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

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

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

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

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

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

R2 eksamen høsten 2017 løsningsforslag

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

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

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

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

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,

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

Eksamensoppgave i MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I. LØSNINGSFORSLAG

Løsningsforslag. Prøve i Matematikk 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 29. mai 2017 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Oppgave 1 Gitt matrisene.

EKSAMEN. Ingeniørstudenter som tar opp igjen eksa- men (6stp.).

Løs likningssystemet ved å få totalmatrisen på redusert trappeform

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

NTNU Institutt for matematiske fag. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 8. Oppgave 1. Oppgave 2

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 30. mars 2007 Tidspunkt Antall oppgaver 4 Sirkelskive i radianer.

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

Eksamensoppgåve i TMA4135 Matematikk 4D

UNIVERSITETET I OSLO

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

EKSAMEN. ANTALL SIDER UTLEVERT: 3 sider inklusiv forside.

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

R2 eksamen våren 2018 løsningsforslag

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

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

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

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

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

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

EKSAMEN. Hans Petter Hornæs og Britt Rystad

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

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

Eksamen R2, Våren 2011 Løsning

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen R2, Våren 2009

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

Eksamen R2 høsten 2014 løsning

Difflikninger med løsningsforslag.

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

EKSAMEN. Ingeniør- og Fleksibel ingeniørutdanning.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I BERGEN

EKSAMEN I MATEMATIKK 1000

Løsningsforslag. og B =

9 + 4 (kan bli endringer)

Løsningsforslag til eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Oppgavesettet er på 3 sider eks. forside, og inneholder 12 deloppgaver: 1abc, 2, 3, 4abc, 5ab, 6ab.

Eksempelsett R2, 2008

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

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Høgskolen i Agder Avdeling for realfag EKSAMEN

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

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

Løsningsforslag. og B =

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for Ingeniørutdanning

ELE Matematikk valgfag

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen R2 høst 2011, løsning

Løsningsforslag. f(x) = 2/x + 12x

Løsningsforslag eksamen R2

Matematikk 3MX AA6524 og AA6526 Elever og privatister 8. desember 2003

være en rasjonal funksjon med grad p < grad q. La oss skrive p(x) (x a)q(x) = A

Løsningsforslag for Eksamen i Matematikk 3MX - Privatister - AA eksamensoppgaver.org

Eksamen REA3024 Matematikk R2

Eksamen R2 Høsten 2013 Løsning

EKSAMEN Løsningsforslag

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

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Prøve i R2 Integrasjonsmetoder

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

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

Prøve i R2. Innhold. Differensiallikninger. 29. november Oppgave Løsning a) b) c)...

Eksamen R2 Høst Løsning

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Løsningsforslag, eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

Eksamen AA6526 Matematikk 3MX Privatistar/Privatister. Nynorsk/Bokmål

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

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

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

EKSAMENSOPPGAVE. Alle skrevne og trykte. Godkjent kalkulator.

Eksempeloppgave REA3024 Matematikk R2. Bokmål

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

EKSAMEN I MA0002 Brukerkurs B i matematikk

Transkript:

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 formelsamling ER DET TILLATT MED NOTATER I HJELPEMIDLER? JA NEI NOTATER I SPRÅKORDBØKER ER IKKE TILLATT VIKTIG: START PÅ NY SIDE FOR HVER OPPGAVE! BESVARELSEN MÅ SKRIVES MED BLÅ ELLER SVART KULEPENN! STUDENTEN MÅ SELV KONTROLLERE AT ANTALL SIDER/VEDLEGG STEMMER.

Eksamen 3. desember 15 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 tillate hjelpemidler etter kl. 11.. Ta med all mellomregning som er nødvendig for å grunngi svaret. Del 1. (9.-11.). I denne delen er ingen hjelpemidler tillatt. Oppgave 1............................................................................. (1%) (a) Løs z + iz + 3 = der i = 1. [ ] [ ] 1 (b) La A = og B =. Om mulig, regn ut AB og BA. 1 4 1 3 Oppgave.............................................................................. (5%) Finn grensa ln(x 3) lim x x 4 Oppgave 3.............................................................................. (5%) Finn alle løsningene til likningssystemet ved Gausseliminasjon. x 1 x + 3x 3 = 4 4x 1 3x + 8x 3 = 9 x 1 + x x 3 = Oppgave 4............................................................................. (1%) Deriver funksjonene med hensyn på x. (a) (b) f(x) = x ln(x) g(x) = sin (5x) Oppgave 5............................................................................. (1%) Finn integralene (a) 3 1 + x dx (b) (x + )e x dx Oppgave 6.............................................................................. (5%) Funksjonen f(x) = 1 x x 1 er definert for alle x 1 og er en-til-en. Finn et uttrykk for den inverse funksjonen f 1 (x). Oppgave 7.............................................................................. (5%) Fullfør kvadratet og finn integralet x + 5 x + 4x + 5 dx

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Bokmål Del. (11.-13.). I denne delen av kalkulator, lærebøker og matematisk formelsamling tillatt. Derivasjon og integrasjon skal utføres manuelt og mellomregninger føres inn. Differensiallikninger skal løses ved manuell metode. Kalkulatoren kan bare brukes til tallregning og eventuelt til kontroll. Sett kalkulatoren på radianer. Oppgave 8.............................................................................. (5%) Kurvene y = x og y = e x har et skjæringspunkt mellom og 1. Finn skjæringspunktet ved Newtons metode i to steg. Sett x =.5. Oppgave 9.............................................................................. (5%) Sett opp integralet for lengden s av kurven f(x) = 1 x, x 1. Bruk Simpsons metode til å finne tilnærmingen S 4 til lengden s. Oppgave 1............................................................................ (15%) Funksjonene f(x) = x og g(x) = x, x 1, avgrenser et flatestykke F. (a) Finn arealet til F. (b) Finn koordinatene til tyngdepunktet i flatestykket F. (c) Finn volumet av det romlegemet som framkommer når flatestykket F roterer en gang om y-aksen. Oppgave 11............................................................................ (15%) Løs differensiallikningene (a) y + 4y + 5y =. (b) y + y 3y = 4e x. (c) y = k(y ), der y() = 8, y(5) = 5, og k er en konstant. Oppgave 1............................................................................. (5%) Ei differensiallikning er gitt ved dy dx = 1 y med startbetingelse y() =. Finn en tilnærmet verdi for y(1.) ved Eulers Metode med steglengde h =.5. Oppgave 13............................................................................. (5%) En parametrisk kurve er gitt ved x = sin(t) og y = cos(t), t π. Finn overflatearealet av det romlegemet som framkommer når kurven roterer en gang om y-aksen.

EKSAMEN NYNORSK DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember 15 9:-13: FAGKODE: FAGNAMN: IR151 Matematikk 1 HJELPEMIDDEL: Del 1: kl 9.-11. Ingen Del : kl 11.-13. Lommereknar Lærebok etter fritt val Matematisk formelsamling ER DET TILLATT MED NOTAT I HJELPEMIDDEL? JA NEI NOTAT I SPRÅKORDBØKER ER IKKJE TILLATT VIKTIG: START PÅ NY SIDE FOR KVAR OPPGÅVE! OPPGÅVESVARET MÅ SKRIVAST MED BLÅ ELLER SVART KULEPENN! STUDENTEN MÅ SJØLV KONTROLLERE AT TALET PÅ SIDER/VEDLEGG STEMMER.

Eksamen 3. desember 15 Eksamenstid 4 timar IR151 Matematikk 1 Nynorsk Om du blir ferdig med oppgåvene under del 1 før kl. 11., så kan og bør du starte på del utan bruk av hjelpemiddel. Du kan bare bruke lovlege hjelpemiddel etter kl. 11.. Ta med all mellomrekning som er nødvendig for å grunngi svaret. Del 1. (9.-11.). I denne delen er ingen hjelpemiddel lovleg. Oppgåve 1............................................................................. (1%) (a) Løys z + iz + 3 = der i = 1. [ ] [ ] 1 (b) La A = og B =. Dersom mogleg, rekn ut AB og BA. 1 4 1 3 Oppgåve.............................................................................. (5%) Finn grensa ln(x 3) lim x x 4 Oppgåve 3.............................................................................. (5%) Finn alle løysingane til likningssystemet ved Gausseliminasjon. x 1 x + 3x 3 = 4 4x 1 3x + 8x 3 = 9 x 1 + x x 3 = Oppgåve 4............................................................................. (1%) Deriver funksjonane med omsyn på x. (a) (b) f(x) = x ln(x) g(x) = sin (5x) Oppgåve 5............................................................................. (1%) Finn integrala (a) 3 1 + x dx (b) (x + )e x dx Oppgåve 6.............................................................................. (5%) Funksjonen f(x) = 1 x x 1 er definert for alle x 1 og er ein-til-ein. Finn eit uttrykk for den inverse funksjonen f 1 (x). Oppgåve 7.............................................................................. (5%) Fullfør kvadratet og finn integralet x + 5 x + 4x + 5 dx

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Nynorsk Del. (11.-13.). I denne delen av eksamen er kalkulator, lærebok og matematisk formelsamling lovleg. Derivasjon og integrasjon skal utførast manuelt og mellomrekningar skal førast inn. Differensiallikningar skal løysast ved manuell metode. Kalkulatoren kan berre brukast til talrekning og eventuelt til kontroll. Sett kalkulatoren på radianar. Oppgåve 8.............................................................................. (5%) Kurvene y = x og y = e x har eit skjeringspunkt mellom og 1. Finn skjeringspunktet ved Newtons metode i to steg. Sett x =.5. Oppgåve 9.............................................................................. (5%) Sett opp integralet for lengda s av kurva f(x) = 1 x, x 1. Bruk Simpsons metode til å finne tilnærminga S 4 til lengda s. Oppgåve 1............................................................................(15%) Funksjonane f(x) = x og g(x) = x, x 1, avgrensar eit flatestykke F. (a) Finn arealet til F. (b) Finn koordinatene til tyngdepunktet i flatestykket F. (c) Finn volumet av den romlekamen som blir danna når flatestykket F blir dreidd ein gong om y-aksen. Oppgåve 11............................................................................(15%) Løys differensiallikningane (a) y + 4y + 5y =. (b) y + y 3y = 4e x. (c) y = k(y ), der y() = 8, y(5) = 5, og k er en konstant. Oppgåve 1............................................................................. (5%) Ei differensiallikning er gitt ved dy dx = 1 y med startvilkår y() =. Finn ein tilnærma verdi for y(1.) ved Eulers Metode med steglengd h =.5. Oppgåve 13............................................................................. (5%) Ei parametrisk kurve er gitt ved x = sin(t) og y = cos(t), t π. Finn overflatearealet av den romlekamen som blir danna når kurva blir dreidd ein gong om y-aksen.

Eksamen 3. desember 15 IR151 Matematikk 1 Løsningsforslag Del 1. (9.-11.). Oppgave 1............................................................................. (1%) (a) Løs z + iz + 3 = der i = 1. [ ] [ ] 1 (b) La A = og B =. Om mulig, regn ut AB og BA. 1 4 1 3 Løsning. (a) Bruker abc-formelen z = i ± (i) 4 1 3 = i ± 4 1 = i ± 4i = i ± i = { i 3i (b) A er 3 og B er så AB gir ikke mening, men BA er 3 matrise: [ ] [ ] 1 BA = = 1 3 1 4 [ ] 4. 1 Oppgave.............................................................................. (5%) Finn grensa ln(x 3) lim x x 4 Løsning. Må bruke l Hôpital (siden ln(4 3) = ln(1) = og 4 = ) [ ln(x 3) H lim x x = = lim 4 ] x x 3 x = lim 1 x x(x 3) = 1 (4 3) = 1. Oppgave 3.............................................................................. (5%) Finn alle løsningene til likningssystemet x 1 x + 3x 3 = 4 4x 1 3x + 8x 3 = 9 x 1 + x x 3 = Løsning. Setter opp matrise og bruker Gauss-eliminasjon (radreduksjon). 1 1 3 4 4 3 8 9 R=R 4R1 1 1 3 4 1 4 7 R=R 3R3 1 1 3 4 1 4 7 R3=R3+R1 1 1 1 1 Vi har leder 1-ere i kolonnene som tilhører x 1, x og x 3. Entydlig løsning: x 3 = x = 7 + 4x 3 = 7 8 = 1 x 1 = 4 + x 3x 3 = 4 1 + 6 = 1.

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Løsningsforslag Oppgave 4............................................................................. (1%) Deriver funksjonene med hensyn på x. (a) (b) Løsning. (a) Kvotientregelen (b) Kjerneregel f(x) = x ln(x) g(x) = sin (5x) f (x) = 1 ln(x) x 1 x (ln(x)) = ln(x) 1 (ln(x)). g (x) = sin(5x) cos(5x) 5 = 1 sin(5x) cos(5x). Dette kan forenkles til g (x) = 5 sin(1x) ved dobbeltvinkelformel for sinus. Oppgave 5............................................................................. (1%) Finn integralene (a) 3 1 + x dx (b) (x + )e x dx Løsning. (a). Bruker substitusjonen u = 1 + x og du = dx. 3 x=3 [ ] x=3 1 + x dx = u 1/ du = x= 3 u3/ = [(1 + x) 3/] 3 x= 3 = ((4) 3/ 1 3/) = 14 (8 1) = 3 3 3. (b). Delvis integrasjon. Delvis integrasjon ved tabell. Fortegn i første kolonne, deriverer andre og integrerer tredje. + x + e x 1 e x + e x Ganger nedover langs diagonalene og får (x + )e x dx = (x + )e x e x + C = xe x 3e x + C. Oppgave 6.............................................................................. (5%) Funksjonen f(x) = 1 x x 1 er definert for alle x 1 og er en-til-en. Finn et uttrykk for den inverse funksjonen f 1 (x).

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Løsningsforslag Løsning. Vi setter x = f(y) og løser med hensyn på y. x = 1 y 1 + x x(y 1) = 1 y xy + y = 1 + x (x + 1)y = 1 + x y = y 1 x + 1. Dette sier at inversen til f(x) er f 1 (x) = 1 + x x + 1. Oppgave 7.............................................................................. (5%) Fullfør kvadratet og finn integralet x + 5 x + 4x + 5 dx Løsning. Vi har x + 4x + 5 = (x + ) + noe. Ganger ut (x + ) + noe = x + 4x + 4 + noe. For at dette skal balansere må noe = 1. Bruker substitusjonen u = x +, du = dx. x + 5 x + 4x + 5 dx = (x + ) + 3 (x + ) + 1 dx = u + 3 u + 1 du = = 1 ln(u + 1) + 3 arctan(u) + C = 1 ln(x + 4x + 5) + 3 arctan(x + ) + C. u u + 1 du + 3 1 u + 1 du I det første av de to integralene brukte vi substitusjonen v = u + 1 så dv = udu og 1 dv = udu: u u + 1 du = 1 1 v dv = 1 ln v + C = 1 ln(u + 1) + C Del. (11.-13.). Oppgave 8.............................................................................. (5%) Kurvene y = x og y = e x har et skjæringspunkt mellom og 1. Finn skjæringspunktet ved Newtons metode i to steg. Sett x =.5. Løsning. Lett f(x) = x e x. Skal finne nullpunkt til f(x). Har f (x) = 1 + xe x. Newtons formel: x n+1 = x n f(x n) f (x n ) = x n x n e x n. 1 + x n e x n Starter med x =.5 og finner og x 1 =.5 x =.65674 Nullpunktet er omtrent.659..5 e.5.65674 1 +.5e.5.65674 e.65674.659. 1 +.65674e.65674 Oppgave 9.............................................................................. (5%) Sett opp integralet for lengden s av kurven f(x) = 1 x, x 1. Bruk Simpsons metode til å finne tilnærmingen S 4 til lengden s.

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Løsningsforslag Løsning. Bruker ds = 1 + f (x) dx. Siden f (x) = x blir ds = 1 + 4x dx. Lengden av kurven 1 s = 1 + 4x dx. Intervallet [, 1] delt i fire biter gir punktene x =, x 1 =.5, x =.5, x 3 =.75 og x 4 = 1. Lager tabell over tilhørende y-verdier når y = 1 + 4x Simpsons metode gir s = 1 1 + 4x dx S 4 =.5 3 x n.5.5.75 1. y n 1 1.1183 1.4141 1.878.367 (1. + 4 1.1183 + 1.4141 + 4 1.878 +.367) 1.47898. (Utregning av eksakt svar bruker trigonometrisk substitusjon og gir omtrent 1.47894... som verdi for lengden.) Oppgave 1............................................................................ (15%) Funksjonene f(x) = x og g(x) = x, x 1, avgrenser et flatestykke F. (a) Finn arealet til F. (b) Finn koordinatene til tyngdepunktet i flatestykket F. (c) Finn volumet av det romlegemet som framkommer når flatestykket F roterer en gang om y-aksen. Løsning. (a) Arealet er gitt ved A = 1 ( x) x dx = [ x 4 3 x3/ ] 1 = 4 3 = 3. (b) Regner med tetthet 1 så m = A = /3 fra (a). Regner moment: og M x= = 1 1 x( x x) dx = 1 M y= = 1 ( x) ( x) dx = 1 = 1 ( 4 8 ) = 3 3. Det gir tyngdepunkt ( x, ȳ) = x x 3/ dx = 1 [ x 4 ] 1 5 x5/ = 1 4 5 = 1 5 4 4 x + x x dx = 1 ( Mx= m, M ) ( y= 1/5 = m /3, /3 ) = ( 3 /3 1, 1). (c). Bruker sammenhengen mellom volum og moment: V x= = π xm = π 3 1 3 = π 5. [ 4x 8 3 x3/ ] 1

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Løsningsforslag Oppgave 11............................................................................ (15%) Løs differensiallikningene (a) y + 4y + 5y =. (b) y + y 3y = 4e x. (c) y = k(y ), der y() = 8, y(5) = 5, og k er en konstant. Løsning. (a). Andre orden lineær diff.likn. Karakteristisk likning r + 4r + 5 = som har løsninger r = 4 ± 16 4 5 = 4 ± 4 = ± i. I oppsettet i boka er k = og ω = 1. Tilfelle III løsning y(x) = Ae x cos(x) + Be x sin(x). (b). Andre orden lineær diff.likn. som er inhomogen. Karakteristisk likning r + r 3 = som fra abc-formelen har løsninger r 1 = 3 og r = 1. Homogen løsninga av likninga er y h (x) = Ae 3x + Be x. Høyre side i likning er f(x) = 4e x. Gjetter y p (x) = Ce x. Men dette er del av homogen løsning, så vi må modifisere ved å gange med x. Altså y p (x) = Cxe x. Det gir y p(x) = Ce x + Cxe x og y p(x) = Ce x + Cxe x. Setter inn i likning y p + y p 3y p = Ce x + Cxe x + (Ce x + Cxe x ) 3Cxe x = 4Ce x = f(x) = 4e x. Vi må ha C = 1 så y p (x) = xe x. Tilsammen gir dette løsningen (c). Skriver vi likninga som y(x) = y h (x) + y p (x) = Ae 3x + Be x + xe x. y ky = k så ser vi at det er ei lineær første ordens likning. p(t) = k så F (t) = e kdt = e kt. q(t) = k. Løsning y(t) = 1 ( ) F (t)q(t) dt = e kt ke kt dt = e kt e kt + C = + Ce kt. F (t) Må finne k og C. så C = 8 = 6. Vi kan nå finne k: 8 = y() = + Ce = + C, 5 = y(5) = + 6e 5k noe som gir at 6e 5k = 5 = 3. Da er e 5k = 1/ og 5k = ln(e 5k ) = ln( 1 ) = ln så k = ln 5. Løsningen er altså y(t) = + 6e t ln()/5. (Dette kan forresten skrives som y(t) = + 6 t/5 siden t ln()/5 = ln( t/5 )).

IR151 Matematikk 1 3. desember 15 Løsningsforslag Oppgave 1............................................................................. (5%) Ei differensiallikning er gitt ved dy dx = 1 y med startbetingelse y() =. Finn en tilnærmet verdi for y(1.) ved Eulers Metode med steglengde h =.5. Løsning. Euler s metode. Oppgitt x =, y =, f(x, y) = 1 y og h =.5. Vi får y(1.).875. x n y n f(x n, y n ) y n+1 = y n + hf(x n, y n ) 1 = 1 +.5(1) =.5.5.5 1.5 =.75.5 +.5(.75) =.875 1..875 Oppgave 13............................................................................. (5%) En parametrisk kurve er gitt ved x = sin(t) og y = cos(t), t π. Finn overflatearealet av det romlegemet som framkommer når kurven roterer en gang om y-aksen. Løsning. Skal bruke formelen S x= = πxds. Her er x = sin(t). Må finne ds. Når x = sin(t) er dx/dt = cos(t) og når y = cos(t) er dy/dt = sin(t). Det gir ( ) dx + dt ( ) dy = ( cos(t)) + ( sin(t)) = 4(cos (t) + sin (t)) = 4 dt slik at Finner areal: (dx ) ds = + dt ( ) dy dt = 4dt = dt. dt π/ π/ S x= = π sin(t) dt = 4π sin(t) dt = 4π [ 1 ] π/ cos(t) = 4π ( 1 ( 1) + 1 ) 1 = 4π.