w 2 3w i = 2iw, där i är den imaginära enheten. Uppgift 2=Kontrollskrivning 2 (2p). Varför är matrisen

Like dokumenter
LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMA4105 MATEMATIKK 2 Lørdag 14. aug 2004

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

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

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

Vektorvärda funktioner

The full and long title of the presentation

Eksamen, høsten 13 i Matematikk 3 Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG TMA4105 Matematikk 2 8. August 2005

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT 1110, våren 2006

Løsning, Stokes setning

= (2 6y) da. = πa 2 3

Øvelse, eksamensoppgaver MAT 1050 mars 2018

Løsning til eksamen i ingeniørmatematikk

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

(1 + x 2 + y 2 ) 2 = 1 x2 + y 2. (1 + x 2 + y 2 ) 2, x 2y

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, høsten 14 i Matematikk 3 Løsningsforslag

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

SIF 5005 Matematikk 2 våren 2001

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

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Løsningsforslag eksamen TMA4105 matematikk 2, 25. mai 2005

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, vår 2009

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Oppgaver og fasit til kapittel 6

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, 8.juni 2010

Institutionen för Matematik, KTH

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

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.

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Obligatorisk oppgåve 1

TMA Representasjoner. Funksjoner. Operasjoner

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

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Eksamensoppgaver og Matematikk 1B

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

Eksamen i V139A Matematikk 30

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.

EKSAMEN I FAG SIF5005 MATEMATIKK 2

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1050, vår 2019

F = x F 1 + y F 2 + z F 3 = y 2 z 2 + x 2. i j k F = xy 2 yz 2 zx 2 = i(0 ( 2yz)) j(2xz 0) + k(0 2xy) = 2yzi 2xzj 2xyk.

Integraler. John Rognes. 15. mars 2011

Övningar till Matematisk analys IV Erik Svensson

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

Løsningsforslag Eksamen M100 Våren 2002

(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).

UNIVERSITETET I OSLO

Tegn en skisse som tydelig viser integrasjonsområdet og grensene: = 1 3. dy = 1 3

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

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

Oppgaver og fasit til seksjon

EKSAMEN I FAG SIF5005 MATEMATIKK 2

Løsning, funksjoner av flere variable.

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Løsning IM

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

Eksamen i V139A Matematikk 30

Løsning IM

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

TMA Tanker omkring innlevering 3 fra en studentassistents perspektiv

Velkommen til Eksamenskurs matematikk 2

TMA4105 Matematikk 2 Vår 2014

NY Eksamen i matematikk III, 5 studiepoeng. August 2007

Eksamen IRF30014, høsten 15 i Matematikk 3 Løsningsforslag

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.

EKSAMEN. 3. klassene, ingenørutdanning. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formelark.)

Plan. I dag. Neste uke

Eksamen IRF30014, våren 16 i Matematikk 3 Løsningsforslag

EKSAMEN. 3. klassene, ingenørutdanning. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formler.)

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

NTNU. MA1103 Flerdimensjonal analyse våren Maple/Matlab-øving 2. Viktig informasjon. Institutt for matematiske fag

1 MAT100 Obligatorisk innlevering 1. 1 Regn ut i) iii) ii) Regn ut i) ii)

Løsningsforslag til Eksamen i fag MA1103 Flerdimensjonal analyse

Obligatorisk oppgave 2

UNIVERSITETET I BERGEN

Ma Flerdimensjonal Analyse Øving 11

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

UNIVERSITETET I OSLO

FYS1120 Elektromagnetisme

Løsning, Oppsummering av kapittel 10.

Eksamensoppgaver og Matematikk 1B

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

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

R: 0, , = 6000 D : 0, , = 4000 La v n = angi fordelingen etter n år (dvs. a b n stemmer for R og

Transkript:

Tentamensskrivning, kompletteringskurs i matematik, 5B4, den 0 april 00, klockan 9.00-4.00 Inga hjälpmedel är tillåtna. et är två sidor med uppgifter. För betyget 3 räcker det med sammanlagt 6 poäng, för betyget 4 krävs det (preliminärt) minst 40 poäng och för betyget 5 krävs 5 poäng. Lykke til! Uppgift =Kontrollskrivning (p). Lös ekvationen där i är den imaginära enheten. w 3w + + 3i = iw, Uppgift =Kontrollskrivning (p). Varför är matrisen [ ] 5 5 3 diagonaliserbar? Uppgift 3=Kontrollskrivning 3 (p). Hitta en ekvation för tangentplanet till z + y 3 z + 4 y = i punkten (,, ). Uppgift 4 (4p). Antag att f(u, v) har kontiunerliga partiella derivator, och låt u = y och v = y. Uttryck f y i f,, f, och f,. Uppgift 5 (4p). Parametrisera rymdkurvan som bestäms av ekvationerna + y = och z = y. Uppgift 6 (4p). Beräkna rotationen (curl) och divergensen (div) till vektorfältet F (, y, z) = (yz, z, ). Uppgift 7 (6p). Kurvan + y = och linjen y = definerar ett begränsat område i planet. Beräkna dubbelintegralen da. Uppgift 8 (6p). Vektorfältet F (, y) = (y e + sin(), ye + cos(y)) är konservativt. Hitta alla potentialfunktioner Φ(, y) till F (, y). Uppgift 9 (6p). Låt T vara den begränsade kropp som bestäms av den ihåliga cylindern + y 4, z 0 och planet + y + z = 6. Beräkna volymen av T. Uppgift 0 (7p). Låt vara området som bestäms av olikheterna + y och. Beräkna integralen + y da. Uppgift (7p). Bestäm ma och min till funktionen f(, y) = y y definerad på området y 4.

Uppgift (8p). Låt S vara halvklotet + y + z =, 0. Låt N vara enhetsnormalfältet till S med positiv -koordinat. Beräkna flödesintegralen S ( sin(y) + 3y +, cos(y) y 3, + y) NdS. Uppgift 3 (4p+4p). Låt matrisen M = [ ] 0 representera en linjär avbildning T M : R 3 R med avseende på någon given bas. a) Bestäm nollrummet till T M. b) Visa at T M är på (surjektiv).

Svar. Vi kvadratkompletterer og får Skiss til løsning (w (3 i)) = 3i + 4 (3 + i) = 4. Løsning. Ligningen har w 3w + + 3i = iw har løsninger w = ± + (3 + i). Svar. Matrisen er symmetrisk og derfor diagonaliserbar. Svar 3. Gradienten f til funksjonen f(, y, z) = z + y 3 z + 4 y i punktet P = (,, ) er (z + 4 3 y, 3y z + 4, z + y 3 ) P = (4 4, 3 +, ) = (0, 7, 3). ermed er (0, 7, 3) en normal vektor til tangenplanet til nivåytan f(, y, z) = i punktet P. En ligning for tangentplanet er således (, y +, z )(0, 7, 3) = 7(y + ) + 3(z ) = 0. Løsning. En ligning for tangentplanet er 7y + 3z + = 0. Svar 4. Kedjeregelen gir at Og dermed at y = f u y + f v y = f + f f y = (f u, + f v, ) + (f u, + f v, ) = (f, + 0 f, ) + (f, + 0 f, ) = f, + 4f,. Svar 5. Sirkelen +y = i planet parametriserer vi som ( cos t, sin t) med 0 t π. Romkurven sin z-komponent gis av den andre ligningen z = y slik at en parametrisering av kurven er ( cos(t), sin(t), (cos(t) sin(t))) 0 t π. Svar 6. ivergensen til vektorfeltet ivf = 0. Rotasjonen får vi ved determinantent i j k curlf = y z = (0, y, z z) = (, y, 0). yz z Svar 7. Når man løser ut y = og y = så får man at = og =. ette (og figur muligens) gir at da = dyd = ( 3 )d = [ 4 4 3 3 ] = 4 3 4 + 4 8 3 = 9 4. 3

Svar 8. Vi integrerer den andre komponenten med hensyn på y og får at Φ(, y) = y e + sin(y) + C(). eriverer vi denne med hensyn på får vi etter sammenligning med den første komponenten til F at C () = sin(), dvs C() = cos() + C, for vilkårlige konstanter C. Løsning. Potensialene er Φ(, y) = y e + sin(y) cos() + C, for vilkårlige konstanter C. Svar 9. En skiss av planet + y + z = 6 gir at det søkte integralet er (i sylinderkoordinataer) π dv = (6 r cos(θ) r sin(θ))r drdθ T = π 0 6r dr = π3(4 ) = 8π. Svar 0. I polære koordinater gis av ulikhetene (her må man nok tenke og jobbe litt) π/4 θ π/4 og / cos(θ) r. et søkte integralet blir da π/4 + y da = = π/4 π/4 π/4 /cos(θ) cos(θ)drdθ [ cos(θ) ]dθ = π/ = 4 π Svar. Kritiske punkt finner vi ved derivering. = y = 0 gir y = ±. = y y = y( ) = 0 gir =. y isse to punktene (, ) og (, ) ligger ikke i det indre av vårt definisjonsområde. Vi ser nå på rand. en ene randkurven C gis av y =. Vi kan dele opp C som to funksjongrafer y = og y =, med 0 4 (merk at dette gir et hjørnepunkt (0, 0)). Restrikjsonen av f til C gir f(c ) =. erivering gir den kritiske verdien = 0 =. Følgelig har vi de to kritiske punktene (, ) og (, ). Restriksjonen til den andre randkurven = 4 gir 4y 4 y = 3y 4 som har kritiske punkt som bestäms av 6y = 0, dvs y = 0. Kandidater for ekstremverdier er da punktene (, ) og (, ) som ligger på randkurven C og (4, 0) på C, samt hjørnepunktene (0, 0), (4, ) og (4, ) e tilhørende funksjonsverdiene er f(, ±) =, f(4, 0) = 4, f(0, 0) = 0 og f(4, ±) = 8. 4

Løsning. Høyest verdi 8 over punktene (4, ±) og lavest verdi -4 over punktet (4, 0). Svar. ivergensen til vektorfeltet F = ( sin(y) + 3y +, cos(y) y 3, + y) er iv(f ) = 0. Vidre så har vi at S og ytan P som gis av = 0, y + z danner randen til halvbollen B, dvs. + y + z, 0. Av ivergenssatsen har vi da at 0 = divf dv = F Nds + F N ds, der N er konstantfeltet (, 0, 0). Vi har at da P er kun disken av radie. P B F N ds = Løsning. et søkte flødet er π. S y +z P da = π, Svar 3. I oppgave a) så skal vi bestemme de punkt [, y, z] t slik at M[, y, z] t = 0. Vi kan merke oss at matrisen M allerede er på Gauss-Jordan form (dog ikke redusert form) slik at løsningen kan leses direkte ut. Vi setter z = t, og får da at y + t = 0, dvs y = t, og til sist at t + t = 0, dvs = t. Løsning til a). Nullrommet gis av t t reelle tall t. t Svar 3b). Her skal vi vise at om [a, b] t er et gitt punkt i planet R, da kan vi alltid finne minst ett punkt [, y, z] t i rommet R 3 slik at T [, y, z] t = [a, b] t. ette gir et ligningssystem hvis systemmatris ser ut som [ ] a. 0 b Vi kan sette z = t og får da at y = b t og = a b t. vs, for hvert punkt [a, b] t kan vi finne en hel linje som sendes på puntet med T M, spesielt er avbildningen surjektiv. 5