Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/N

Like dokumenter
Eksamen i TMA4122 Matematikk 4M

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamen i TMA4130 Matematikk 4N

Eksamen i TMA4122 Matematikk 4M

Eksamensoppgåve i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Løsningsforslag eksamen i TMA4123/25 Matematikk 4M/N

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamen i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamensoppgave i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N

Eksamensoppgave i TMA4122,TMA4123,TMA4125,TMA4130 Matematikk 4N/M

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MATEMATIKK 4N,

TMA4123M regnet oppgavene 2 7, mens TMA4125N regnet oppgavene 1 6. s 2 Y + Y = (s 2 + 1)Y = 1 s 2 (1 e s ) e s = 1 s s2 s 2 e s.

x(x 1)(x 2) p(x) = 3,0 1( 1 1)( 1 2) Newtons interpolasjonsformel: Tabellen over dividerte differenser er gitt ved

s 2 Y + Y = (s 2 + 1)Y = 1 s 2 (1 e s ) e s = 1 s s2 s 2 e s. s 2 (s 2 + 1) 1 s 2 e s. s 2 (s 2 + 1) = 1 s 2 1 s s 2 e s.

Eksamen i TMA4135 Matematikk 4D

TMA4135 Matematikk 4D Høst 2014

Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N

TMA Matematikk 4D Fredag 19. desember 2003 løsningsforslag

EKSAMEN I TMA4130 MATEMATIKK 4N Bokmål Fredag 17. desember 2004 kl. 9 13

Eksamensoppgave i TMA4130/35 Matematikk 4N/4D

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Eksamen i TMA4135 Matematikk 4D

L(t 2 ) = 2 s 3, 2. (1. Skifteteorem) (s 2) 3. s 2. (Konvolusjonsteoremet) s 2. L 1 ( Z. = t, L 1 ( s 2 e 2s) = (t 2)u(t 2). + 1

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK (TMA4215)

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D: Løysing

f (x) = a 0 + a n cosn π 2 x. xdx. En gangs delvisintegrasjon viser at 1 + w 2 eixw dw, 4 (1 + w 2 ) 2 eixw dw.

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

Eksamen TMA desember 2009

TMA4122/TMA4130 Matematikk 4M/4N Høsten 2010

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4125 BARE TULL - LF

TMA4120 Matematikk 4K Høst 2015

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Matematikk 4 TMA4123M og TMA 4125N 20. Mai 2011 Løsningsforslag med utfyllende kommentarer

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO. Oppgaver med Løsningsforslag

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

Eksamensoppgave i TMA4125 Matematikk 4N

Løsningsførslag i Matematikk 4D, 4N, 4M

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

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Forelesning Matematikk 4N

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

Eksamensoppgave i TMA4125 EKSEMPELEKSAMEN - LF

x 2 = x 1 f(x 1) (x 0 ) 3 = 2 n x 1 n x 2 n 0 0, , , , , , , , , , , 7124

UNIVERSITETET I OSLO

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

MA2501 Numeriske metoder

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

x 2 = x 1 f(x 1) (x 0 ) 3 = 2 x 2 n n x 1 n 0 0, , , , , , , , , , , 7124

UNIVERSITETET I BERGEN

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

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

UNIVERSITETET I BERGEN

UNIVERSITETET I OSLO

Numerisk integrasjon

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

Fasit MAT102 juni 2016

EKSAMEN I TMA4180 OPTIMERINGSTEORI

UNIVERSITETET I OSLO

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

(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)

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4120 Matte 4k Høst 2012

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

13.1 Fourierrekker-Oppsummering

EKSAMENSOPPGAVER MATEMATIKKDELEN AV TMA4135 MATEMATIKK 4D H-03

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

Eksamensoppgave i MA1101 Grunnkurs i analyse

MA2501 Numeriske metoder

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

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

= x lim n n 2 + 2n + 4

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG SIF5045 NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER

EKSAMEN I MATEMATIKK 1000

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I BERGEN

Forelesning Matematikk 4N

Transkript:

Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Side av 7 Faglig kontakt under eksamen: Anne Kværnø: mobil 92663824 Eksamen i TMA423/TMA425 Matematikk 4M/N Bokmål Mandag 2. mai 202 Tid: 09.00 3.00 Hjelpemidler (kode C: Enkel kalkulator (Hewlett Packard HP30S eller Citizen SR-270X Rottmann: Matematisk formelsamling Et formelsett på to sider er heftet ved bak oppgavesettet. Alle svar skal begrunnes og det skal gå klart frem hvordan svarene er oppnådd. TMA423 Matematikk 4M; Alt unntatt oppgave 5 (Laplace. TMA425 Matematikk 4N: Alt unntatt oppgave 8 og 9 (Matlab. Oppgave Finn andregradspolynomet p 2 (x som interpolerer funksjonen f(x = /x i punktene,.5 og 2. Bruk polynomet til å finne en tilnærmelse til integralet 2 x dx. Oppgave 2 a La f(x være en 2-periodisk funksjon, dvs. f(x = f(x + 2 gitt ved { + x for < x < 0 f(x = 0 for 0 < x <. Lag en skisse av f(x for 3 < x < 3. Finn Fourierrekka til f(x (den reelle, ikke den komplekse.

Side 2 av 7 b Bruk resultatet til å finne summen av rekkene og m=0 (2m + 2 = + 3 2 + 5 2 + 7 2 + m=0 ( m 2m + = 3 + 5 7 +. Oppgave 3 a (Dette punktet teller dobbelt. Finn alle løsninger på formen F (xg(t av problemet med randbetingelsene u tt = 4u xx, 0 < x < 2, t > 0 (a u x (0, t = 0, u(2, t = 0. (b (Legg merke til venstre randbetingelse. Finn deretter den løsningen av (a, (b som i tillegg tilfredstiller startbetingelsene ( πx ( 5πx u(x, 0 = 3 cos + cos, u t (x, 0 = 0, 0 < x < 2. 4 4 b Finn en funksjon g(x slik at en løsning til problemet med randbetingelsene kan skrives på formen v tt = 4v xx, 0 x 2, t > 0 v x (0, t =, v(2, t = 0 v(x, t = u(x, t + g(x der u(x, t er en løsning av (a, (b fra punkt a. Vis deretter at løsningen v(x, t som i tillegg tilfredsstiller startbetingelsene kan skrives på formen v(x, t = v(x, 0 = v t (x, 0 = 0 A n cos(2α n t cos(α n x + g(x. n=0 Skriv opp uttrykkene for A n (behøver ikke regnes ut og α n.

Side 3 av 7 Oppgave 4 Finn funksjonen y(x som oppfyller ligningen (Hint: Bruk konvolusjon / folding. y(pe 2(x p2 dp = e x2. Oppgave 5 a Finn den invers Laplace transformerte til funksjonen F (s = Bruk resultatet fra dette, samt regelen L b Løs differensialligningen s 2 s 2. { } t f(τdτ = L (f til å vise at 0 s { } L = s 2 (s 2 s 2 2 e2t 3 e t 2 t + 4. y y 2y = { for 0 t < 2 0 for t > 2 med startverdiene y(0 = 2, y (0 = y (0 = 0., Oppgave 6 Utfør en iterasjon med Gauss Seidel på ligningssystemet 5 2 x 6 2 4 y = 5 0 3 z 4 med startverdiene (x (0, y (0, z (0 T = (0,, 2 T. Vil iterasjonene konvergere? Begrunn svaret. Oppgave 7 Gitt følgende system av. ordens differensialligninger y = y w, y(0 =, w = y 2 w, w(0 = 0. Finn tilnærmelsen til y(0.2 og w(0.2 ved å utføre et skritt med Heuns metode med skrittlengde h = 0.2. Oppgave 8 Hvilket lineært ligningssystem løses i følgende MATLAB-script?

Side 4 av 7 N = 5; A = zeros (N,N; b = zeros (N,; for i = : N A(i,i =2; if (i<n A(i,i + = ; end if (i > A(i,i - = -; end b(i=i^2; end x = A\b Forklar hvorfor de to if-setningene er nødvendige.

Side 5 av 7 Q = QUAD ( FUN, A, B tries to approximate the integral of scalar - valued function FUN from A to B to within an error of. e -6 using recursive adaptive Simpson quadrature. FUN is a function handle. The function Y = FUN ( X should accept a vector argument X and return a vector result Y, the integrand evaluated at each element of X. Example : Q = quad ( @myfun,0,2; where the file myfun. m defines the function : % -------------------% function y = myfun ( x y =./( x.^3-2*x -5; % -------------------% or, use a parameter for the constant : Q = quad (@(x myfun2 (x,5,0,2; where the file myfun2. m defines the function : % ----------------------% function y = myfun2 (x,c y =./( x.^3-2*x-c; % ----------------------% Figur : Dokumentasjon av funksjonen quad i MATLAB Oppgave 9 Vis, ved å skrive de nødvendige linjer med kode, hvordan du kan finne en tilnærmelse til integralet 3 e x sin(x 2 dx ved bruk av MATLABs innebygde funksjon quad. Dokumentasjonen av denne er gitt i Figur.

Side 6 av 7 Formler i numerikk La p(x være et polynom av grad n som interpolerer f(x i punktene x i, i = 0,,..., n. Forutsatt at x og alle nodene ligger i intervallet [a, b], så gjelder f(x p(x = (n +! f (n+ (ξ n (x x i. Newtons dividerte differansers interpolasjonspolynom p(x av grad n: p(x = f[x 0 ] + (x x 0 f[x 0, x ] + (x x 0 (x x f[x 0, x, x 2 ] Numerisk derivasjon: i=0 + + (x x 0 (x x... (x x n f[x 0,..., x n ] f (x = [ ] f(x + h f(x + h 2 hf (ξ f (x = [ ] f(x + h f(x h 2h 6 h2 f (ξ f (x = [ ] f(x + h 2f(x + f(x h h 2 2 h2 f (4 (ξ Simpsons integrasjonsformel: x2 x 0 f(x dx h 3 (f 0 + 4f + f 2 Newtons metode for ligningssystemet f(x = 0 er gitt ved J (k x (k = f ( x (k x (k+ = x (k + x (k. Iterative teknikker for løsning av et lineært ligningssystem n a ij x j = b i, i =, 2,..., n Jacobi: Gauss Seidel: j= x (k+ i = a ii x (k+ i = ( a ii ( b i i j= b i i Heuns metode for løsning av y = f(x, y: k = hf(x n, y n j= a ij x (k j n k 2 = hf(x n + h, y n + k y n+ = y n + 2 (k + k 2 j=i+ a ij x (k+ j n j=i+ a ij x (k j a ij x (k j

Side 7 av 7 Tabell over noen Laplace-transformer f(t F (s = L {f(t} = t t n n! (n = 0,, 2,... s n+ e at s a s cos ωt s 2 + ω 2 sin ωt cosh at sinh at e at cos ωt e at sin ωt s s 2 0 ω s 2 + ω 2 s s 2 a 2 a s 2 a 2 s a (s a 2 + ω 2 ω (s a 2 + ω 2 e st f(t dt Tabell over noen Fourier-transformer f(x g(x = f(ax u(x u(x a ˆf(w = F(f = 2π ĝ(w = a ˆf 2π ( sin aw w ( w a f(xe iwx dx i cos aw w u(xe x 2π ( + w 2 i w + w 2 e ax2 e w2 4a 2a 2 a e a x π w 2 + a 2