordenslikninger Generell førsteordenslikning y = F(x, y), der F er et gitt uttrykk av to variable (x og y). Separabel førsteordenslikning q(y)y = p(x), Svarer til F(x, y) = p(x)/q(y). Løsning i formel. Lineær førsteordenslikning y + f (x)y = g(x). Svarer til F(x, y) = g(x) f (x)y.løsning i formel.

18 Lineær, homogen likning av orden 1 Fellesnevner av de to nederste typer på forrige lysark y + f (x)y = 0 Vi skriver den om til (fri variabel x) som har form: 1 y y = f (x) Funksjon av y ganger y = funksjon av x Likninger som kan skrives slik kalles separabel Vi tar den videre regning i små steg

19 ... 1 y y = f (x) Vi integrerer begge sider mhp. x 1 y y dx = f (x)dx. Poenget er at vi med en gang kan subsitituere y dx = dy 1 y y dx = dy y = ln y + C, der C er en integrasjonskonstant. Derved ln y + C = f (x)dx

20 ... Vi anvender eksponensialfunksjonen på begge sider e ln y +C = e R f (x)dx, bruker e ln y = y og løser opp y får vi y = e C e R f (x)dx y = Ae R f (x)dx, ( ) der A = ±e C er en reell konstant, som kan være både positiv og negativ. Uttrykk svarer til K for g 0.

21 Initialbetingelse Entydig skrevet form av (*) kan vi få ved å velge det ubestemte integralet y = Ae for en gitt a. Initialbetingelsen y(a) = y a gir da y = y a e xr f (t)dt a, xr f (t)dt a Eksplisitt uttrykk dersom f kan integreres i formel.

22 Generell separabel likning (K. kap. 10.4) Form Integrasjon gir q(y)y = p(x). q(y)y dx q(y)dy = p(x)dx. Dersom Q og P er antideriverte av hhv. q og p Q(y) = P(x) + C (SI), der C er en integrasjonskonstant.

23 Initialbetingelse mm. Q(y) = P(x) + C (SI), Initialbetingelse y(a) = y a Q(y a ) = P(a) + C C = Q(y a ) P(a) Løsning i eksplisitt formel forusetter 1 Q og P kan finnes 2 y må kunne løses fra (SI). Trinn 1 og 2 kan alternativt utføres numerisk. Ofte kan viktig informasjon finnes fra løsningen skrevet på den implistte formen (SI).

24 Eksempel C; løsning Legeme i fall med luftmotstand ( fallskjermhopper ) d 2 y dt 2 = g C m ( ) dy 2 dt der y er posisjon. y selv inngår ikke, bytter avhengig variabel der u er farten. Likning blir da u = dy dt, du dt = g C m u2,

25 ... eller du dt g C = 1. mu2 Separabel likning q(y)y = p(x) med y u, x t, p 1, q = 1/(g C m u2 ). Denne gangen bytter vi ikke navn på variable! Initialbetingelse Ved t=0 starter vi fra ro u(0) = 0. Sammen med likningen ovenfor bestemmer denne betingelsen bevegelsen.

26 ... Integrasjon gir du dt g C m u2dt = dt = t + B, der B er en integrasjonskonstant. Integrasjon av venstresiden gir du dt g C m u2dt = = du g C m u2 1 g + C ln 2 g C gc m m u m u der B 1 kan settes lik 0. (utregning kommer senere)) + B 1,

27 gc m g + C m ln u = t + B, g C m u ( ) der vi har antatt g C/mu > 0. Innsetting u(0) = 0 gir B = 0. Vi kan løse u fra (**). Multiplikasjon med 2 gc, anvendelse av eksponentialfunksjonen på begge sider gir g + C m u q 2 gc = e m t g C m u Ganger vi opp med nevneren får vi en lineær likning i u som lett løses.

28 ... u = mg C e q gc m t Vi ser at u mg C og u 0 når t. Sjekk t Likning u = g C m u2. Insetting u = 0 gir u = mg C. Fysisk beskrivelse: farten øker inntil luftmotstand balanserer tyngden.

29 ... u mg C terminalhast. t Små t: tyngden dominerer u øker lineært. Store t: u går mot terminalhastighet. Vi kan finne y(t) ved å integrere u.

30 Utregning av integral* Delbrøkoppspalting du g C = 1 m u2 2 g = 1 2 = 1 2 gc m gc m du + g + C m u du g C m u ( C ) ln g + m u C ln g m u + B 1 g + C ln g C m u m u + B 1,

31 Inhomogen, lineær likning av orden 1 Alternativ til bruk av integrerende faktor i K. kap y + f (x)y = g(x) (IN) Knep: variasjon av parameteren Vi kjenner løsningen av den homogene delen nemlig y = u = e R f (x)dx Vi skriver løsningen av (IN) der v er den nye ukjente. y + f (x)y = 0, y(x) = v(x)u(x)

32 ... Substitusjon y(x) = v(x)u(x) i y + f (x)y = g(x) (IN) gir uv + u v + fuv = g Fordi u løser den homogene likningen kansellerer de siste to ledd på venstre side v = g u v = g(x)er f (x)dx dx

33 ... For y kan vi da skrive (K ) y = e R ( ) f (x)dx f (x)dx g(x)er dx + C, Alle løsninger må ha denne formen. Dersom (IN) skal løses med y(c) = d utføres integraler fra c til x (u = e R x c f (t)dt ) og eneste mulige løsning er (K ) xr y = e f (t)dt x R t c g(t)e c f (s)ds dt + d, c Vist: y + f (x)y = g(x), x I, y(c) = d har entydig løsning når f og g er integrerbare.

34 Alternativ løsning lineær likning av orden 1. Kalkulus, kap y + f (x)y = g(x) (IN) Skal oppfylles i et intervall Knep: integrerende faktor En integrerende faktor er en funksjon vi ganger likningen med, slik at vi kan integrere den opp direkte. Er oftest vanskelig (eller umulig) å finne. Opp av hatten kommer faktoren som virker for (IN) e F(x) der F er en antiderivert til f ; dvs. F = f.

35 Bruk av integrerende faktor Multipliserer (IN) med faktor e F(x) der F = f e F(x) y + e F(x) f (x)y = e F(x) g(x) For andre ledd har vi e F(x) f (x) = e F(x) F (x) = (e F(x) ) ( e F(x) y + e F(x)) y = e F(x) g(x) Produktregel, brukt baklengs, gir så Nå kan begge sider integreres ( e F(x) y) = e F(x) g(x)

36 ... Integrasjon gir e F(x) y = e F(x) g(x)dx + C Der C er en vilkårlig konstant Alle løsninger av likningen vår kan da skrives Setning K y = e F(x) ( ) e F(x) g(x)dx + C Merk: Det kan være umulig å løse integralet i K i formel; Likevel sier vi at differensiallikningen er løst

37 Eksempel A: løsning Nedbrytning av radioaktivt stoff M = km, M(0) = M 0 Klassifisering: Første orden, lineær, konst. koeff., homogen. Fri variabel: tid betegnes med x. Svarer til y + f (x)y = 0, med f k og y M. Kan bruke K , men starter fra Her:f (x) = k og y(x) = Ce kx. y = e R f (x)dx.

38 ... Løsning av differensiallikning M(x) = Ce kx Initialbetingelse gir M 0 = M(0) = C, M(x) = M 0 e kx Halveringstid, t 1, er definert ved M(T + t 1 = 2 2)/M(T) = M(T + t 1 ) 2 M(T) Bruk av logaritmen på begge sider t 1 2 Merk: svar uavhengig av T. = M 0e k(t+t 1 2 ) M 0 e kt = e kt 1 2 = log(2)/k

39 Kommentar til løsning av y + ky = 0 Homogen likning av første orden med konstant koeffisient har en eksponentialfunksjon y = Ce kx som løsning. Dette henger sammen med at eksponentialfunksjonen e αx har α ganger seg selv som derivert. Vi setter y = Ce αx inn i likning 0 = y + ky = Cαe αx + kce αx. Begge ledd har formen: konstant e αx. For α = k vil leddene nulle hverandre ut og vi har en løsning. Ekspontialfunksjonen (og sin og cos) spiller tilsvarende roller også for andre lineære likninger med konstante koeffisienter.

40 Likninger med konstante koeffissienter Andre ordens likning (behandlet i Kalkulus) y + by + cy = 0 Orden n: y (n) + b n 1 y (n 1) +...b 0 y = 0 Vi prøver y = e kx, der k C. Løsning når k n + b n 1 k n b 0 = 0, n ulike røtter n løsninger. k dobbel rot xe kx også løsning etc Kompleks k: k også rot; DeMoivres formel relle løsninger Lineær superposisjon

41 NYTT TEMA Numerisk løsning

42 Diskretsering Utgangspunkt: differensiallikning for y(x) y tilnærmes i diskrete punkter x n = nh: y(x n ) y n. Tilnærmelse til y representeres ved følge (sample). Settet av x-verdier {x n } kalles ofte gitter el. grid y y 3 y 0 y 1 y 2 h x x 0 x 1 x 2 x 3 y 1, y 2, y 3... beregnes helst en for en i rekkefølge

43 Eulers metode (K ) Likning: y (x) = f (x, y(x)), initialbetingelse: y(0) = y 0 I punkt x n = nh tilnærmer vi den deriverte med ensidig differens y y(x = lim n+ x) y(x n) x 0 x y n+1 y n h, og setter inn i likning for x = x n y n+1 y n h = f (x n, y n ) y n+1 = y n + hf (x n, y n ). Neste y er nåværende y pluss h ganger nåværende endringsrate I rekkefølge beregnes y 1, y 2, y 3... Eksempel på endelig differense metode (deriverte i likning byttes ut med differenser)

44 Demonstrasjonseksempel i figur Likningsett: y = ay, y(0) = y 0 Formelløsning: y(x) = y 0 e ax For hver y 0 får vi en unik løsning Utregningssekvens initialbet. y 0 er gitt y 1 = y 0 + hay 0 y 1 beregnes y 2 = y 1 + hay 1 y 2 beregnes... y i+1 = y i + hay i y i+1 beregnes... (Merk: ay i stigningsrate ved x i = ih.) Metoden er veldig enkel!

45 Eulers metode; geometrisk tolkning y y(x) y 3 y 0 y 1 y 2 h x x 0 x 1 x 2 x 3 Tynne blå linjer er løsninger av y = ay med andre startverdier. Numerisk løsning: skritter fram langs tangenter til løsningskurver. I illustrert tilfelle (y = ay) øker feil systematisk.

46 Midtpunktmetoder I Eulers metode bruker vi asymmetrisk differens for derivert Denne er unøyaktig. Midtpunktformel y(x n + h) y(x n ) h y (x n ) = f (x n, y n ). y(x n + h) y(x n ) h y (x n + 1 h) =? 2 er mer nøyaktig. Men, hvilket uttrykk skal inn på høyresiden?

47 Forsøk 1; ekte midtpunktmetode* Vi midler y n og y n+1 i utregning av endringsrate y (x n h) f (x n h, 1 2 (y n + y n+1 )) Derved y n+1 y n = f (x n + 1 h 2 h, 1 2 (y n + y n+1 )). Utregningssekvens initialbet. y 0 er gitt y 1 y 0 = hf ( 1 2 h, 1 2 (y 0 + y 1 )) Likning løses for y 1 y 2 y 1 = hf ( 3h 2, 1 2 (y 1 + y 2 )) Likning løses for y 2... Likninger for y 1, y 2,... løses lett bare dersom f er enkel, feks. lineær Generelt må likningene løses numerisk; tungvint!

48 Forsøk 2: Eulers midtpunktmetode (K ) Prosedyre for å regne ut y n+1 fra y n 1 Bruker Eulers metode 1 2 h fram: ŷ n = y n hf (x n, y n ) Vi kan si: ŷ n y(x n h) 2 Kvasi-midtpunktformel: y n+1 = y n + hf (x n h, ŷ n) Poeng: Vi løser ingen likninger. ŷ n, deretter y n+1 beregnes ved eksplisitte uttrykk. Bedre enn Eulers metode. Brukes ofte i forbindelse med partielle differensiallikninger (den ukjente er en funksjon av flere variable), men sjelden for ordinære differensiallikninger.

49 Eulers midpunktmetode; grafisk framstilling y y(x) y 1 y 0 ŷ 0 h x x 0 x 1 Eksempel: første steg. Eulers metode 1 2 h fram til ŷ 0 Stigning i løsningskurve gjennom ( 1 2 h, ŷ 0) brukes for å finne y 1. (Rødt + tilsvarer y 1 funnet ved Eulers metode)

50 Eulers metode for demonstrasjonseksempel (K ) Ser igjen på f (x, y) = ay dvs. likning og løsning y = ay, y(0) = y 0 y 0 e ax. Eulers metode gir y n+1 = y n + hf (x n, y n ) = (1 + ah)y n. y n bestemmes altså fra differenslikningen y n+1 = (1 + ah)y n. Klassifisering: Første orden, lineær, homogen; Løses lett i formel Generelt for endelig differens metoder: numerisk løsning av differensiallikninger innebærer å simulere differenslikninger

51 Eulers metode med forskjellige h y y(x) x y = 0.6y, y(0) = 1 simulert for x [0, 3] med 2, 4 og 20 punkter.

52 Andre metoder Slektninger av Eulers midtpunkt.metode Runge-Kutta metoder; mye brukt Adam Bashforth Moulton Siden vi nettopp har hatt Taylorutvikling... Eksempel y = e xy, Derivasjoner y = (e xy ) = e xy (xy) = e xy (y + xy ) y = (y ) = e xy (y + xy ) 2 + e xy (2y + xy )... Har vi y ved en x kan deriverte av økende orden regnes ut etter tur Taylorrekkeutvikling gir y n+1 = y(x n + h) = y(x n ) + hy (x n ) h2 y (x n ) +...

53 NYTT TEMA Sett av differensiallikninger

54 Koblede differensiallikninger med flere ukjente To likninger av første orden der ukjente er y(t) og z(t). M likninger av første orden der ukjente er y (1) (t)...y (M) (t). y = F(t, y, z), z = G(t, y, z), dy (1) dt = F (1) (t, y (1)...,y (M) ), dy (2) dt = F (2) (t, y (1)...,y (M) ),... dy (M) dt = F (M) (t, y (1)...,y (M) ),

55 Vektorform y = (y (1), y (2)...) Eksempel Hastighet v(t, r) Partikkelbaner y = F(t, y) r = v(t, r) Løses med initialbetingelse r(0) = r 0

56 Omskrivning; to førsteordens 1 andreordens* Eksempel; lineært sett, konst. koeff. y = ay + bz, z = cy + dz, Den øverste gir (b 0) z = (y ay)/b. Innsatt i den nederste z = cy + dz ( y ) ay ( y ) ay = cy + d b b y ay = (bc ad)y + dy y = (a + d)y + (bc ad)y

57 Differensiallikning av andre orden y = F(t, y, y ), y(0) = b 0, y (0) = b 1 (1) Vi har formler for løsning når likningen er lineær med konstante koeffisienter, dvs. F = f (t) py qy, der p og q er konstante. Kalkulus, kap. 10.5,6 Ellers: Numerisk løsning (stort sett)

58 Omskrivning til 2 likninger av orden 1 Definerer z = y da er z = y og Vi får da 2 førsteordenslikninger y = F(t, y, y ) z = F(x, y, z) y = z z = F(t, y, z) med y(0) = b 0, z(0) = y (0) = b 1. Generelt kan en likning av orden n gjøres om til n likninger av orden 1 Dette er standard framgangsmåte ved numerisk løsning med initialverdier; både Eulermetoder og Runge-Kutta kan lett generaliseres til sett av førsteordenslikninger

59 Numerisk løsning av sett av likninger Eulers metode for en ukjent y (t) = f (t, y(t)), diskretisering t n = nh, y(t n ) y n y n+1 = y n + hf (t n, y n ) Eulers metode for likningssett y (t) = f (t, y(t)), diskretisering t n = nh, y(t n ) y n y n+1 = y n + h f (t n, y n ) Mange metoder for førestordenslikninger generaliserer umiddelbart til sett av likninger. Likninger av høyere orden gjøres om til sett av førsteordens

60 Autonome likninger (t inngår ikke eksplisitt) Eksempler; partikkelbaner i stasjonær strøm Strømlinjer x (t) = u(x, y), y (t) = v(x, y), Reduksjon av autonome likninger: Velger, feks., x som fri variabel dy dx = y v(x, y) x = u(x, y) Førsteordenslikning for y(x). Kan skrives u(x, y)dy = v(x, y)dx Kan bare integreres opp for visse u, v. Feks. vil u = u(y), v = v(x) gi separabel likning

Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning

Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning MAT-INF1100 Differensiallikninger i MAT-INF1100 Definsjon, litt om generelle egenskaper Noen få anvendte eksempler Teknikker for løsning

Detaljer

Definisjoner og løsning i formel

Definisjoner og løsning i formel Differensiallikninger Definisjoner og løsning i formel Forelesning uke 45, 2006 MAT-INF1100 Difflik. p. 1 Differensiallikninger Struktur i presentasjonen Lysarkene gjennomgår hovedpunkter fra Kalkulus

Detaljer

Numerisk løsning av differensiallikninger Eulers metode,eulers m

Numerisk løsning av differensiallikninger Eulers metode,eulers m Numerisk løsning av differensiallikninger Eulers metode, Eulers midtpunktmetode, Runge Kuttas metode, Taylorrekkeutvikling* og Likninger av andre orden MAT-INF1100 Diskretsering Utgangspunkt: differensiallikning

Detaljer

og variasjon av parameterene Oppsummering.

og variasjon av parameterene Oppsummering. Inhomogene differensiallikninger av andre orden Ubestemte koeffisienters metode og variasjon av parameterene Oppsummering. MAT-INF1100 October 30, 2007 NYTT TEMA Innhomogene likninger: Oppdeling i partikulær

Detaljer

3.1 Første ordens lineære difflikninger. y + f(x)y = g(x) (3.1)

3.1 Første ordens lineære difflikninger. y + f(x)y = g(x) (3.1) Kapittel 3 Differensiallikninger 3.1 Første ordens lineære difflikninger Definisjon 3.1 En første ordens lineær difflikning er en likning på formen y + f(x)y = g(x) (3.1) der f og g er kjente funksjoner.

Detaljer

MA1410: Analyse - Notat om differensiallikninger

MA1410: Analyse - Notat om differensiallikninger Høgskolen i Agder Avdeling for realfag MA40: Analyse - Notat om differensiallikninger Dato: Høsten 2000 Merknader: Dette notatet kommer i tillegg til 4.2 og 6. i læreboka. Ma 40: Analyse skal inneholde

Detaljer

Kapittel 2. Antiderivering. 2.1 Derivasjon

Kapittel 2. Antiderivering. 2.1 Derivasjon Kapittel 2 Antiderivering I dette og neste kapittel skal vi bli kjent med noen typer difflikninger og lære hvordan disse kan løses. Til dette trenger vi derivering og antiderivering. 2.1 Derivasjon I Kapittel

Detaljer

differensiallikninger-oppsummering

differensiallikninger-oppsummering Kapittel 12 differensiallikninger-oppsummering I vår verden endres størrelsene og verdiene som populasjon, vekt, lengde, posisjon, hastighet, temperatur ved tiden eller ved en annen uavhengig variabel.

Detaljer

Separable differensiallikninger.

Separable differensiallikninger. Ukeoppgaver, uke 46, i Matematikk 0, Separable differensiallikninger. Høgskolen i Gjøvik Avdeling for ingeniørfag Matematikk 0 Ukeoppgaver uke 46 I løpet av uken blir løsningsforslag lagt ut på emnesiden

Detaljer

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3 Prøve i Matematikk BYFE DAFE Dato: 27. mai 26 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Løsningsforslag Oppgave Gitt matrisene [ 2 A 4 B [ 2 og C [ 2

Detaljer

Sammendrag R2. www.kalkulus.no. 31. mai 2009

Sammendrag R2. www.kalkulus.no. 31. mai 2009 Sammendrag R2 www.kalkulus.no 31. mai 2009 1 1 Trigonometri Definisjon av sinus og cosinus Sirkelen med sentrum i origo og radius 1 kalles enhetssirkelen. La v være en vinkel i grunnstilling, og la P være

Detaljer

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 16./17. november 2015

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 16./17. november 2015 Oppsummering TMA4100 Kristian Seip 16./17. november 2015 Forelesningene 17./18. november Denne forelesningen beskriver de store linjer og sammenhengen mellom de ulike deltemaene i TMA4100 noen tips for

Detaljer

Generelle teoremer og definisjoner MA1102 Grunnkurs i analyse II - NTNU

Generelle teoremer og definisjoner MA1102 Grunnkurs i analyse II - NTNU Generelle teoremer og definisjoner MA110 Grunnkurs i analyse II - NTNU Lærebok: Kalkulus, Universitetsforlaget, 006, 3. utgave av Tom Lindstrøm Jonas Tjemsland 9. april 015 3 Komplekse tall 3.1 Regneregler

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i MAT-INF 1100 Modellering og beregninger del 1 Eksamensdag: Tirsdag 7. desember 2004 Tid for eksamen: 14:30 17:30 Oppgavesettet

Detaljer

Optimal kontrollteori

Optimal kontrollteori Optimal kontrollteori 1. og 2. ordens differensialligninger Klassisk variasjonsregning Optimal kontrollteori er en utvidelse av klassisk variasjonsregning, som ble utviklet av Euler og Lagrange. Et vanlig

Detaljer

Eksempelsett R2, 2008

Eksempelsett R2, 2008 Eksempelsett R, 008 Del Tid: timer Hjelpemidler: Vanlige skrivesaker, passer, linjal med centimetermål og vinkelmåler er tillatt. Oppgave a) Deriver funksjonen f x x cosx f x cosx x s x f x cosx 6x sinx

Detaljer

EKSAMEN BOKMÅL STEMMER. DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember :00-13: FAGKODE: IR Matematikk 1

EKSAMEN BOKMÅL STEMMER. DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember :00-13: FAGKODE: IR Matematikk 1 EKSAMEN BOKMÅL DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember 15 9:-13: FAGKODE: FAGNAVN: IR151 Matematikk 1 HJELPEMIDLER: Del 1: kl 9.-11. Ingen Del : kl 11.-13. Lommeregner Lærebok etter fritt valg Matematisk

Detaljer

Emne 11 Differensiallikninger

Emne 11 Differensiallikninger Emne 11 Differensiallikninger Differensiallikninger er en dynamisk beskrivelse av et system eller en prosess, basert på de balanselikningene vi har satt opp for prosessen. (Matematisk modellering). Vi

Detaljer

IR Matematikk 1. Eksamen 8. desember 2016 Eksamenstid 4 timer

IR Matematikk 1. Eksamen 8. desember 2016 Eksamenstid 4 timer Eksamen 8. desember 16 Eksamenstid 4 timer IR151 Matematikk 1 Bokmål Hvis du blir ferdig med oppgavene under del 1 før kl. 11., så kan og bør du starte på del uten bruk av hjelpemidler. Du kan bare bruke

Detaljer

Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel Integrerende faktor

Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel Integrerende faktor Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel 6.4 - Integrerende faktor Teori: Differensialligninger på formen y fx y gx (lineære i y av første orden) er ikke separable hvis ikke fx og gx er tallkonstanter.

Detaljer

Matematikk 1. Oversiktsforelesning. Lars Sydnes November 25, Institutt for matematiske fag

Matematikk 1. Oversiktsforelesning. Lars Sydnes November 25, Institutt for matematiske fag Matematikk 1 Oversiktsforelesning Lars Sydnes sydnes@math.ntnu.no Institutt for matematiske fag November 25, 2009 LS (IMF) tma4100rep November 25, 2009 1 / 21 Matematikk 1 Hovedperson Relle funksjoner

Detaljer

MAT 1001, Høsten 2009 Oblig 2, Løsningsforslag

MAT 1001, Høsten 2009 Oblig 2, Løsningsforslag MAT 1001, Høsten 009 Oblig, sforslag a) En harmonisk svingning er gitt som en sum av tre delsvingninger H(x) = cos ( π x) + cos (π (x 1)) + cos (π (x )) Skriv H(x) på formen A cos (ω(x x 0 )). siden H(x)

Detaljer

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 15. april 2016 kl 14 Antall oppgaver: 8

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 15. april 2016 kl 14 Antall oppgaver: 8 Innlevering BYFE DAFE Matematikk HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 5. april 6 kl Antall oppgaver: 8 Funksjonen ft) er vist i guren over. Funksjonen F x) er denert som for x. F x)

Detaljer

e x = 1 + x + x2 2 + R 2(x), = e 3! ( 1) n x n = n! n=0 y n+1 = y 0 + f(t, y n (t)) dt 1 dt = 1 + x (1 + t) dt = 1 + x x2

e x = 1 + x + x2 2 + R 2(x), = e 3! ( 1) n x n = n! n=0 y n+1 = y 0 + f(t, y n (t)) dt 1 dt = 1 + x (1 + t) dt = 1 + x x2 NTNU Institutt for matematiske fag TMA400 Matematikk høsten 20 Løsningsforslag - Øving 2 Avsnitt 8.9 23 Ved Taylors formel (med a = 0) har vi at der R 2 (x) = f (n+) (c) (n+)! e x = + x + x2 2 + R 2(x),

Detaljer

Areal - difflikninger - arbeid Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Areal - difflikninger - arbeid Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Areal - difflikninger - arbeid Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 7. oktober 2011 Kapittel 6.4. Areal til omdreiningslegemer 3 Overflate-areal av en rotasjonsflate

Detaljer

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013 Løsningsforslag Øving 3 8.2.1 Anta at dy = y2 y) dx a) Finn likevektspunktene til

Detaljer

Fagdag 7 - Start kapittel 6 - Differensialligninger. Arbeidsark

Fagdag 7 - Start kapittel 6 - Differensialligninger. Arbeidsark Fagdag 7 - Start kapittel 6 - Differensialligninger Arbeidsark Versjon: 11.04.09 - Var dessverre en del trykkfeil... Plan/innhold: Innledning Terminologi (6.1) Hva en differensialligning, orden, grad og

Detaljer

Eksamen i emnet MAT111/M100 - Grunnkurs i matematikk I Mandag 15. desember 2003, kl. 09-13(15) LØYSINGSFORSLAG OPPGÅVE 2:

Eksamen i emnet MAT111/M100 - Grunnkurs i matematikk I Mandag 15. desember 2003, kl. 09-13(15) LØYSINGSFORSLAG OPPGÅVE 2: Eksamen i emnet MAT/M00 - Grunnkurs i matematikk I Mandag 5. desember 2003, kl. 09-3(5) LØYSINGSFORSLAG Finn dei deriverte til i) f(x) = x 2 ln x OPPGÅVE : exp(u 2 )du, x, ii) f(x) = x cos(x). i) d x 2

Detaljer

KAPITTEL 8 Differensialligninger

KAPITTEL 8 Differensialligninger KAPITTEL 8 Differensialligninger Svært mange fenomener i våre omgivelser kan modelleres matematisk ved hjelp av differensialligninger. De vanligste og mest kjente eksemplene på dette finner vi i de tradisjonelle

Detaljer

Løsningsskisser - Kapittel 6 - Differensialligninger

Løsningsskisser - Kapittel 6 - Differensialligninger Løsningsskisser - Kapittel 6 - Differensialligninger Vi bruker det vi har lært i 6.3 om løsning av separable differensialligninger også i noen av oppgavene fra 6.1 og 6.2 for å knytte denne løsningsteknikken

Detaljer

K Andre Ordens Differensialligninger

K Andre Ordens Differensialligninger K 6.6 - Andre Ordens Differensialligninger Innhold: H-P Ulven, 03.04.09 Terminologi Utvikling av regel for løsning av y ay by 0 (Tilfelle: y Ce r 1x De r x ) Utvikling av regel for løsning av y ay by 0

Detaljer

Løsningsforslag til eksamen i fag MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I Høst 2008

Løsningsforslag til eksamen i fag MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I Høst 2008 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side 1 av 9 Løsningsforslag til eksamen i fag MA111/MA611 Grunnkurs i analyse I Høst 2 Oppgave 1 Funksjonen g er definert ved

Detaljer

Differensiallikninger Mellomprosjekt MAT4010

Differensiallikninger Mellomprosjekt MAT4010 Differensiallikninger Mellomprosjekt MAT4010 Tiina K. Kristianslund, Julian F. Rossnes og Torstein Hermansen 6. mai 2014 1 Innhold 1 Innledning 3 2 Differensiallikninger 3 2.1 Førsteordens, lineære differensiallikninger...........

Detaljer

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i MAT - Grunnkurs i matematikk I torsdag 5.desember 20 kl. 09:00-4:00 OPPGAVE a Modulus: w = 2 + 3 2 = 2. Argument

Detaljer

Forelesning 1: Integrasjon. Separable differensiallikninger.

Forelesning 1: Integrasjon. Separable differensiallikninger. Forelesning 1: Integrasjon. Separable differensiallikninger. Trond Stølen Gustavsen 12. januar, 2010 Innhold Anbefalt lesning 1 1.1. Kort repetisjon av integrasjon 1 1.2. Hva er en differensiallikning?

Detaljer

FORELESNINGER I OPTIMAL KONTROLLTEORI (MAT 2310)

FORELESNINGER I OPTIMAL KONTROLLTEORI (MAT 2310) FORELESNINGER I OPTIMAL KONTROLLTEORI (MAT 2310) TERJE SUND Innledning I matematisk optimering søker en å bestemme maksimums- og minimumspukter for funksjoner som avhenger av reelle variable og av andre

Detaljer

1 Mandag 1. februar 2010

1 Mandag 1. februar 2010 Mandag. februar 200 I dag skal vi fortsette med rekkeutviklinger som vi begynte med forrige uke. Vi skal se på litt mer generell rekker og vurdere når de konvergerer, bl.a. gi et enkelt kriterium. Dette

Detaljer

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002 Løsningsforslag Eksamen M Våren Oppgave f(x) = (x )e x Bruker produktregelen i derivasjonen f (x) = e x + (x ) (e x ) For å derivere e x velges kjernen u = x, og vi får (e x ) = e u. f (x) = e x + (x )

Detaljer

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

Oppfriskningskurs i matematikk 2008 Oppfriskningskurs i matematikk 2008 Marte Pernille Hatlo Institutt for matematiske fag, NTNU 4.-9. august 2008 Velkommen! 2 Temaer Algebra Trigonometri Funksjoner og derivasjon Integrasjon Eksponensial-

Detaljer

y(x) = C 1 e 3x + C 2 xe 3x.

y(x) = C 1 e 3x + C 2 xe 3x. NTNU Institutt for matematiske fag TMA4115 Matematikk eksamen 4 juni 9 Løsningsforslag 1 Innsatt for z = x + iy kan ligningen skrives x + 1 + i(y ) = x 1 + i(y + ) Ved å benytte at z = a + b for et kompleks

Detaljer

Oppgaver og fasit til seksjon

Oppgaver og fasit til seksjon 1 Oppgaver og fasit til seksjon 3.1-3.3 Oppgaver til seksjon 3.1 1. Regn ut a b når a) a = ( 1, 3, 2) b = ( 2, 1, 7) b) a = (4, 3, 1) b = ( 6, 1, 0) 2. Finn arealet til parallellogrammet utspent av a =

Detaljer

Lineære differensiallikninger.

Lineære differensiallikninger. Ukeoppgaver, uke 47, i Matematikk 0, Lineære differensiallikninger. Høgskolen i Gjøvik Avdeling for teknologi, økonomi og ledelse Matematikk 0 Ukeoppgaver uke 47 Lineære differensiallikninger. Oppgave

Detaljer

Prøve i Matte 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 03. mars 2016 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Prøve i Matte 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 03. mars 2016 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Prøve i Matte 1 BYFE DAFE 1 Dato: 3. mars 216 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. LØSNINGSFORSLAG Oppgave 1 Gitt matrisene A = [ 8 3 6 2 ] [ og

Detaljer

Løsningsforslag. og B =

Løsningsforslag. og B = Prøve i Matte Dato: vår 5 ENDRE Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver ar lik vekt. Oppgave a Gitt matrisene A regn ut A + B, AB. Løsningsforslag 4 og B 7 5 Vi

Detaljer

Matematikk 1 (TMA4100)

Matematikk 1 (TMA4100) Matematikk 1 (TMA4100) Forelesning 6: Derivasjon Eirik Hoel Høiseth Stipendiat IMF NTNU 22. august, 2012 Stigningstallet i et punkt Stigningstallet i et punkt Vi vender nå tilbake til problemet med å finne

Detaljer

OPPGAVE 1 NYNORSK. LØYSINGSFORSLAG Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i matematikk I onsdag 16. mai 2012 kl. 09:00-14:00. a) La z 1 = 3 3 3i, z 2 = 4 + i,

OPPGAVE 1 NYNORSK. LØYSINGSFORSLAG Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i matematikk I onsdag 16. mai 2012 kl. 09:00-14:00. a) La z 1 = 3 3 3i, z 2 = 4 + i, LØYSINGSFORSLAG Eksamen i MAT - Grunnkurs i matematikk I onsdag 6. mai kl. 9:-4: NYNORSK OPPGAVE a) La z = i, z = 4 + i, finn (skriv på forma a + bi): i) z z og ii) z z. : i) z z = ( i)(4 + i) = i i =

Detaljer

EKSAMEN I MATEMATIKK 1000

EKSAMEN I MATEMATIKK 1000 EKSAMEN I MATEMATIKK 1000 Oppgave 1 a) Finn den deriverte av disse funksjonene: f(x) = x 3 e 5x og g(x) = ln(tan(x)) + x 3. b) Finn de følgende ubestemte integralene: i) (x 3 + xe x2 ) dx og ii) cos 2

Detaljer

EKSAMEN I 3MX-R2 (3MZ-S2), SPØRREUNDERSØKELSE AUGUST 2014

EKSAMEN I 3MX-R2 (3MZ-S2), SPØRREUNDERSØKELSE AUGUST 2014 EKSAMEN I 3MX-R2 (3MZ-S2), SPØRREUNDERSØKELSE AUGUST 2014 Matematikk R2 Oversikt over hovedområdene: Programfag Hovedområder Matematikk R1 Geometri Algebra Funksjoner Matematikk R2 Geometri Algebra Funksjoner

Detaljer

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101)

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101) Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 6 LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA0/MA60) Fredag 2. desember 202 Tid: 09:00 3:00 Hjelpemidler: Kode

Detaljer

Forelesninger i MET2214 Matematikk valgfag ved Handelshyskolen BI

Forelesninger i MET2214 Matematikk valgfag ved Handelshyskolen BI Forelesninger i MET4 Matematikk valgfag ved Handelshyskolen BI Forelesning : Integrasjon. Separable differensiallikninger. Trond Stølen Gustavsen. januar, Innhold Anbefalt lesning.. Kort repetisjon av

Detaljer

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013 TMA4100 Matematikk 1, høst 2013 Forelesning 10 www.ntnu.no TMA4100 Matematikk 1, høst 2013, Forelesning 10 Derivasjon I dagens forelesning skal vi se på følgende: 1 Antideriverte. 2 Differensiallikninger

Detaljer

Mål og innhold i Matte 1

Mål og innhold i Matte 1 Mål og innhold i Institutt for matematiske fag 15. november 2013 på Målet med denne oversikten er at vi skal se hvor vi er i pensum, og at du skal kunne finne hva du kan/ikke kan. Jeg vil i tillegg vise

Detaljer

Kort innføring i polynomdivisjon for MAT 1100

Kort innføring i polynomdivisjon for MAT 1100 Kort innføring i polynomdivisjon for MAT 1100 I dette notatet skal vi se litt på polynomdivisjon. Mange vil kjenne denne teknikken fra før, men etter siste læreplanomlegning er den ikke lenger pensum i

Detaljer

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 7 Løsningsforslag, eksamen MA0/MA60 07.2.09 Oppgave La f() = e 4 2 2 8. a) Finn alle ekstremalpunktene til funksjonen

Detaljer

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, H06

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, H06 Løsningsforslag til eksamen i MAT, H6 DEL. poeng Hva er den partiellderiverte f z xyz cosxyz x sinyz + xyz cosyz xy cosyz x sinyz + xz cosyz cosyz xyz sinyz når fx, y, z = xz sinyz? Riktig svar b: x sinyz

Detaljer

Kapittel Flere teknikker

Kapittel Flere teknikker Innhold: Kapittel 6.7 - Flere teknikker H-P Ulven 22.04.09 Innledning Ligninger med potenser av y. ( Lærebok 6.7) Reduksjon av orden med variabelskiftet u y. (Lærebok 6.7) Innføring av u y 2 og u 2yy.

Detaljer

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 2009

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 2009 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side 1 av 6 Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 009 Oppgave 1 Funksjonen g er definert ved g(x)

Detaljer

Mål og innhold i Matte 1

Mål og innhold i Matte 1 Mål og innhold i Institutt for matematiske fag 1. november 2013 Målet med denne oversikten er at vi skal se hvor vi er i pensum, og at du skal kunne finne hva du kan/ikke kan. Jeg vil i tillegg vise hva

Detaljer

EKSAMEN. Hans Petter Hornæs og Britt Rystad

EKSAMEN. Hans Petter Hornæs og Britt Rystad KANDIDATNUMMER: EKSAMEN FAGNAVN: Matematikk. FAGNUMMER: F74A EKSAMENSDATO: Mandag. august 2 SENSURFRIST:. september 2 KLASSE:. klassene, ingenørutdanning. TID: kl. 9. 4.. FAGLÆRER: Hans Petter Hornæs og

Detaljer

Programmering i Java med eksempler

Programmering i Java med eksempler Simulering av differenslikninger Programmering i Java med eksempler Forelesning uke 39, 2006 MAT-INF1100 Differenslikn. p. 1 Løsning av differenslikninger i formel Mulig for lineære likninger med konst.

Detaljer

EKSAMEN I EMNET Løsning: Mat Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 2015 Tid: 09:00 14:00

EKSAMEN I EMNET Løsning: Mat Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 2015 Tid: 09:00 14:00 Universitetet i Bergen Det matematisk naturvitenskapelige fakultet Matematisk institutt Side 1 av 7 BOKMÅL EKSAMEN I EMNET Mat 111 - Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 15 Tid: 9: 14: Tillatte

Detaljer

MA0003-8. forelesning

MA0003-8. forelesning Implisitt derivasjon og 31. august 2009 Outline Implisitt derivasjon 1 Implisitt derivasjon 2 Outline Implisitt derivasjon 1 Implisitt derivasjon 2 Outline Implisitt derivasjon 1 Implisitt derivasjon 2

Detaljer

Løsningsforslag eksamen R2

Løsningsforslag eksamen R2 Løsningsforslag eksamen R Vår 010 Oppgave 1 a) f (x) = x cos(3x) f (x) = x cos(3x) + x ( sin(3x) 3) = x cos(3x) 3x sin(3x) b) 1. Bruker delvis integrasjon med u = 5x og v = 1 ex slik at u = 5 og v = e

Detaljer

MAT feb feb mars 2010 MAT Våren 2010

MAT feb feb mars 2010 MAT Våren 2010 MAT 1012 Våren 2010 Mandag 22. februar 2010 Forelesning Vi begynner med litt repetisjon fra forrige gang, med å sjekke om et vektorfelt er konservativt og dersom svaret er ja, regne ut potensialfunksjonen.

Detaljer

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009 Sammendrag R1 Sandnes VGS 19. august 2009 1 1 Notasjon Implikasjon Vi skriver A B hvis påstanden A impliserer B. Det vil si at hvis påstand A er riktig, så er påstand B riktig. Ekvivalens Vi skriver A

Detaljer

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 20. september 2011 Kapittel 4.7. Newtons metode 3 Eksakt løsning Den eksakte løsningen av

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i MAT-INF 1100 Modellering og beregninger. Eksamensdag: Mandag 5. desember 2011. Tid for eksamen: 9:00 13:00. Oppgavesettet er på

Detaljer

TMA4100 Matematikk 1, 4. august 2014 Side 1 av 12. x 2 3x +2. x 2

TMA4100 Matematikk 1, 4. august 2014 Side 1 av 12. x 2 3x +2. x 2 TMA4 Matematikk, 4. august 24 Side av 2 Oppgave Den rasjonale funksjonen p er definert som p(x) x2 3x +2 3x 2 5x +2. Finn de tre grenseverdiene lim xæ p(x), lim xæ p(x) og lim xæœ p(x). Løsning: x 2 3x

Detaljer

Matematikk 1 (TMA4100)

Matematikk 1 (TMA4100) Matematikk 1 (TMA4100) Forelesning 7: Derivasjon (fortsettelse) Eirik Hoel Høiseth Stipendiat IMF NTNU 23. august, 2012 Den deriverte som momentan endringsrate Den deriverte som momentan endringsrate Repetisjon

Detaljer

MAT UiO mai Våren 2010 MAT 1012

MAT UiO mai Våren 2010 MAT 1012 200 MAT 02 Våren 200 UiO 0-2. 200 / 48 200 Betrakt et system x = A x der A M n (R) er diagonaliserbar. Vi har sett at systemet kan løses ved frakoblingsmetoden: Vi finner da P = [v v n ] (inverterbar)

Detaljer

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111 Universitetet i Bergen Matematisk institutt Bergen, 9. desember 25. Bokmål Løsningsforslag til Eksamen i MAT Mandag 9. desember 25, kl. 9-. Dette er kun et løsningsforslag. Oppgave a) Betrakt de to komplekse

Detaljer

Talsnes ONE - 995850168 Enhver form for mangfoldiggjørelse av hele eller deler av innholdet av dette materiale er i henhold til norsk lov om

Talsnes ONE - 995850168 Enhver form for mangfoldiggjørelse av hele eller deler av innholdet av dette materiale er i henhold til norsk lov om 1 Eksponentielt vekst: En størrelse vokser eller avtar med en fast prosent per tidsenhet. Eulers tall e: En matematisk konstant, e=2,7 1828.. ln a gir det tallet du må opphøye Eulers tall e i for å få

Detaljer

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk TMA400 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 27. september 20 Kapittel 5.6. Substitusjon og arealet mellom kurver 3 Areal mellom kurver Problem

Detaljer

1 Mandag 22. februar 2010

1 Mandag 22. februar 2010 1 Mandag 22. februar 2010 Vi begynner med litt repetisjon fra forrige gang, med å sjekke om et vektorfelt er konservativt og dersom svaret er ja, regne ut potensialfunksjonen. Videre skal vi se på en variant

Detaljer

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009 Løsningsforslag eksamen MAT Grunnkurs i Matematikk I høsten 9 OPPGAVE (a) Vi har w = + ( ) =. I et komplekse plan ligger w i 4. kvarant og vinkelen θ mellom tallet og en relle aksen har tan θ =, vs. at

Detaljer

Arne B. Sletsjøe. Oppgaver, MAT 1012

Arne B. Sletsjøe. Oppgaver, MAT 1012 Arne B. Sletsjøe Oppgaver, MAT 101 1 En-variabel kalkulus 1.1 I de følgende oppgavene, i) finn alle kritiske punkter til f(x), ii) beskriv monotoniegenskapene til funksjonene ved å se på fortegnet til

Detaljer

Prøve i Matte 1000 ELFE KJFE MAFE 1000 Dato: 02. desember 2015 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark

Prøve i Matte 1000 ELFE KJFE MAFE 1000 Dato: 02. desember 2015 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Prøve i Matte ELFE KJFE MAFE Dato: 2. desember 25 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Oppgave Gitt matrisene A = 2 2 3 5 og B = [ 5 7 2 ] Regn

Detaljer

Løsningsforslag Prøveeksamen i MAT-INF 1100, Høsten 2003

Løsningsforslag 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

Detaljer

Høgskolen i Oslo og Akershus. = 2xe 2x + x 2 e 2x (2x) = 2xe 2x + 2x 2 e 2x = 2xe 2x (1 + x) e 2x + x 2 ( e 2x) 1 sin x (sin x) + 2x = cos x

Høgskolen i Oslo og Akershus. = 2xe 2x + x 2 e 2x (2x) = 2xe 2x + 2x 2 e 2x = 2xe 2x (1 + x) e 2x + x 2 ( e 2x) 1 sin x (sin x) + 2x = cos x Oppgåve a) i) ii) f(x) x e x f (x) ( x ) e x + x ( e x) xe x + x e x (x) xe x + x e x xe x ( + x) g(x) ln(sin x) + x g (x) sin x (sin x) + x cos x sin x + x tan x + x b) i) ( x + ) dx x x dx+ x dx x +

Detaljer

Fremdriftplan. I går. I dag. 2.5 Uendelige grenser og vertikale asymptoter 2.6 Kontinuitet

Fremdriftplan. I går. I dag. 2.5 Uendelige grenser og vertikale asymptoter 2.6 Kontinuitet 1 Fremdriftplan I går 2.5 Uendelige grenser og vertikale asymptoter 2.6 Kontinuitet I dag 2.7 Tangenter og derivasjon 3.1 Den deriverte til en funksjon 3.2 Derivasjonsregler 3.3 Den deriverte som endringsrate

Detaljer

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt. Oppgave Vi denerer matrisene A, B, og C som A = [ ] 3, B = 5 9, C = 3 3. a) Regn ut følgende matrisesummer og matriseprodukter, om mulig. Dersom

Detaljer

Logaritmer og eksponentialfunksjoner

Logaritmer og eksponentialfunksjoner Logaritmer og eksponentialfunksjoner Harald Hanche-Olsen og Marius Irgens 20-02-02 Dette notatet ble først laget for MA02 våren 2008. Denne versjonen er omskrevet for MA02 våren 20. Du vil oppdage at mange

Detaljer

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag TMA400 Matematikk Høst 04 Løsningsforslag Øving 04 30 For å vise at f er en injektiv one-to-one funksjon, ser vi på den deriverte,

Detaljer

x(x 1)(x 2) p(x) = 3,0 1( 1 1)( 1 2) Newtons interpolasjonsformel: Tabellen over dividerte differenser er gitt ved

x(x 1)(x 2) p(x) = 3,0 1( 1 1)( 1 2) Newtons interpolasjonsformel: Tabellen over dividerte differenser er gitt ved NTNU Institutt for matematiske fag TMA35 Matematikk D eksamen 20. desember 200 Løsningsforslag Oppgaven kan, for eksempel, løses ved hjelp av Lagrange-interpolasjon eller Newtons interpolasjonsformel.

Detaljer

11. FUNKSJONER AV FLERE VARIABLER

11. FUNKSJONER AV FLERE VARIABLER 11. FUNKSJONER AV FLERE VARIABLER FREDRIK THOMMESEN Contents 1. Funksjoner av flere variabler 1 1.1. Funksjoner av to variabler 1 1.2. Partielle deriverte med to variabler 2 1.3. Geometrisk representasjon

Detaljer

Lineære likningssystemer og matriser

Lineære likningssystemer og matriser Kapittel 3 Lineære likningssystemer og matriser I dette kapittelet skal vi sette sammen Kapittel 1 og 2. 3.1 Den utvidede matrisen til et likningssystem Vi starter med et lineært likningssystem med m likninger

Detaljer

Kurveintegraler, fluks, sirkulasjon, divergens, virvling

Kurveintegraler, fluks, sirkulasjon, divergens, virvling Kurveintegraler, fluks, sirkulasjon, divergens, virvling Kap 4 Matematisk Institutt, UiO MEK1100, FELTTEORI OG VEKTORANALYSE våren 2009 Framstilling Kommentarer, relasjon til andre kurs Kurveintegraler

Detaljer

Den deriverte og derivasjonsregler

Den deriverte og derivasjonsregler Den deriverte og derivasjonsregler Department of Mathematical Sciences, NTNU, Norway September 3, 2014 Tangenten til en funksjon i et punkt (kap. 2.1) Sekant til en funksjon gjennom to punkter 25 20 f(c+h)

Detaljer

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Eksamen i MAT111 Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Eksamen i MAT111 Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i MAT Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag Onsdag 9. mai, kl. 9. 4. Bokmål Oppgave a) La R være området mellom kurvene Finn

Detaljer

Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2,

Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2, Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2, 201. 1 Høgskolen i Gjøvik Avdeling TØL Repetisjonsoppgaver MATEMATIKK 1 REA1141 og REA1141F Derivasjon 2, 201. Oppgave 1 Denne oppgaven har forholdsvis enkle derivasjoner,

Detaljer

Enkel matematikk for økonomer 1. Innhold. Parenteser, brøk og potenser. Ekstranotat, februar 2015

Enkel matematikk for økonomer 1. Innhold. Parenteser, brøk og potenser. Ekstranotat, februar 2015 Ekstranotat, februar 205 Enkel matematikk for økonomer Innhold Enkel matematikk for økonomer... Parenteser, brøk og potenser... Funksjoner...4 Tilvekstform (differensialregning)...5 Nyttige tilnærminger...8

Detaljer

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4110/TMA4115 MATEMATIKK 3

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4110/TMA4115 MATEMATIKK 3 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 25 2. januar 25 EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4/TMA45 MATEMATIKK 3 Oppgave A- a) Finn kvadratrøttene til det komplekse tallet

Detaljer

Heldagsprøve R2. Våren Onsdag 6. Mai Løsningsskisser - Versjon Del 1 - Uten hjelpemidler - 3 timer. Oppgave 1.

Heldagsprøve R2. Våren Onsdag 6. Mai Løsningsskisser - Versjon Del 1 - Uten hjelpemidler - 3 timer. Oppgave 1. Heldagsprøve R Våren 015 Onsdag 6. Mai 09.00-14.00 Løsningsskisser - Versjon 1.05.15 Del 1 - Uten hjelpemidler - timer Oppgave 1 Deriver funksjonene: a) fx tanx Kjerneregel: fx tanu, u x f 1 x cos u x

Detaljer

UNIVERSITETET I BERGEN

UNIVERSITETET I BERGEN LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. H.007. Eksamen i emnet MAT131 - Differensialligninger I 8. september 007 kl. 0900-100 Tillatte hjelpemidler: Ingen (heller

Detaljer

Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7

Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7 Løsningsforslag eksamen i TMA4 Matematikk 2. desember 23. Side av 7 Oppgave Løs initialverdiproblemet y (2/x)y, y() 2. Løsning: y (2/x)y er en førsteordens lineær differensialligning. Vi finner en løsning

Detaljer

Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 2011

Derivasjon 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

Detaljer

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 3 i emnet MAT111, høsten 2016

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 3 i emnet MAT111, høsten 2016 UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Obligatorisk innlevering 3 i emnet MAT, høsten 206 Innleveringsfrist: Mandag 2. november 206, kl. 4, i Infosenterskranken i inngangsetasjen

Detaljer

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for Ingeniørutdanning

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for Ingeniørutdanning HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for Ingeniørutdanning EKSAMEN I Matematisk analyse og vektoralgebra, FOA150 KLASSE : Alle DATO : 11. august 006 TID: : Kl. 0900-100 (4 timer) ANTALL OPPGAVER : 5 VARIGHET ANTALL

Detaljer

R Differensialligninger

R Differensialligninger R2-26.02.2015 - Differensialligninger Løsningsskisser Oppgave 1 Løs differensialligningene: a) y x e x b) y x y 0 c) y xy x d) y y x a) Eksakt dl: y x e x Løses direkte med vanlig integrasjon: y x2 2 e

Detaljer

1 OPPGAVE 2 OPPGAVE. a) Hva blir kontobeløpet den 2. januar 2040? b) Hvor mye penger blir det i pengeskapet den 2. januar 2040?

1 OPPGAVE 2 OPPGAVE. a) Hva blir kontobeløpet den 2. januar 2040? b) Hvor mye penger blir det i pengeskapet den 2. januar 2040? OPPGAVE Den. januar 0 satte Ola Normann 00 tusen kroner på en bankkonto med faste renter 3% per år. Han planlegger å ta ut halvparten av rentebeløpet den. januar hvert år, og å legge kontantene til et

Detaljer