Lineære diffligning(ssystem)er i ECON 4140 V2017: Hva er pensum, hva er forelest, og hva er vesentlig.

Like dokumenter
Løsningsforslag MAT 120B, høsten 2001

MAT UiO. 10. mai Våren 2010 MAT 1012

UNIVERSITETET I BERGEN

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, VÅR 09

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for ingeniørutdanning

MAT UiO mai Våren 2010 MAT 1012

MAT Prøveeksamen 29. mai - Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

y(x) = C 1 e 3x + C 2 xe 3x.

Løsningsforslag, eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

5.5 Komplekse egenverdier

SIF5025: Differensiallikninger og dynamiske systemer

EKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA4110)

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I BERGEN

Tidligere eksamensoppgaver

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Oppgave 1 (25 %) - Flervalgsoppgaver

K Andre Ordens Differensialligninger

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

EKSAMEN I TMA4110 MATEMATIKK 3 Bokmål Mandag 6. juni 2011 løsningsforslag

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

Forelesningsplan M 117

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

TMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:

Optimal kontrollteori

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

Løsningsforslag, Ma-2610, 18. februar 2004

MA2501, Vårsemestre 2019, Numeriske metoder for lineære systemer

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA-109 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Turid Knutsen, Øystein Alvik

Løsningsforslag eksamen 18/ MA1102

UNIVERSITETET I OSLO

SENSORVEILEDNING. Emnenavn: Matematikk 2. Dato:

Vær OBS på at svarene på mange av oppgavene kan skrives på flere ulike måter!

UNIVERSITETET I OSLO

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser høsten 2009.

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2017

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

SIE30AR Ulineær bevegelsestyring - Servoteknikk Løsningsforslag til øving 11: Passivitet

TMA4110 Eksamen høsten 2018 EKSEMPEL 1 Løsning Side 1 av 8. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: x 1 7x 4 = 0

Vektorligninger. Kapittel 3. Vektorregning

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4110/TMA4115 MATEMATIKK 3

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, V08

Eksamensoppgavehefte 2. MAT1012 Matematikk 2: Mer lineær algebra

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

LØSNINGSSKISSE TIL EKSAMEN I FAG SIF august 2001

LO510D Lin.Alg. m/graf. anv. Våren 2005

Fasit til eksamen i emnet MAT102 - Brukerkurs i matematikk II Mandag 21.september 2015

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO

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

EKSAMEN I MA0002 Brukerkurs B i matematikk

Fasit MAT102 juni 2016

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag for eksamen i Matematikk 3 - TMA4115

UiO MAT1012 Våren Ekstraoppgavesamling

Oppgaver til seksjon med fasit

7.1 forts. Schur triangularisering og spektralteoremet

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

Obligatorisk innlevering 3 - MA 109, Fasit

UNIVERSITY OF OSLO. Faculty of Mathematics and Natural Sciences. Matlab-utskrift (1 side).

Forelesning 14 Systemer av dierensiallikninger

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

TMA4115 Matematikk 3 Vår 2017

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I TMA4165 DIFFERENSIALLIGNINGER OG DYNAMISKE SYSTEMER

Egenverdier og egenvektorer

TMA4110 Matematikk 3 Høst 2010

Kort om differensialligninger

MA0002 Brukerkurs i matematikk B. Eksamen 28. mai 2016 Løsningsforslag. Oppgave 1

Forelesning 2: Førsteordens lineære differensiallikninger

Institutt for Samfunnsøkonomi

UNIVERSITETET I OSLO

Universitet i Bergen. Eksamen i emnet MAT121 - Lineær algebra

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

MAT1110: Obligatorisk oppgave 2, V Løsningsforslag

(3/2)R 2+R 3 R 1 +R 2,( 2)R 1 +R 3 ( 2)R 1 +R 4 6/5R 3 +R 4 1/5R 3

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 10

Diagonalizering. En n n matrise A sies å være diagonaliserbar hvis den er similær med en diagonalmatrise D. A = PDP 1

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

Løsningsforslag MAT102 - v Jon Eivind Vatne

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag MAT102 Vår 2018

Forelesning, TMA4110 Torsdag 11/9

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser våren 2009.

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Løsninger for eksamen i MAT Lineær algebra og M102 - Lineær algebra, fredag 28. mai 2004, Oppgave 1. M s = = 1 2 (cofm 2) T.

UNIVERSITET I BERGEN

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK(TMA4215) Lørdag 20. desember 2003 Tid: 09:00 14:00, Sensur:

Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Lineære diffligning(ssystem)er i ECON 4140 V2017: Hva er pensum, hva er forelest, og hva er vesentlig. (If you need an English version, please notify me. Nils) Jeg har blitt gjort oppmerksom på at forelesningsplanen ikke har vært nøyaktig hva angår henvisninger til den norske MA2. Det følgende typesatt del er ment å oppklare i forhold til referansene til boka. (Om noen har en gammel MA2: en feil rettes opp.) Vedlagt er også en oversikt over hva man kan si om klassifisering av likevektspunkter for lineære og ulineære systemer. Det er kanskje ryddigst å vedta at terskelverditilfellene der man ikke kan konkludere for ulineære systemer, ikke er like vesentlige V2017. MA2 avsnittene 2.1 2.3 (FMEA avsnittene 6.1 6.3 delvis unntatt Eulers differensialligning) er pensum. Spesielt må man vite at hvis man har to ikke-proporsjonale løsninger av en homogen 2. ordens lineær differensialligning, så får man allmenn løsningen ved å ta lineærkombinasjoner (MA2 setning 2.2.1 jf. 2.2.2; FMEA setning 6.2.1). Eulers differensialligning (MA2 avsnitt 2.5 og et underavsnitt i FMEA) er ikke pensum i seg selv. Det er gitt i oppgaver med hint, og dersom den homogene ligningen har to løsninger t q 1 og t q 2, med q 1 q 2, så er det uansett pensum å kunne ta en lineær kombinasjon av disse for allmenn løsning. Mer generelle metoder for å finne løsninger med ikke-konstante koeffisienter (M2 avsnitt 2.4) er ikke pensum, men igjen: om dere får oppgitt løsningskandidater og kan verifisere, så må dere også kunne ta lineære kombinasjoner. Konstante koeffisienter: Stabilitet av lineære 2. ordens ligninger (MA2 avsnitt 2.6, FMEA avsnitt 6.4) og systemer i R 2 (MA2 avsnitt 2.7 og 2.8, FMEA 6.6 og 6.7) er pensum. MA2 2.7 og 2.8 stod dessverre ikke på forelesningsplanen, men er forelest. Tilfeller for 2. ordens diffligninger 1 : ẍ + aẋ + bx = 0 er globalt asymptotisk stabil a > 0 & b > 0. Ustabil hvis a < 0 eller hvis b < 0. Hvis b > 0 = a: Udempede svingninger A cos(t b) + B sin(t b). Stabil, men ikke asymptotisk (noen litteratur kaller dette «neutrally stable»). Hvis b = 0 = a: Tilfellet ẍ = 0 har løsning C + Dt, ustabil. Tilfeller for systemer i R 2 : tilsvarende, men se håndskrevet vedlegg. 1 Om noen har en eldre utgave av MA2, så er det en trykkfeil om det følgende. 2013-versjonen er riktig. 1

Siden forelesningsplanen var uklar her (men er klar på at kriteriene for ulineære systemer er med, se nedenfor): fokusér på de tilfellene der vi kan konkludere for ulineære systemer. Terskeltilfellene der vi ikke kan si noe om ulineære, kan V2017 nedprioriteres også for de linære. Spesielt om sadelpunkter: De to partikulærløsningene som konvergerer mot stadelpunktet, følger egenvektoren tilhørende den negative egenverdien. Enkelte lineære systemer i R n : Dersom vi har n lineært uavhengige egenvektorer v (1),..., v (n) med tilhørende egenverdier λ 1,..., λ n, får vi C 1 v (1) e λ1t + + C n v (n) e λnt. (I e.g. eksamen 2008 problem 1 (d) vil det forenkle, men man trenger det ikke, som Eric påpeker i løsningsforslaget.) Ulineære systemer. MA2: som på forelesningsplanen, FMEA: Ikke Theorem 6.8.2 Faseplananalyse er pensum. Ambisjonsnivå for eksamen er å «skissere» et faseplan, altså, få ting kvalitativt til å stemme (loddrett/vannrette på tvers av nullkliner, riktige retninger...). Egenverdimetoden for å klassifisere likevektspunkter er pensum. Se vedlegg for oppdeling i tilfeller. Spesielt om sadelpunkter: De to partikulærløsningene som konvergerer mot stadelpunktet, vil i grensen gå som egenvektoren tilhørende den negative egenverdien; mer presist vil stigningstallet konvergere mot stigningstallet til egenvektoren. Ikke pensum: Lyapunov-funksjoner og Olechs setning (MA2 avsnitt 2.12 og en del av FMEA avsnitt 6.8). Det er henvist til Olechs setning i en seminaroppgave, men med beskjed om å klassifisere kun lokalt. Komplekse tall: dere klarer dere uten. Man trenger ingenting til eksamen, men i undervisningen bruker jeg begrepet «realdelen». Realdelen til et reelt tall er tallet selv. Det vi har bruk for i kurset, er når en andregradsligning ikke har reelle løsninger: om formelen gir, si, r = 7 ± 4, vil 7 være realdelen (både når «±» er pluss og når det er minus). Obs. at realdelen i dette tilfellet er stasjonærpunktet for andregradsfunksjonen. For 2x2-matrise A med egenverdier bestemt ved λ 2 λtra + deta = 0 og løsninger λ ± = tra ± ( tra 2 2 )2 deta vil realdelen enten være egenverdien selv, eller hvis ingen reelle egenverdier finnes realdelen er tra. 2 2