Matematik, LTH Kontinuerliga system vt Formelsamling. q t. + j = k. u t. (Allmännare ρ 2 u. t2 Svängningar i gaser (ljud) t 2 c2 2 u

Like dokumenter
Prov i matematik Matematiska institutionen. Transformmetoder Julia Viro

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Kap 5 Laplace transformasjon. La f(t) være definert for t 0. Laplace transformasjonen er. F (s) = f(t)e st dt (1)

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del A: Laplacetransformasjon, Fourieranalyse og PDL

Solutions #12 ( M. y 3 + cos(x) ) dx + ( sin(y) + z 2) dy + xdz = 3π 4. The surface M is parametrized by σ : [0, 1] [0, 2π] R 3 with.

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TMA4105 Matematikk 2 8. August 2005

Formelsamling Bølgefysikk Desember 2006

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Formelsamling Matematisk statistik för D3, VT02

Finite Elements Methods. Formulary for Prof. Estor's exam

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

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

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

2 n+2 er konvergent eller divergent. Observer først at; 2n+2 2 n+2 = n=1. n=1. 2 n > for alle n N. Denne summen er.

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

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

Løsning IM

EKSAMENSOPPGAVE. Fys-1002 Elektromagnetisme. Adm.bygget B154 Kalkulator med tomt dataminne, Rottmann: Matematisk formelsamling

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

2 π[r(x)] 2 dx = u 2 du = π 1 ] 2 = π u 1. V = π. V = π [R(x)] 2 [r(x)] 2 dx = π (x + 3) 2 (x 2 + 1) 2 dx = 117π 5.

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Onsdag 20. desember 2006 kl

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME Mandag 4. desember 2006 kl

TFY4160 Bølgefysikk/FY1002 Generell Fysikk II 1. Løsning Øving 2. m d2 x. k = mω0 2 = m. k = dt 2 + bdx + kx = 0 (7)

SIF 5005 Matematikk 2 våren 2001

Eksamen, høsten 14 i Matematikk 3 Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG TIL KONTINUASJONSEKSAMEN I TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

Virvelfrihet, potensialer, Laplacelikningen

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I TEP4145 KLASSISK MEKANIKK Mandag 21. mai 2007 kl Løsningsforslaget er på i alt 9 sider.

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

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

EKSAMEN I FAG SIF4002 FYSIKK. Mandag 5. mai 2003 Tid: Sensur uke 23.

Høgskolen i Bergen. Formelsamling. for. ingeniørutdanningen. FOA150 høsten 2006 fellespensum. 3.utgave

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Positive dispersion: 2 n. λ 2 > 0. ω 2 > 0, Negative dispersion: ω < 0, 2 n

EKSAMEN. Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Morten Brekke. Klasser: (div) Dato: 18. feb Eksamenstid:

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

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

FORMELSAMLING TIL STK1100 OG STK1110

Onsdag og fredag

Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/N

Øving 3. Oppgave 1 (oppvarming med noen enkle oppgaver fra tidligere midtsemesterprøver)

EKSAMENSOPPGAVER MATEMATIKKDELEN AV TMA4135 MATEMATIKK 4D H-03

EKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME Tirsdag 31. mai 2005 kl

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

Eksamensoppgave i TMA4125 BARE TULL - LF

Obligatorisk oppgåve 1

Eksamen i V139A Matematikk 30

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Notat om trigonometriske funksjoner

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

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

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del B: Kompleks analyse

Løsningsforslag eksamen i TMA4123/25 Matematikk 4M/N

Funksjoner av stokastiske variable.

Tillegg om strømfunksjon og potensialstrøm

UNIVERSITETET I OSLO

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMEN I SIF4018 MATEMATISK FYSIKK mandag 28. mai 2001 kl

=,,,,, = det( A) a a a a a a a a a a + a a 0 1. a11 a12 a22 a12 a11 a22 a12 a21 a11a12 + a12 a11

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4160 BØLGEFYSIKK Torsdag 9. august 2007 kl

Løsning til øving 8 for FY1004, høsten 2007

NTNU. MA1103 Flerdimensjonal Analyse våren Maple-øving 2. Viktig informasjon. Institutt for matematiske fag. maple02 28.

Funksjoner av stokastiske variable.

Forelesning 13. mars, 2017

TMA4195 Matematisk modellering, 19. desember 2003 Løsningsforslag

b) Vi legger en uendelig lang, rett stav langs y-aksen. Staven har linjeladningen λ = [C/m].

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, 8.juni 2010

Løsningsforslag til Mat112 Obligatorisk Oppgave, våren Oppgave 1

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

Oppgave 1 OPPGAVER OG LØSNINGSFORSLAG KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SMN 6147 OG SMN 6195 KOMPLEKS ANALYSE STED: HØGSKOLEN I NARVIK. KLASSE:4EL,4RTog5ID

a) Z =ˆν/ˆp b) Z =ˆp/ˆν c) Z =ˆν ˆp ν = 1 p

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1050, vår 2019

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

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

10 6 (for λ 500 nm); minste størrelse av

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister - 7. desember eksamensoppgaver.org

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 5. desember 2005 kl

Oppgaver og fasit til kapittel 6

NORSK TEKST Side 1 av 4. Faglig kontakt under eksamen: Ingjald Øverbø, tlf , eller

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

Løsningsforslag til øving 4

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator med tomt dataminne, Rottmann: Matematisk formelsamling.

dx k dt н x 1,..., x n f 1,...,f n н- н f k (x 1,..., x n ), k =1,2,...,n, нн d X = f( X). X = (t),.. x 1 = 1 (t), x 2 = 2 (t),...

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 8. desember 2006 kl 09:00 13:00

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl

5 z ds = x 2 +4y 2 4

7 Global Linkages and Economic Growth

Løsningsførslag i Matematikk 4D, 4N, 4M

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).

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Transkript:

Matematik, LH Kontinuerliga system vt 7 Formelsamling Formelsamligen utgör bara ett stöd för minnet. Beteckningar förklaras sålunda ej. Ej heller anges förutsättningar för formlernas giltighet. Fysikaliska modeller Kontinuitetsekvationen Diffusion q t + j = k. Värmeledning j = D u, u t D Δu = k. u (Allmännare (D u = k. t j = λ u, u t a Δu = a λ k dq = ρ c du, där a = λ ρ c. u (Allmännare ρ c (λ u = k. t Elektrostatisk potential Svängande sträng och membran Δu = ρ ε ε. u t c Δu = f ρ Longitudinella svängningar där c = S ρ. (Allmännare ρ u (S u = f. t Svängningar i gaser (ljud u t c u x = f ρ l där c = α ρ l, S = α u x. u = p p p (tryckstörning, u t c Δu = där c = γ p ρ. För svängningar i gaser (ljud gäller efter linjärisering att p γ t + v ṽ x =, ṽ v t + p p ρ x =, p = γ ρ. där p = p p p och ṽ = v v.

Vektoranalys Gauss formel Stokes formel Greens formel I Greens formel II S u dv = u ds = u ds. S u v dv = u dr. (u Δv v Δu dv = Laplaceoperatorn i cylindriska koordinater Δ = r u v n ds u Δv dv. ( u v n v u ds. n r r r + r θ + z = = r + r r + r θ + z. Laplaceoperatorn i sfäriska koordinater Δ = r r r + r Λ = r r r r + r Λ = = r + r r + r Λ, Λ = sin(θ θ sin(θ θ + sin (θ φ, Λ = s ( s s + s φ om s = cos(θ, (θ polardistans, < θ < π, φ longitud, φ < π. Ortogonalutvecklingar (u v = u(x v(x w(x dx, I u = (u u. Om (φ j φ k =, j k, så u = c k (u φ k med c k (u = (φ k u, där ρ k = (φ k φ k. Parseval ρ k (u v = (φ k u (φ k v = ρ k c k (u c k (v. ρ k Sturm-Liouville Speciella funktioner Gammafunktionen och Betafunktionen Γ(z = B(p, q = Au = ( (p u + q u. w t z e t dt, Γ(z + = z Γ(z, Γ(n + = n!, Γ(/ = π, Γ(p Γ(q Γ(p + q.

Felfunktion/Error function Besselfunktioner e ir sin(θ = erf(x = π x J n (z = π J n (r e inθ, π π ( z ν J ν (z = Bessels differentialekvation e y dy, e i(z sin(θ nθ dθ, k= k! Γ(k+ν+ n heltal, e y dy = u + r u + (λ ν u = π. k ( z, ν,,... 4 har den allmänna lösningen a J ν ( λ r + b Y ν ( λ r om λ >, a r ν + b r ν om λ =, ν, a + b ln(r om λ = ν =. Normuttryck R ( r J ν R α R νk r dr = (J ν+(α νk = R (J ν(α νk. Nollställen till Besselfunktioner J n (x, J n (α nk =. k\n 3 4 5 6 7 8 9,45 3,83 5,36 6,38 7,588 8,77 9,936,86,5 3,354 4,475 5,5 7,6 8,47 9,76,65,339 3,589 4,8 6,38 7,4 8,433 3 8,654,73,6 3,5 4,37 5,7 7,4 8,88 9,554,87,47 4,79 3,34 4,796 6,3 7,66 8,98,3,64,945 4,34 5,59 5 4,93 6,47 7,96 9,49,87,8 3,586 4,935 6,67 7,584 8,887 6 8,7 9,66,7,583 4,9 5,43 6,8 8,9 9,546 3,885 3, 7,,76 4,7 5,748 7,99 8,67 3,34 3,43 3,796 34,54 35,5 8 4,35 5,94 7,4 8,98 3,37 3,8 33,33 34,637 36,6 37,4 38,76 9 7,493 9,47 3,569 3,65 33,537 34,989 36,4 37,839 39,4 4,68 4,4 3,635 3,9 33,76 35,9 36,699 38,6 39,63 4,3 4,444 43,844 45,3 r Nollställen till J n(x, J n(α nk =. k\n 3 4 5 6 7 8 9,,84 3,54 4, 5,37 6,46 7,5 8,578 9,647,7,77 3,83 5,33 6,76 8,5 9,8,5,735,93 4,5 5,87 6,448 3 7,6 8,536 9,969,346,68 3,987 5,68 6,59 7,774 9,5,3 4,73,76 3,7 4,586 5,964 7,33 8,637 9,94,9,5 3,76 5 3,34 4,864 6,347 7,789 9,96,575,93 3,68 4,587 5,89 7,8 6 6,47 8,5 9,53,97,4 3,84 5,84 6,545 7,889 9,9 3,534 7 9,66,64,67 4,45 5,59 7, 8,4 9,79 3,55 3,55 33,84 8,76 4,3 5,86 7,3 8,768 3,3 3,68 33,5 34,397 35,764 37,8 9 5,94 7,457 8,978 3,47 3,938 33,385 34,83 36,4 37,6 39, 4,37

Sfäriska Besselfunktioner Differentialekvationen har den allmänna lösningen u + ( z u + λ l(l + z u = a j l ( λ z + b y l ( λ z om λ >, a z l + b z l a + b ln(z z om λ =, l /, om λ =, l = /, där Speciellt är j l (z = π π z J l+/(z, y l (z = z Y l+/(z. j (z = sin(z sin(z z cos(z, j (z = z z, y (z = cos(z cos(z + z sin(z, y (z = z z. Legendrefunktioner Legendrepolynom t (P l är ortogonala i L (I, I = (,. Legendres differentialekvation d ( dx har allmänna lösningen ( x du dx där Q l ej är begränsad i (, och Rekursionsformel för Legendrepolynom: + l(l + u =, l =,,,... a P l (x + b Q l (x P l (x = l l! Dl (x l. P (x =, P (x = x, P l+ (x = l + l + x P l(x l l + P l (x. Associerade Legrendreekvationen har allmänna lösningen d ( dx ( x du dx m u + l(l + u = x a P m l (x + b Qm l (x där Q m l ej är begränsad och P m l = ( x m/ D m P l (x.

Greenfunktioner Fundamentallösningar till Laplaceoperatorn ( ΔK = δ Poissonkärnor K (x = π ln x i R, K (x = 4π x i R 3. P(r, θ = π r + r r cos(θ (enhetscirkeln, P(x, y = π y x + y (halvplanet y >. Greenfunktion för Dirichlets problem Δ x G(x, α = δ α (x, x, G(x, α =, Om Δu = f i, u = g på så u(x = G(x, α f (α dv α x. Konjugerade punkter med avseende på cirkeln (sfären x = ρ α α = ρ, x α = α ρ x α då x = ρ. G n α (x, α g(α ds α. Värmeledning Vågutbredning d Alembert G(x, t = e x /4at, x R, t >, 4πat G a G =, x R, t >, t x G(x, = δ(x, x R. u(x, t = (g(x ct + g(x + ct + c g(x = u(x,, h(x = u t (x,. x+ct x ct h(y dy, Karakteristikor { a u xx + a u xy + a u yy + F(x, y, u, u x, u y =, a dy a dxdy + a dx =.

Fouriertransformer Ff (ω = ˆf (ω = + e iωt f (t dt, (F ˆf (t = f (t = e iωt ˆf (ω dω. π Parsevals formel + f (tg(t dt = π + ˆf (ωĝ(ω dω. F ( λ f (t + μ g(t λ ˆf (ω + μ ĝ(ω ( ω ( f (at a ˆf a (3 f (t t e it ω ˆf (ω (4 e iω t f (t ˆf (ω ω (5 f (t iω ˆf (ω (6 t f (t i d dωˆf (ω (7 f g(t ˆf (ω ĝ(ω (8 δ(t (9 π δ(ω ( e t θ(t + iω ( e t + ω ( + t π e ω (3 e t π e ω /4 (4 θ(t + θ(t sin(ω ω (5 θ(t i P( + π δ(ω ω θ(t = {, t >, t <, θ (t = δ(t, f (t δ(t = f ( δ(t, f (t δ (t = f ( δ (t f ( δ(t.

Laplacetransformer Lf (s = L II f (s = f (t = πi σ+i σ i Ff (ω = L II f (iω, L I f = L II (θ f. e st f (t dt, α < Re s < β, s = σ + iω, e st F(s ds, α < σ < β, L II (6 λ f (t + μ g(t λ F(s + μ G(s (7 f (at ( s a F a (8 f (t t e t s F(s (9 e at f (t F(s a ( f (t s F(s ( t f (t d ds F(s ( f g(t F(s G(s (3 θ(t f (t s L II (θ f (s f ( (4 δ(t (5 θ(t s, σ > (6 θ(t s, σ < (7 t k e at θ(t k!, (s a k+ σ > Re(a b (8 sin(bt θ(t s + b, σ > s (9 cos(bt θ(t s + b, σ > (3 e t π e s /4 (3 t α Γ(α θ(t, Re(α >, Re(s > sα a e a /4t (3 4π t 3/ θ(t e a s (33 πt e a /4t θ(t e a s s

Fourierserier f (t = c k = k= c k e ikωt = c + { ak = c k + c k, e ikωt f (t dt, a k cos kωt + b k sin kωt, ω = π, k= a k = b k = c k = (a k ib k, cos(kωt f (t dt, sin(kωt f (t dt, b k = i(c k c k, c k = (a k + ib k. Parsevals formel f (t dt = k= c k, f (tg(t dt = k= c k (f c k (g, f (t dt = c + ( a k + b k. k= Halvutvecklingar Cosinusserie f (x = c + α k = L c = L L L k= Sinusserie ( kπ α k cos L x, f (x = ( kπ f (x cos L x dx, f (x dx. β k = L k= L ( kπ β k sin L x ( kπ f (x sin L x dx, Några trigonometriska formler cos(α + β = cos(α cos(β sin(α sin(β, sin(α + β = sin(α cos(β + cos(α sin(β, cos(α + cos(β = cos ( α + β cos(α cos(β = sin ( α + β sin(α + sin(β = sin(α sin(β = sin ( α + β cos ( α + β (α β cos, (α β sin, (α β cos, (α β sin, a cos(α + b sin(α = c cos(α γ, c = a + b, tan(γ = b/a.