Velkommen til Eksamenskurs matematikk 2



Like dokumenter
Som vanlig er enkelte oppgaver kopiert fra tidligere års løsningsforslag. Derfor kan notasjon, språk og stil variere noe fra oppgave til oppgave.

Eksamen, høsten 13 i Matematikk 3 Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

Oppgavesettet har 10 punkter 1, 2ab, 3ab, 4ab, 5abc som teller likt ved bedømmelsen.

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, 8.juni 2010

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Oppgavene er hentet fra fagets lærebok, Hass, Weir og Thomas, samt gamle eksamener.

MAT Grublegruppen Uke 36

Løsning IM

(t) = [ 2 cos t, 2 sin t, 0] = 4. Da z = 2(1 + t) blir kurva C en helix/ei skruelinje på denne flata (se fig side 392).

The full and long title of the presentation

dx = 1 1 )dx = 3 y= x . Tangentplanet til hyperboloiden i (2, 1, 3) er derfor gitt ved x 2, y 1, z 3 = 0 x 2 + 2(y 1) 2 (z 3) = 0 x + 2y 2z 3 = 2

= (2 6y) da. = πa 2 3

Eksamen, høsten 14 i Matematikk 3 Løsningsforslag

Figur 1: Volumet vi er ute etter ligger innenfor de blå linjene. Planet som de røde linjene ligger i deler volumet opp i to pyramider.

MAT mars mars mars 2010 MAT Våren 2010

Randkurva C til flata S orienteres positivt sett ovenfra, og kan parametriseres ved: r (t) = [ sin t, cos t, sin t] dt, 0 t 2π.

Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1

EKSAMEN. Valgfag, ingeniørutdanning (3. klasse). ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formelark.)

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Obligatorisk oppgåve 1

TMA Representasjoner. Funksjoner. Operasjoner

y (t) = cos t x (π) = 0 y (π) = 1. w (t) = w x (t)x (t) + w y (t)y (t)

y = x y, y 2 x 2 = c,

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, vår 2009

Oppgaver og fasit til seksjon

Vår TMA4105 Matematikk 2. Løsningsforslag Øving 6. 5 Exercise Exercise

Integraler. John Rognes. 15. mars 2011

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

Notater til eksamensforelesning i TMA4105

. 2+cos(x) 0 og alle biter som inngår i uttrykket er kontinuerlige. Da blir g kontinuerlig i hele planet.

Løsning, Stokes setning

Vi 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.

EKSAMEN I FAG SIF5005 MATEMATIKK 2

EKSAMENSOPPGÅVE. Tilletne hjelpemiddel: Godkjend kalkulator og formelsamling og 2 eigne A4-ark (4 sider totalt)

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1103, 2.mars 2010

EKSAMENSOPPGAVE. KRAFT I og II Hall del 2 Kraft sportssenter Ingen

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMA4105 MATEMATIKK 2 Lørdag 14. aug 2004

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING 11, TMA4105, V2008. x = r cos θ, y = r sin θ, z = 2r for 0 θ 2π, 2 2r 6. i j k. 5 r dr dθ = 8

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

TMA4105. Notat om skalarfelt. Ulrik Skre Fjordholm 15. april 2016

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG TMA4105 Matematikk 2 8. August 2005

Eksamensoppgavehefte 1. MAT1012 Matematikk 2: Mer funksjonsteori i en og flere variabler

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

Matte 3 (HiB) Tommy Odland. 5. mai Sammendrag

EKSAMEN. TILLATTE HJELPEMIDLER: John Haugan: Formler og tabeller. Rottmanns formelsamling (tillatt som overgangsordning)

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Alternativ II: Dersom vi ikke liker å stirre kan vi gå forsiktigere til verks. Først ser vi på komponentlikninga i x-retning

Kjerneregelen. variabelbytte. Retningsderivert MA1103. gradienter 7/2 2013

Løsning til eksamen i ingeniørmatematikk

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT 1110, våren 2006

Løsning IM

Vektorfluks og sirkulasjon, divergens, virvling, strømfunksjonen

Eksamensoppgaver og Matematikk 1B

Funksjoner i flere variable

Løsning, Oppsummering av kapittel 10.

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1110, uka 8-12/2

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i V139A Matematikk 30

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. kl.10:00 og 12:00

Oppsummering MA1101. Kristian Seip. 23. november 2017

Flervariable funksjoner: Kjerneregel og retningsderiverte

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: MAT-1003 Dato: Tirsdag 15. desember 2015 Tid: Kl 15:00 19:00 Sted: Åsgårdvegen 9

x 2 + y 2 z 2 = c 2 x 2 + y 2 = c 2 z 2,

EKSAMEN. 3. klassene, ingenørutdanning. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og formelark)

FYS1120 Elektromagnetisme

TMA4105 Matematikk 2 Vår 2014

Matematikk 4, ALM304V Løsningsforslag eksamen mars da 1 er arealet av en sirkel med radius 2. F = y x = t t r = t t v = r = t t

SIF 5005 Matematikk 2 våren 2001

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

e y + ye x +2x xe y + e x +1 0 = 0

MA1103. Partiellderivert, derivert og linearisering

Arne B. Sletsjøe. Oppgaver, MAT 1012

Navn/kursparallell skrives her (ved gruppearbeid er det viktig at alle fyller ut):

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX Privatister 3. mai eksamensoppgaver.org

UNIVERSITETET I OSLO

Kurveintegraler, fluks, sirkulasjon, divergens, virvling

Løsningsforslag. e n. n=0. 3 n 2 2n 1. n=1

Mål og innhold i Matte 1

SIF5005 MATEMATIKK 2 VÅR r5 drdθ = 1 m. zrdzdrdθ = 1 m. zrdzdrdθ =

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 5. Avsnitt Vi vil finne dx ( cos t dt).

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Eksamen IRF30014, våren 16 i Matematikk 3 Løsningsforslag

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

Eksamen IRF30014, høsten 15 i Matematikk 3 Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAGET 5005/7 MATEMATIKK 2 1. august der k er et vilkårlig heltall. Det gir

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, H06

Innlevering BYPE2000 Matematikk 2000 HIOA Obligatorisk innlevering 2 Innleveringsfrist Tirsdag 1. april 2014 kl. 12:45 Antall oppgaver: 8+2

Løsningsforslag eksamen TMA4105 matematikk 2, 25. mai 2005

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Velkommen til MA1103 Flerdimensjonal analyse

Matematikk 1 (TMA4100)

Fjæra i a) kobles sammen med massen m = 100 [kg] og et dempeledd med dempningskoeffisient b til en harmonisk oscillator.

Transkript:

Velkommen til Eksamenskurs matematikk 2 Haakon C. Bakka Institutt for matematiske fag 12.-13. mai 2010

Introduksjon Begin with the end in mind - The 7 Habits of Highly Effective People (Stephen R. Covey) Hva skal skal vi lære her? Eksamenskurs (eksempler: eksamensoppgaver) Motivasjon (hva skal vi med dette?) Forskningsbasert undervisning og veien videre Matematisk Deciphreringsskill Toppen av fjellet Hva skal vi ikke gjøre her? Detaljene (alle utregingene) Presisjonen

Program Motivasjon Matte 1 Integrasjon (7) Derivasjon (6) Anvendelser av derivasjon (7) Konservativt vektorfelt (1) Div/Curl Teoremer (forstå en likning) (11) Forskningsbasert undervisning (bruker jeg matte 2?) Flere eksamensoppgaver

Organisering Slik tenkte jeg vi skulle organisere oss: Tidspunkt i dag og i morgen: 10-16 Pause (i dag bare en halvtime) (12-12:30) Eksamensoppgaver fra 2008-2009 Eksperiment: Blodtilførsel (40min over hel) Er det noe dere bør passe på? Gå ut i pausene Drikk og spis

Matematikk 1 - litt repetisjon Derivasjon Derivasjon f (x) = lim h 0 f (x + h) f (x) h Numerikk f (x) f (x + 0.01) f (x) 0.01

Matematikk 1 - litt repetisjon Integrasjon Integrasjon 1 0 f (x) dx = lim n n f i=1 ( ) i 1 n n Numerikk 1 0 1000 f (x) dx f i=1 ( i ) 1 1000 1000

Matematikk 1 - litt repetisjon Fundamentalteoremet Fundamentalteoremet Flerdimensjonalt d f (x) dx dx d = f (x) f (x) dx dx = f (x) + C S V F(x, y, z) dv = F(x, y, z) da = S C F(x, y, z) da F(x, y, z) dr

Fysikk Maxwells likninger for elektromagnetisme E = ρ ɛ 0 B = 0 E = B t E B = µ 0 J + µ 0 ɛ 0 t Her er E, B, ρ funksjoner av romtidkoordinatene x, y, z, t.

Fluidmekanikk Navier-Stoke s teorem ( ) v ρ t + v v = p + f + stuff

Notasjon Konstant / funksjon: a, f Vektor / vektorfunksjon: v, F Lengde på vektor: v Vektor; størrelse og retning: v = v v v =v n Vektorprodukt [1, 2, 3] [0, 4, 1] = 0 + 8 + 3 = 11 Kryssprodukt: [1, 2, 3] [0, 4, 1] (se tavla) Enhetsvektorer: i = ˆx = [1, 0, 0], j = ŷ = [0, 1, 0] og k = ẑ = [0, 0, 1].

Flerdimensjonal integrasjon Hvordan integrere Ta det innerste integralet først, se på alle de andre variablene som konstanter (som π og 2). For eksempel Eksempel 2 x=1 3x + e y x 2 + sin(z) + cos(3xyz) dx = [ 3 2 x 2 + 1 3 ey x 3 + sin(z)x + sin(3xyz) 1 ] 2 = 3yz x=1 3 2 (2 1) + 1 3 ey (2 2 1) + sin(z)( 2 1) + 1 3yz (sin(3 2yz) sin(3yz)) Mai 2008 Oppgave 4, og oppgave 5a.

Polar(sylinder)- og kulekoordinater Hvordan integrere nå? På formelarket finner vi dv = dx dy dz = r dr dθ dz = ρ 2 sin(φ) dρ dφ dθ hvor ρ er rho, φ er phi og θ er theta. Merk hvordan r og ρ 2 kompenserer for avstand til origo, og sin(φ) kompenserer for at horisontalsnitt av en kule er større midt på enn ved polene. (se side 830 i boka) Eksempel Mai 2008 Oppgave 1, og oppgave 3.

Fokus på å finne grensene Hvordan integrere nå? Skriv opp alle likningene som beskriver området. Tegn opp alle mulige skisser (z-x-planet, z-y-planet, z-r-planet, x-y-planet) Velg en variabel av gangen og skriv opp en dobbel ulikhet til denne. Når man har skrevet opp en dobbel ulikhet for en variabel har man brukt opp denne variabelen. Eksempel August 2008 Oppgave 6a (kun sette opp integralet)

Partiellderivert Definisjon av retningsderivert La r = [x, y, z] være en vektor, og vi skriver f (r) i stedet for f (x, y, z). Da blir den retningsderiverte i retning h Eksempel f (r + ɛh) f(r) Df r = lim. ɛ 0 ɛ Den retningsderiverte i y-retning (h = [0, 1, 0]) f (x, y + ɛ, z) f (x, y, z) f y r = lim. ɛ 0 ɛ

Jakobimatrise Derivert av en generell funksjon La f (x, y, z) = [u(x, y, z), v(x, y, z), w(x, y, z)]. Da er den deriverte J f = u x u y u z v x v y v z w x w y w z (forutsatt at alle disse finnes og er kontinuerlige) Eksempel f (x, y, z) = [ x 2 y, sin(xyz), e yz] Kjerneregelen: J f g = J f J g Transformasjon: du dv dw = J f dx dy dz.

Jakobimatrise 2 Eksempler f (x, y, z) = x 2 + ze y J f = f = [2x, ze y, e y ] r(t) = [ t, t 2, 1 ] J r = dr dt = r t = [1, 2t, 0] T f (r(t)) = t 2 + 1e t2 J f r = df (r(t)) dt (hvor den siste kan regnes på to måter) = 2t + 2te t2

Nabla operator Huskeregelen nabla [ ] = x, y, z Huskeregelen nabla f (vektor ganger tall) Gradient F (prikkprodukt/vektorprodukt/indreprodukt) Divergens F (kryssprodukt) Curl Nabla ikke alltid som man forventer ( F) 2 F (se rottmann)

Tangentplan Anta at vi har en parametrisert flate R(u, v). Hva ligger på tangentplanet? Lineariserer vi i u-retning: R u -vektoren ligger i planet. Lineariserer vi i v-retning: R v -vektoren ligger i planet. Hva er da normalen til planet? n ds = ±R u R v du dv n = R u R v R u R v ds = R u R v du dv (dette fungerer naturligvis med u = x og v = y også) eksempel Eksamen mai 2008 oppgave 2 Eksamen august 2009 oppgave 2

Småsnacks Eksempel topp/bunnpunkt Eksamen august 2008 oppgave 7 Eksempel vanlig vektor-derivasjon Eksamen august 2009 oppgave 3a

Lagrange-multiplikator Metoden Maksimer/minimer funksjonen f på overflaten S: g(x, y, z) = 0. Da er (λ kalles lambda): f g også kjent som f = λ g Eksempel Eksamen mai 2008 oppgave 6 Eksamen mai 2009 oppgave 1 og 3

Tyngdepunkt (massefellespunkt) (gjennomsnittskoordinat) Likningene fra formelarket z = 1 M z dm Hvor M = dm er massen til hele, og dm er massen til en liten bit, f.eks: dm = δdv = λds = µds = µda. (δ kalles delta; λ kalles lambda; µ kalles my) Eksempel Eksamen august 2008 oppgave 1

Litt nærmere anvendelser Kilder Wikipedia: diffusion equation Google(scholar): diffusion cancer modelling

Vektorfelt Eksempel : F(x, y) = [cos(y), x sin(y)] Tilfeldigvis: F(a, b) = (x cos(y)) (a,b)

Konservativt vektorfelt La F være et vektorfelt. eks: [yz, xz, xy]. Teorem: De følgende utsagn er ekvivalente f = F for en eller annen funksjon f C F T ds = 0 for alle lukkede kurver C b a F T ds er den samme for alle kurver C fra a til b F n ds = 0 for alle pene områder A A F = 0 Her er Tds = r (t) ds r (t) dt dt = r (t) r (t) r (t) dt = r (t)dt. Eventuelt kan man i stedet for Tds skrive dr = dr dt dt = r (t)dt. Eksempel Eksamen mai 2009 Oppgave 2

Divergensteorem - hvordan forstå en likning Teoremet F n dσ = Hvor σ er sigma. Eventuelt: F da = Hvor S er overflaten til området T. S S T T F dv div F dv

Formular Hva består likningen av? (reduksjonisme) Sett sammen deler til små helheter Test likningen på eksempler Finn spesialtilfeller (hva er dette en generalisering av?) Finn eksempler på når den ikke fungerer Studer beviset

Superformel og eksempler Eksempel Eksamen mai 2008 Oppgave 5c Superformel La R(u, v) være en parametrisering av flaten. (Eksempel: R(u, v) = [ v sin(u), v cos(u), v 2 u 10] for 1 u 2 og 3 v 4.) n ds = ±R u R v du dv Fortsatt er n ds = da = n dσ. Eksempel Eksamen august 2008 Oppgave 4

Curl-Teoremet (Stoke s teorem) Teoremet C F T ds = F dr = C S S (curl F) n dσ F da Hvor kurven C omslutter flaten S (og er derfor lukket) Eksempel Eksamen august 2009 Oppgave 5b (på begge måter) En slags forklaring Del opp arealet S i småbiter. F da er arbeidet rundt en småbit. Arbeidet når vi tar en rundturen langs kurven C = summen

Formelark (en oppsummering) Dekomponering av akselerasjonsvektor: Gang med T, N e.g. mai 2005 oppgave 7a. Diskriminant: Tenk på fortegn til A og B. Flateintegral: Bruk heller ndσ = ±R u R v du dv Tyngdepunkt og treghetsmoment: dm er massen til en liten bit, m = dm er massen til hele figuren. R er avstanden til omdreiningslinjen. Vektoranalyse: Parametriser kurven/flaten din, ndσ nevnt over, Tds = dr = r (t)dt.

Ekstra eksempler Mer Div/Curl August 2008 Oppgave 5 August 2008 Oppgave 6b Mai 2009 Oppgave 5 Mai 2009 Oppgave 6b August 2009 Oppgave 5b

Slutt Takk for nå og lykke til på eksamen!