LØSNINGSSKISSE TIL EKSAMEN I FAG SIF august 2001

Like dokumenter
=cos. =cos 6 + i sin 5π 6 = =cos 2 + i sin 3π 2 = i.

Løsningsforslag for eksamen i Matematikk 3 - TMA4115

EKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA4110)

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

EKSAMEN I TMA4110 MATEMATIKK 3 Bokmål Mandag 6. juni 2011 løsningsforslag

EKSAMEN I TMA4110 MATEMATIKK 3 Bokmål Fredag 4. desember 2009 løsningsforslag

MA1201/MA6201 Høsten 2016

UNIVERSITETET I OSLO

Universitet i Bergen. Eksamen i emnet MAT121 - Lineær algebra

UNIVERSITET I BERGEN

SIF5010 Matematikk 3. y 00, 2y 0 +5y = sin x 4A, 2B =0 4B +2A =1;

Diagonalizering. En n n matrise A sies å være diagonaliserbar hvis den er similær med en diagonalmatrise D. A = PDP 1

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

MA1202/MA S løsningsskisse

MAT Prøveeksamen 29. mai - Løsningsforslag

EKSAMEN I MA1202 LINEÆR ALGEBRA MED ANVENDELSER

Eksamen i ELE Matematikk valgfag Torsdag 18. mai Oppgave 1

Vær OBS på at svarene på mange av oppgavene kan skrives på flere ulike måter!

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4110/TMA4115 MATEMATIKK 3

UNIVERSITETET I OSLO

Minste kvadraters løsning, Symmetriske matriser

TMA4110 Eksamen høsten 2018 EKSEMPEL 1 Løsning Side 1 av 8. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: x 1 7x 4 = 0

IR Matematikk 1. Utsatt Eksamen 8. juni 2012 Eksamenstid 4 timer

Løsningsforslag MAT 120B, høsten 2001

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser høsten 2009.

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN, MAT 1001, HØSTEN (x + 1) 2 dx = u 2 du = u 1 = (x + 1) 1 = 1 x + 1. ln x

Vi skal koble diagonalisering av matriser sammen med ortogonalitet. Skal bl.a. se på

TMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA1202/MA6202 VÅR 2010

Diagonalisering. Kapittel 10

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Forelesning 14 Systemer av dierensiallikninger

R: 0, , = 6000 D : 0, , = 4000 La v n = angi fordelingen etter n år (dvs. a b n stemmer for R og

Tidligere eksamensoppgaver

UNIVERSITETET I OSLO

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

TMA4110 Matematikk 3 Høst 2010

UNIVERSITETET I OSLO

LO510D Lin.Alg. m/graf. anv. Våren 2005

Løsningsforslag MAT102 - v Jon Eivind Vatne

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, VÅR 09

Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side 1 av 7 L SNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I SIF5009 MATEMATIKK 3 Bokmål Man

EKSAMEN I MA0002 Brukerkurs B i matematikk

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser våren 2009.

16 Ortogonal diagonalisering

UNIVERSITETET I OSLO

ELE Matematikk valgfag

Løsninger for eksamen i MAT Lineær algebra og M102 - Lineær algebra, fredag 28. mai 2004, Oppgave 1. M s = = 1 2 (cofm 2) T.

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

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Løsningsforslag til prøveunderveiseksamen i MAT-INF 1100, H-03

Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel Integrerende faktor

Eksamensoppgavehefte 2. MAT1012 Matematikk 2: Mer lineær algebra

MAT UiO. 10. mai Våren 2010 MAT 1012

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, H06

5.5 Komplekse egenverdier

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Eksamensoppgave MAT juni 2010 (med løsningsforslag)

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

UiO MAT1012 Våren Ekstraoppgavesamling

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

UNIVERSITETET I OSLO

Lineær algebra. 0.1 Vektorrom

MAT-1004 Vårsemester 2017 Prøveeksamen

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

13 Oppsummering til Ch. 5.1, 5.2 og 8.5

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I MATEMATIKK 1000

= 3 11 = = 6 4 = 1.

UNIVERSITETET I OSLO

3x + 2y 8, 2x + 4y 8.

Kap. 7 Symmetriske matriser og kvadratiske former

Løsningsforslag eksamen R2

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA-109 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Turid Knutsen, Øystein Alvik

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

Fasit MAT102 juni 2016

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, V08

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I BERGEN

UNIVERSITETET I OSLO

2 3 2 t der parameteren t kan være et vilkårlig reelt tall. i) Finn determinanten til M. M =

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

Institutt for Samfunnsøkonomi

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

Løsningsforslag. og B =

Egenverdier for 2 2 matriser

Eksamen R2, Våren 2011 Løsning

A 2 = PDP 1 PDP 1 = PD 2 P 1. og ved induksjon får vi. A k = PD k P 1. Kommentarer:

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1050, vår 2019

Oppgave 1 (25 %) - Flervalgsoppgaver

Side av 5 fra matriseteori har vi at en symmetrisk matrise alltid er ortogonalt diagonaliserbar. Det vil si at X kan skrives på formen X = M M (6) der

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag, Ma-2610, 18. februar 2004

Eksamensoppgave i TMA4115 Matematikk 3

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 6 LØSNINGSSKISSE TIL EKSAMEN I FAG SIF500 0. august 00 Oppgave 5 +6 ( 4 +6)0 dvs. at vi har en rot 0 og 4 røtter av Vi får røttene 4 6 r 4 e 4iθ 6 e iπ r ogθ π 4 + πk,k 0,,, 3 4 Im 0 0 e iπ/4 ( + i) e i3π/4 ( +i) 3 e i5π/4 ( i) 4 e i7π/4 ( i) - 3 4 0 Re Oppgave a) Integrerende faktor: F (x) e R xdx e x Multipliserer med F (x) på begge sider av ligningen, slik at (e x y) xe x e x y xe x dx e x + C.

Løsningsforslag SIF500 Side av 6 Generell løsning blir y(x) Ce x og setter vi inn initialverdien y() 0 får vi at C /(e), slik at y(x) (ex ) b) Eulers metode gir oss følgende formel: y n+ y n + h(x n y n + x n ) der y n y(x n ), og x n x 0 + nh. Med y 0 0ogx 0 ogmedh /4 får vi y( 5 4 ) y 4, y(3 ) y 3 3 Oppgave 3 a) Karakteristisk ligning: λ 4λ +4(λ ) 0 Homogen løsning: y h C e x + C xe x Partikulærløsning: y p Ax e x Setter partikulærløsningen inn i ligningen, og får A 3/. Generell løsning blir: y C e x + C xe x + 3 x e x Startverdiene gir y(0) C 0 y (0) C + C, C og løsningen blir. y(x) (x + 3 x )e x

Løsningsforslag SIF500 Side 3 av 6 b) Karakteristisk ligning: λ +0, λ ±i Homogen løsning: y h C sin(x)+c cos(x) Partikulærløsning: y p u sin(x)+u cos(x) der u og u må tilfredstille sin(x) cos(x) u 0 cos(x) sin(x) / sin(x) Denne har løsningen Generell løsning blir: u u / tan(x), u ln(sin(x)) u, u x y(x) C sin(x)+c cos(x) + ln(sin(x)) sin(x) x cos(x) Oppgave 4 Systemet kan skrives på formen x y 7 6 0 x y Matrisas karakteristiske ligning er ( 7 λ)( λ)+λ +7λ +(λ +4)(λ +3) Egenverdiene blir altså λ 4, λ 3, og de tilhørende egenvektorene kan regnes ut: 3v λ 4 : +v 0 6v +4v 0, v 3 λ 3 : 4v +v 0 6v +3v 0, v Generell løsning blir x(t) C y(t) e 4t + C 3 e 3t

Løsningsforslag SIF500 Side 4 av 6 Setter vi inn initialverdiene ender vi med x(0) C + C y(0) 3C +C C C og løsningen blir x(t) e 4t e 3t y(t) 3e 4t e 3t Oppgave 5 a) 0 3 0 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 b) Row(A) span{(, 0, ), (0,, )} Col(A) span{(,, 3), (, 0, )} Null(A) span{(,, )} c) Col(A) er spent ut av de to vektorene v (,, 3) og v (, 0, ). Vi bruker Gram- Schmidts metode for å finne en ortogonal basis: u v, u v (u v ) (u u ) u 0 8/7 /7 4 3 4/7 En ortogonalbasis forcol(a) erdermedgittved(,, 3) og (4,, ) (vi har multiplisert den siste vektoren med 7/ får åfå pene tall, men det er ikke noe krav.) Hvis vi i stedet tar utganspunkt i vv, blir resultatet (, 0, ), (,, ). Oppgave 6 Når det(a) 0erA inverterbar. Vi kan vise ( ) vedå multiplisere med A fra venstre på begge sider: I I {}}{{}}{ A AB A AC B C

Løsningsforslag SIF500 Side 5 av 6 Vi velger en så enkel singulær matrise A som mulig, f.eks. 0 0 A 0 Lar vi vil B b b c c, C b b c c 0 0 0 0 AB, AC b b c c slik at AB AC hvis b c og b c. Vi kan f.eks. velge 0 0 0 0 A, B, C. 0 3 7 Oppgave 7 a) A λi (7 λ)(8 λ) λ 5λ +50(λ 0)(λ 5) 0 så egenverdier og egenvektorer er gitt ved λ 0, 3v + v 0 3v v 0, v 3 λ 5, v + v 0 3v + 3v 0, v b) Vi lar x n være antall gifte og y n antall ugifte menn i år n (fra nå av).vifår følgende formel, med x 0 8000 og y 0 000. x n+ x n 0, 3x n +0, y n 0, 7x n +0, y n y n+ y n +0, 3x n 0, y n 0, 3x n +0, 8y n

Løsningsforslag SIF500 Side 6 av 6 eller på matriseform xn+ y n+ B n { }}{ 7 0 3 8 xn y n slik at xn y n B n x0 y 0 Vi ser at B /0A, dermedharb egenverdiene, 0og0, 5, og samme egenverdier som A. B er altså diagonaliserbar, dvs. B PDP,derP er egenvektormatrisa, dvs., 0 0 D, P, P. 0 0, 5 3 5 3 Dermed får vi at lim n Bn lim n PD n P P lim n og xn lim n y n, 0 n 0 0 0, 5 n P P 0.4 0.4 0.6 0.6 8000 000, 0 0 P 0 0 4000. 6000 På lang sikt vil det altså bli 4000 gifte og 6000 ugifte menn i byen. 0.4 0.4 0.6 0.6 Oppgave 8 Hvis A er diagonaliserbar så fins en inverterbar matrise P og en diagonalmatrise D diag{d,d,,d n } slik at A PDP. Men A PDP A k PD k P D k P A k P. Og da gjelder A k O D k diag{d k,dk,,dk n } O D O A O.