Eksamen i emnet M117 - Matematiske metodar Onsdag 6. november 2002, kl Løysingsforslag:

Like dokumenter
Eksamen i emnet M117 - Matematiske metodar Onsdag 7. september 2001, kl Løysingsforslag:

Eksamen i emnet M117 - Matematiske metodar Mandag 29. mai 2000, kl Løysingsforslag:

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

UNIVERSITETET I BERGEN

Innlevering i matematikk Obligatorisk innlevering nr. 5 Innleveringsfrist: 18. februar 2011 kl Antall oppgåver: 5 Ein skal grunngi alle svar.

Løysingsframlegg TFY4305 Ikkjelineær dynamikk Haust 2013

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

Løysingsframlegg TFY4305 Ikkjelineær dynamikk Haust 2012

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

(s + 1) s(s 2 +2s+2) : 1 2 s s + 2 = 1 2. s 2 + 2s cos(t π) e (t π) sin(t π) e (t π)) u(t π)

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

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

Løysingsframlegg TFY 4305 Ikkjelineær dynamikk Haust 2011

MAT Vår Oblig 2. Innleveringsfrist: Fredag 23.april kl. 1430

EKSAMEN I MA0002 Brukerkurs B i matematikk

Høgskolen i Oslo og Akershus. 1 (x 2 + 1) 1/2 + x 1 2 (x2 + 1) 1/2 (x 2 + 1) = x 2x 2 x = = 3 ln x sin x

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,

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I MATEMATIKK 4N/D (TMA4125 TMA4130 TMA4135) Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

Eksamen, høsten 14 i Matematikk 3 Løsningsforslag

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for ingeniørutdanning

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

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

MAT Prøveeksamen 29. mai - Løsningsforslag

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Løsning 1 med teori, IM3 høst 2012.

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

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1050, vår 2019

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

Løysingsforslag for oppgåvene veke 17.

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

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

Tillegg om strømfunksjon og potensialstrøm

Løsning 1med teori, IM3 høst 2011.

Eksamen i TMA4190 Mangfoldigheter fredag 30 mai, 2014

differensiallikninger-oppsummering

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

Difflikninger med løsningsforslag.

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

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

UNIVERSITETET I BERGEN

Løsningsforslag, eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

MAT1110. Obligatorisk oppgave 1 av 2

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1110, uka 11/5-15/5

Løsningsforslag eksamen i TMA4123/25 Matematikk 4M/N

UNIVERSITETET I OSLO

Høgskolen i Oslo og Akershus. ln x sin x 2 (ln x) (ln x) 2 = cos ( x2. (ln x) 2 = cos x 2 2x ln x x sin x 2 (ln x) 2 x + 2 = 1, P = (2, 2 4 y4 = 0

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 10

Eksamen R2 Høst Løsning

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

Oppgave 1. Oppgave 2

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, 8.juni 2010

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

UNIVERSITETET I OSLO

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

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

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen S1, Hausten 2013

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N

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

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

Institutionen för Matematik, KTH

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

Virvelfrihet, potensialer, Laplacelikningen

Eksamen i SIF5036 Matematisk modellering Onsdag 12. desember 2001 Kl

Løsningsforslag, Ma-2610, 18. februar 2004

UNIVERSITETET I OSLO

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 12. Avsnitt Ved Taylors formel (med a = 0) har vi at. 24 For x < 0 har vi at

Matematikk 1000, 2012/2013. Eksamensaktuelle numerikk-oppgåver

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

UNIVERSITETET I BERGEN

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

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, VÅR 09

LYØSINGSFORSLAG Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i matematikk I onsdag 18. mai 2011 kl. 09:00-14: i( 3 + 1) = i + i + 1

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

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

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

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

UNIVERSITETET I BERGEN

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

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.

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1103, 2.mars 2010

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Løsningsforslag for MAT-0001, desember 2009, UiT

Eksamensoppgåve i TMA4135 Matematikk 4D

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

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

EKSAMEN. Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Morten Brekke. Klasser: (div) Dato: 3. des Eksamenstid:

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.

Løysingsforslag Eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I Universitetet i Bergen, Hausten 2016

f =< 2x + z/x, 2y, 4z + ln(x) >.

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

Transkript:

Eksamen i emnet M117 - Matematiske metodar Onsdag 6 noember 2002, kl 09-15 Løysingsforslag: 1a Her er r 0 løysing a det karakteristiske polynomet med mltiplisitet 2 pga t 3 -faktor i den partiklære løysinga Dette gir den generelle løysinga yt C 1 t + C 2 + t 3 /6 1b Laplacetransformerer likninga og får frå Tab 621 nr2, og nr18: s 2 Y s s Y s 1 s 2 Løyser for Y Y s delbrøkoppspalter og får at: Tab 621 nr2, og nr8 gir 1 Y s + s s 1s+1s 2 s 2 1 1 1 + 1 1 + 1 1 + s 2 s 1 6 s+1 3 s 2 s 2 1 yt 1 2 et + 1 6 e t + 1 3 e2t + cosh t 1c Her er λ 2 løysing a det karakteristiske polynomet med mltiplisitet 2 pga t-faktor og ξ [1, 1] T er den tilhøyrande eigenektoren La η [0, 1 T ] og a b A c d Vi får no 4 likningar for a, b, c og d gitt ed: A ξ 2ξ og A η 2η + ξ, løyser desse og får: A 1 1 1 3 1

2aSinglære pnkt sarer til nllpnkta for x 2, ds x 2 Konergensradis til ei rekkeløysing om x 0 er astanden frå x 0 til det nærmaste singlære pnktet i det komplekse planet, ds x 2, som gir konergensradis ρ 2 2b Rekketikler om x 0: yx a k x k y x ka k x k 1 y x kk 1a k x k 2 k0 k1 k2 Dette innsatt i likninga gir: x 2 k2 kk 1a k x k 2 k0 k k x k x 2 a 0 4a 2 a 1 2a 2 + 12a 3 x+ k2 { 2k + 2k + 1a k+2 + k + 1ka k+1 a k }x k x 2 Samanliknar koeffisientar framfor ledd a same grad og får: a 0 4a 2 2, a 1 + 2a 2 12a 3 1, 2k + 2k + 1a k+2 + k + 1ka k+1 a k 0, k 2, 3, Startkraa gir at y0 a 0 1 og y 0 a 1 1, som saman med trykka oer gir rekka for y yx 2c Reknar t koeffisentane og får frå rekrsjonen: yx 1 + x + 1 4 x2 1 8 x3 1 24 x4 3 320 x5 + Ox 6 2d Generelt il i ha at eit starerdiproblem på forma 2a il ha ei eintydig bestemt løysing innanfor konergensradien til rekkeløysinga Denne løysinga kan trykkast ed hjelp a rekka i har fnne i 2b 3a Fnksjonen fx er jamn fordi f x fx Den har dermed Forierrekka fx 1 2 A 0 + A n cosnx, 2

med B n 1 π π π π A 0 1 1 π π 2 x2 π 2 dx 2 3 π2 1 2 x2 π 2 cosnxdx 2 n cosnπ 2 2 1n n 2 3b Fnksjonen fx har ei kontinerlig 2π-tiding sidan lim x π x π fx lim fx 0 + Forier-rekka koneregerer dermed pnktis mot den tida fnksjonen for alle x Spesielt får i med x π: 0 π2 3 + 1 n 2 cosnπ π2 n2 3 + 2 1 n, 2 som gir det søkte resltatet 3c La x, t XxT t T { T X A X X σ + σx 0 B T + σt 0 Løyser A med randkraa X π Xπ 0 Vi får karakteristisk polynom: r 2 + σ 0 r ± σ For σ 0 får i kn den triielle løysinga 0-løysinga Vi kan difor gå tifrå at σ λ 2, λ > 0 som gir generell løysing a A: Randkraa fører til: Xx C 1 cosλx + C 2 sinλx X 0 0 λc 2 0, X π 0 sinλπ 0 λ n, n 0, 1, 2, Eigenerdier og eigenfnksjoner for problemet er dermed: λ n n, og X n x cosnx, n 0, 1, 2, 3

Løyser likning B med gitte eigenerdier: som gir σ n λ 2 n n 2, T n + n 2 T n 0 T n t B n exp n 2 t, n 0, 1, 2, Vi har dermed fnne fndamentalløysingar n x, t X n xt n t Sperposisjon a fndamentalløysingane gir: Initialkraet gir at x, t 1 2 A 0 + A n exp n 2 t cosnx x, 0 1 2 A 0 + A n cosnx fx Dette er Forier-rekka til den jamne tidinga a fx som i har fnne i 3a, dermed er x, t 1 2 π2 + 1 n 2 n 2 exp n2 t cosnx 4a La F x, y 1 γyx 2 3x 1 γyxx 3, Gx, y yx 2 4x + 3 yx 1x 3 Likeektspnkt er gitt ed at F G 0 Dette gir flg isolerte likeekter: X, Y {0, 0, 1, 1/γ} I tillegg gir alle pnkt på linja x 3 likeekt 4b Vi ndersøker stabiliteten til det ikkje-linære systemet ed å linearisere omkring dei isolerte likeektene X, Y, og stdere stabiliteten a det tilhøyrande lineære sytemet La x X og y Y 4

Det lineariserte systemet kan skriast: d Fx X, Y F y X, Y dt G x X, Y G y X, Y eller d dt 1 γy 2X 3 γxx 3 Y 2X 4 X 1X 3, Vi må finne eigenerdiane til det lineære systemet om kar a likeektene i skal analysere: ix, Y 0, 0: som gir eigenerdiar: d dt 3 0 0 3 λ 1,2 ±3 Origo er dermed eit stabilt sadelpnkt både i det lineære og det ikkje-lineære tilfellet Trajektoriane for dette lineære systemet er gitt ed d/dt d/dt d d dy dx y x Får at xy C, som gir hyperbelkrer med x- og y-aksen som asymptoter A forteikna på d/dt og d/dt får i at trajektoriane i 1 kadrant beeger seg mot likeekten langs x-aksen og ekk frå likeekten langs y-aksen iix, Y 1, 1/γ: Eigenerdiar: d dt λ 2/γ 0 2γ 2/γ 0 2γ λ λ2 + 4 0, ds λ 1,2 ±2i Likeekten 1, 1/α er dermed eit marginalt stabilt senter i det lineære tilfellet Vi kan ikkje ttale oss om det ikkje-lineære tilfellet tifrå lineariseringa Trajektoriane er: d d γ2 2 + γ 2 2 C x 1 2 + γ 2 y 1/γ 2 C, 5

som er ellipsebaner med sentrm i likeekten Fordi d/dt γ > 0 når > 0 og d/dt < 0 når < 0, il trajektoriane traersere ellipsebanene i negati omløpsretning 4c Trajektoriane er gitt ed dy/dt Gx,y dx/dt F x,y dy dx 1 γdy 1 1dx y x 0 ln y αy x + ln x C y x 1 1 γy x Trajektoriane danner lkka baner i faseplanet med sentrm i x, y 1, 1/γ Frå retningen på trajektoriane kan i agjere stabiliteten til likeektene som ligg på linja x 3: Når y > γ er dx/dt 1 γyxx 3 > 0 når x < 3 og dx/dt < 0 når x > 3 Ds stabilitet for y > 1/γ Omendt er dx/dt < 0 når x < 3 og dx/dt > 0 når x > 3 for 0 < y < 1/α Ds stabilitet for 0 < y 1/γ 6