Splinebilen och andra rymdytor
|
|
- Leif Forsberg
- för 8 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Splinebilen och andra rymdytor eller Golfbanorna och företagsbilen Michael Litton & Farid Bonawiede
2 Rapporten behandlar konstruktion av splineytor och numerisk integration. Metoder och tillförlitlighet diskuteras. Resultaten är till stor del grafiska då uppgiften är av sådan natur. Rapporten är utformad som ett rollspel där Michael Litton och Farid Bonawiede agerar konsulter åt ett företag. Detta föredrag har givit oss uppdraget att lösa ett par uppgifter. Innehåll Bakgrund. Golfbanan Bilen Problem. Uppdraget Metoder. Naturliga splines Bikubisk interpolation Integration av rymdytor Trapetsregeln Dubbelintegraler Resultat 5. Golfbanorna Bilarna Tillförlitlighetsanalys 7 6 Slutsatser 7 7 Bilaga: MATLAB kod 9
3 Bakgrund. Golfbanan Företaget har nyligen bestämt sig för att konstruera ett par golfbanor. De behöver hjälp med att beräkna den mängd jord som krävs för att skapa de olika golfbanorna. Företaget är beläget i Danmark där marken kan antas vara helt slät. Vi har erhållit en lista beskrivande höjderna hos de olika kullarna på banorna.. Bilen Vi har också fått i uppdrag att konstruera den nya företagsbilen. Ett lite mera sportigt utsee är efterfrågat. Problem. Uppdraget För att optimera arbetet mot företaget bestämde vi oss för att konstruera en funktion som hanterade golfbanor av godtyckligt usee, landscape(z,dt). Det valda utvecklingsverktyget är MATLAB. Då man beskriver en golfbana i form av höjder hos olika kullar är det lämpligt att skapa en matris innehållande höjderna. Utifrån denna matris kan ett landskap konstruerats. För att sedan beräkna mängden jord som krävs behöver vi ta reda på volymen som landskapet täcker. Problemet är således att Skapa en höjdmatris Välj en lämplig metod för landskapskonstruktion Välja en lämplig metod för att ta reda på mängden jord som golfbanan kommer att kräva Det är önskvärt att övergångarna mellan kullarna är mjuka så att golfspelarna inte riskerar att göra sig illa under en runda. Det är därför lämpligt att använda sig av naturliga splines för att skapa landskapet. Då vi önskar skapa vårt landskap ställs vi inför problemet: Hur interpolation genom n stycken par av (x i, y i, z i ) punkter skall göras. Vi känner inte till lutningarna i någon punkt. Kan detta göras? Metoder De två metoder som används för att lösa problemet innefattar dels splines för att beskriva ytan och karossen samt volymsintegration med trapetsmetoden.
4 . Naturliga splines Metoden bygger på interpolation med kubiska splines som beskrivs på s. i []. Då vi använder oss av denna metod och med a kravet kontinuerliga första- och andra derivator erhåller vi enbart n ekvationer, men vi vill lösa ett ekvationssystem med n obekanta. Vi lägger då till två stycken krav, de naturliga villkoren, för att lösa problemet. Andraderivatorna i ändpunkterna sätter vi lika med noll. Vi har nu n stycken ekvationer och kan då beräkna lutningarna. Sedan använder man sig av hermiteinterpolation, [] s. 8, för att rita upp kruvan.. Bikubisk interpolation För att skapa en rymdyta interpolerar man i två steg, först i x-led och sedan i y-led. Det spelar ingen roll i vilket ordning man gör det, resultatet blir detsamma. Golfbanan beskrivs av en 7 5 matris och vi väljer att interpolera i steg om, längdenheter. Börjar vi i x-led kommer vi mellan varje höjd erhålla fyra stycken nya värden, sammanlagt 6 stycken, alltså en fås en 7 matris tillsammans med våra fem höjdvärden. Sedan använder man den nya matrisen och interpolerar i y-led. Återigen erhåller vi fyra stycken nya värden mellan varje höjd, sammanlagt stycken. Resultatet blir en matris. För att rita upp den använder vi oss av kommandot surf(z), där Z är matrisen innehållande höjderna. Minskas steglängden blir ytan jämnare men matrisen blir större och beräkningarna tar längre tid.. Integration av rymdytor.. Trapetsregeln För att ta reda på mängden jord som krävs behöver vi beräkna volymen under ytan vi har skapat oss. Detta gör vi genom att använda trapetsregeln för för splines. En beskrivning av trapetsregeln hittas på s. 57 i []. Emellertid så är den speciell i splinefallet och man kan visa att xn f(x)dx = h n (y i + y i+ ) + h n (k i k i+ ) = T (h) h x (k N k ) i= i= Beviset finns på s. 6 i []. Nu då vi känner till detta samband krävs lite kunskap om numerisk behandling av dubbelintegraler innan vi kan ta reda på vilken mängd jord som krävs... Dubbelintegraler När vi skapade rymdytan gjorde vi det i två steg, ett liknande tillvägagångssätt tillämpas när vi beräknar volymen. Principen är att man först skapar sig
5 ett antal skivor i x-led, imensionell integration, och sedan sveper o ver dom i y-led. Det blir en imensionell integration till. Eftersom vi redan har en uppdelning i x- och y-led beho ver vi inte go ra den annars no dva ndiga separationen. I x-led har vi stycken skivor med z-va rden tillho rande var skiva. Fo rst integrerar vi o ver var och en av dessa och sparar resultatet, kalla det gi. Da refter sa uytnyttjar vi va ra gi i formeln fo r trapetsintegration och kan bera kna volymen under ytan. Volymen = nx x + gi i=. g + gnx + h (knx + k ) Resultat Golfbanorna Nedan redovisas bilder pa den fo rsta golfbanan och na gra andra modeller. Axlarnas skalor a r inte likadana i alla figurer. Mindre volym inneba r billigare golfbana. Golfbana Matris Volym v.e.5 v.e v.e
6 Golfbana Matris. Volym v.e Bilarna Ha r a r en skiss o ver den a ldre fo retagsbilen som skall fo rba ttras. Framparti Bakparti Hela bilen Pa grund av Farid Bonawiedes olyckliga insjuknande la mnades bilen ute i det fina va rva dret i na gra dagar. 6
7 5 Tillförlitlighetsanalys Analysen består av två delar, en visuell och en numerisk. I den förstnämnda kontrollerar vi att det inte förekommer några jack, konstiga eller överdrivna lutningar i landskapet. Vid en symmetrisk matris skall också detta återges i landskapet. För att kontrollera att vi utför integrationen korrekt använder vi oss av en enkel yta, ett horisontellt plan, samt MATLABs inbyggda trapetsintegration. Eftersom vi använder oss av Hermites interpolationsformel blir beräkningarna välkonditionerade och det behövs såldes inte utföras någon experimentell störningsanalys. Detta är emellertid nödvändigt om vi inte hade arbetat med splines. Tabell : Integrationer vid olika steglängder Steglängd (dt) T (h) h (k N k )/ T (h) Integrationerna har gjorts över ytan som ges av Z = landscape( 5, dt) 6 De utförligaste kontroller vi har haft möjlighet att göra är över olika horisontalplan, och 5 5, där punkterna är ekvidistanta och höjden är ett. Dessa integrationer har givit 6 v.e samt 5 v.e. Vi har också approximerat olika höjder med koner och även där funnit att våra volymberäkningar är tillförlitliga. Således är denna metod lämplig då frågeställningen är hur mycket jord vi behöver köpa för att bygga upp landskapet. 6 Slutsatser Hur lämpliga är nu dessa metoder för att konstruera golfbanor och bilkarosser? Rent estetiskt, tillsammans med MATLABs D funktioner, är dom bra. 7
8 Vill man konstruera mer avancerade objekt fungerar det inte att använda sig av höjdmatriser. Istället brukar man använda sig av NURBS (Non Uniform Rational B-Splines). En introduktion till B-Splines finns i [], s. 5. När det gäller integrationen har vi funnit att vi når tillförlitliga resultat, dvs. inte helt absurda volymer. Antalet korrekta siffror är relativt lågt, tre eller fyra stycken, vilket gör att vi anser att en annan metod bör användas om hög precision är önskvärd.vid små steg (.5 -.) tar beräkningarna lång tid, vilket delvis beror på icke optimerad kod. 8
9 7 Bilaga: MATLAB kod function landscape = landscape(z,dt) % Skapar en yta utifrn en hjdmatris av godtycklig storlek % LANDSCAPE(Z,T) dr T r steglngden och Z r hjdmatrisen t = :dt:; K_kort = []; K_lang = []; % For-loop som erhller samtliga lutningar kort-led for i=:length(z) dy = diff(z(i,:)); % Skapa vr b - vektor b = *dy(); b5 = *dy(); bm = [*dy(:) + *dy(:(-))]; b = [b bm b5] ; % Skapa den tridiagonala matrisen % Vi utnyttjar att vi vet h = p = ones(,length(dy)); d = [ *ones(,(length(dy)-)) ]; k = tridia(d,p,p,b); K_kort = [K_kort; k ]; % D vi har erhllit lutningarna i bde kort- och lngled % kan vi hermiteinterpolera fr att f det efterskta landskapet. % Kort-interpolation z = []; for i=:length(z) dy = diff(z(i,:)); g = K_kort(i,:length(dy)) - dy; c = *dy - (K_kort(i,:length(dy)) + K_kort(i,:length(dy)+)); z = []; for j=:length(dy) yt = z(i,j) + t*dy(j) + t.*(-t)*g(j) + t.^.*(-t)*c(j); z = [z yt(:)]; 9
10 % Ful-hack if i == z = z; else z = [z; z]; z = [z(:,) z]; % for-loop som erhller samtliga lutningar i lng-led for i=:length(z) dy = diff(z(:,i)) ; % Skapa vr b - vektor b = *dy(); b6 = *dy(length(dy)); bm = [*dy(:length(dy)) + *dy(:length(dy)-)]; b = [b bm b6] ; % Skapa den tridiagonala matrisen % Vi utnyttjar att vi vet h = (ekvidistant) p = ones(,length(dy)); d = [ *ones(,length(dy)-) ]; k = tridia(d,p,p,b); K_lang = [K_lang; k ]; % Transponering s den matchar z K_lang = K_lang ; % Kort-interpolation Z = []; for i=:length(z) dy = diff(z(:,i)); g = (K_lang(:length(dy),i) - dy) ; c = (*dy - (K_lang(:length(dy),i) + K_lang(:length(dy)+,i))) ; z = []; for j=:length(dy) yt = z(j,i) + t*dy(j) + t.*(-t)*g(j) + t.^.*(-t)*c(j); z = [z yt(:)]; % Ful-hack
11 if i == Z = z; else Z = [Z; z]; Z = [z(,:) Z]; Z = Z ; % surfc(z) medfr en konturplot under ytan % Vi vljer att anvnda surf(z) av estetiska skl % Skalar om vrt landskap till rtt storlek A = size(z); X = :dt:a(); Y = :dt:a(); surf(x,y,z), hold on; % Ljussttning lightangle(5,) set(gcf, Rerer, OpenGL ) set(findobj(gca, type, surface ),... FaceLighting, phong,... AmbientStrength,., DiffuseStrength,.8,... SpecularStrength,.9, SpecularExponent,5,... BackFaceLighting, unlit ) colormap summer; material dull; landscape = Z; % Integraterar fram volymen under ytan % fsum=; ftot=; Zrad=size(Z,); Zkol=size(Z,); for k=:(zkol-) f=dt/*(z(:,k)+z(:,k+)); kk=-dt^*/*(k_lang(,k)-k_lang(,k)); fsum=f+fsum+kk; fsumman=;
12 for r=:(zrad-) f=dt/*(fsum(r)+fsum(r+)); kk=-dt^*/*(k_kort(r,)-k_kort(r,)); fsumman=fsumman+f+kk; % Bilen % %Bygger upp fronten z=[.5 ; 5; ; 5;.5 ] ; y=(:dt:); x=-:dt:; %Bygger upp bakpartiet a=.7; z=[.5 ; ; 9 9 ; ;.5 ] ; y=a+(:dt:6); x=-:dt:; %Skapar en totalmatris fr karossen X=(-::); Y=[y y]; Z=[z; z]; % Referenser [] G. Eriksson, Numeriska Algoritmer med MATLAB
Tentamen del 1 SF1546, , , Numeriska metoder, grundkurs
KTH Matematik Tentamen del 1 SF154, 1-3-3, 8.-11., Numeriska metoder, grundkurs Namn:... Bonuspoäng. Ange dina bonuspoäng från kursomgången läsåret HT15/VT1 här: Max antal poäng är. Gränsen för godkänt/betyg
Läs merLAB 3. INTERPOLATION. 1 Inledning. 2 Interpolation med polynom. 3 Splineinterpolation. 1.1 Innehåll. 3.1 Problembeskrivning
TANA18/20 mars 2015 LAB 3. INTERPOLATION 1 Inledning Vi ska studera problemet att interpolera givna data med ett polynom och att interpolera med kubiska splinefunktioner, s(x), som är styckvisa polynom.
Läs merApproximerande Splines. B-splines. Minsta kvadrat anpassning. Design av kurvor och ytor.
TANA09 Föreläsning 8 Approximerande Splines B-splines. Minsta kvadrat anpassning. Design av kurvor och ytor. Exempel Parametriska Kurvor. Ritprogram. Beziér kurvor. Design av kurvor och ytor. Tillämpning
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Bedömningskriterier till tentamen Torsdagen den 4 juni 2015
SF1669 Matematisk och numerisk analys II Bedömningskriterier till tentamen Torsdagen den 4 juni 2015 Allmänt gäller följande: För full poäng på en uppgift krävs att lösningen är väl presenterad och lätt
Läs merTANA17 Matematiska beräkningar med MATLAB för M, DPU. Fredrik Berntsson, Linköpings Universitet. 9 november 2015 Sida 1 / 28
TANA17 Matematiska beräkningar med MATLAB för M, DPU Fredrik Berntsson, Linköpings Universitet 9 november 2015 Sida 1 / 28 Föreläsning 3 Linjära ekvationssystem. Invers. Rotationsmatriser. Tillämpning:
Läs merInterpolation. 8 december 2014 Sida 1 / 20
TANA09 Föreläsning 7 Interpolation Interpolationsproblemet. Introduktion. Polynominterpolation. Felanalys. Runges fenomen. Tillämpning. LED display. Splinefunktioner. Spline Interpolation. Ändpunktsvillkor.
Läs merNumeriska metoder, grundkurs II. Dagens program. Gyllenesnittminimering, exempel Gyllenesnittetminimering. Övningsgrupp 1
Numeriska metoder, grundkurs II Övning 5 för I Dagens program Övningsgrupp 1 Johannes Hjorth hjorth@nada.kth.se Rum :006, Roslagstullsbacken 5 08-790 69 00 Kurshemsida: http://www.csc.kth.se/utbildning/kth/kurser/d0/numi07
Läs merTAIU07 Matematiska beräkningar med Matlab
TAIU07 Matematiska beräkningar med Matlab Laboration 3. Linjär algebra Namn: Personnummer: Epost: Namn: Personnummer: Epost: Godkänd den: Sign: Retur: 1 Introduktion 2 En Komet Kometer rör sig enligt ellipsformade
Läs mer2D1210, Numeriska Metoder, GK I för V 2.
Kursöversikt Numme för V, 2003. 1 Beatrice Frock NADA, KTH 030612 ANADA 2D1210, Numeriska Metoder, GK I för V 2. Kursprogram. Läsanvisningar. Om WWW: I World Wide Web på Internet finns aktuell information
Läs merTANA09 Föreläsning 8. Kubiska splines. B-Splines. Approximerande Splines. B-splines. Minsta kvadrat anpassning. Design av kurvor och ytor.
TANA09 Föreläsning 8 Kubiska splines Approximerande Splines s s s s 4 B-splines. Minsta kvadrat anpassning. Design av kurvor och ytor. x x x x 4 x 5 Exempel Parametriska Kurvor. Ritprogram. Beziér kurvor.
Läs merOmtentamen i DV & TDV
Umeå Universitet Institutionen för Datavetenskap Gunilla Wikström (e-post wikstrom) Omtentamen i Teknisk-Vetenskapliga Beräkningar för DV & TDV Tentamensdatum: 2005-06-07 Skrivtid: 9-15 Hjälpmedel: inga
Läs merMatematisk analys för ingenjörer Matlabövning 2 Numerisk ekvationslösning och integration
10 februari 2017 Matematisk analys för ingenjörer Matlabövning 2 Numerisk ekvationslösning och integration Syfte med övningen: Introduktion till ett par numeriska metoder för lösning av ekvationer respektive
Läs merKurvanpassning. Kurvanpassning jfr lab. Kurvanpassning jfr lab
Kurvanpassning jfr lab Kurvanpassning Beräkningsvetenskap II Punktmängd approximerande funktion Finns olika sätt att approximera med polynom Problem med höga gradtal kan ge stora kast Kurvanpassning jfr
Läs merf(x + h) f(x) h f(x) f(x h) h
NUMPROG, D för M, vt 008 Föreläsning N: Numerisk derivering och integrering Inledning: numerisk lösning av analytiska problem Skillnader mellan matematisk analys och numeriska metoder. Grundläggande begrepp
Läs mer0.31 = f(x 2 ) = b 1 + b 2 (x 3 x 1 ) + b 3 (x 3 x 1 )(x 3 x 2 ) = ( ) + b 3 ( )(
Lösningar till Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, 2012-03-09 Del A 1. (a) För att anpassa ett polynom som går genom tre punkter behövs ett andragradspolynom. Newtons interpolationsansats ger f(x)
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A. r cos t + (r cos t) 2 + (r sin t) 2) rdrdt.
1. Beräkna integralen medelpunkt i origo. SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen 218-3-14 D DEL A (x + x 2 + y 2 ) dx dy där D är en cirkelskiva med radie a och Lösningsförslag.
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 215-3-16 DEL A 1. Låt f(x, y) = 1 x 2 y 2. (a) Skissa nivåkurvorna f(x, y) = c till f för c =, c = 1 och c = 2. (1 p) (b) Beräkna gradf(x, y) i de
Läs merKurvor och ytor. Gustav Taxén
Kurvor och ytor Gustav Taxén gustavt@csc.kth.se 2D1640 Grafik och Interaktionsprogrammering VT 2007 Kurvor och ytor Explicit form Implicit form Parametrisk form Procedurbaserade Polynom Catmull-Clark Kubiska
Läs merFöreläsningen ger en introduktion till differentialekvationer och behandlar stoff från delkapitel 18.1, 18.3 och 7.9 i Adams. 18.
Föreläsningen ger en introduktion till differentialekvationer och behandlar stoff från delkapitel 18.1, 18.3 och 7.9 i Adams. 18.1 Delkapitlet introducerar en del terminologi och beteckningar som används.
Läs merMMA127 Differential och integralkalkyl II
Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation MMA17 Differential och integralkalkyl II Tentamen Lösningsförslag 9..19 8. 11. Hjälpmedel: Endast skrivmaterial (gradskiva tillåten).
Läs merLaboration 6. Ordinära differentialekvationer och glesa system
1 DN1212 VT2012 för T NADA 20 februari 2012 Laboration 6 Ordinära differentialekvationer och glesa system Efter den här laborationen skall du känna igen problemtyperna randvärdes- och begynnelsevärdesproblem
Läs merTentamen i Teknisk-Vetenskapliga Beräkningar
Umeå Universitet Institutionen för Datavetenskap Gunilla Wikström Tentamen i Teknisk-Vetenskapliga Beräkningar Tentamensdatum: 005-03- Skrivtid: 9-5 Hjälpmedel: inga Om problembeskrivningen i något fall
Läs merTENTAMEN I GRUNDKURS I NUMERISKA METODER - DEL 20
Numerisk Analys - Institutionen för Matematik KTH - Royal institute of technology 2016-05-31, kl 08-11 SF1547+SF1543 TENTAMEN I GRUNDKURS I NUMERISKA METODER - DEL 20 Uppgift 1 Man vill lösa ekvationssystemet
Läs merTeorifrågor. 6. Beräkna konditionstalet för en diagonalmatris med diagonalelementen 2/k, k = 1,2,...,20.
Teorifrågor Störningsanalys 1. Värdet på x är uppmätt till 0.956 med ett absolutfel på högst 0.0005. Ge en övre gräns för absolutfelet i y = exp(x) + x 2. Motivera svaret. 2. Ekvationen log(x) x/50 = 0
Läs merNumeriska metoder, grundkurs II. Dagens program. Exempel Kubiska splines. Ögna igenom de gamla övningsanteckningarna.
Numeriska metoder, grundkurs II Övning 3 för I Dagens program Övningsgrupp Johannes Hjorth hjorth@nada.kth.se Rum 63:6, Roslagstullsbacken 35 8-79 69 Kurshemsida: http://www.csc.kth.se/utbildning/kth/kurser/d4/numi7
Läs merNumerisk Analys, MMG410. Lecture 12. 1/24
Numerisk Analys, MMG410. Lecture 12. 1/24 Interpolation För i tiden gällde räknesticka och tabeller. Beräkna 1.244 givet en tabel över y = t, y-värdena är givna med fem siffror, och t = 0,0.01,0.02,...,9.99,10.00.
Läs merDel I: Lösningsförslag till Numerisk analys,
Lösningsförslag till Numerisk analys, 2016-08-22. Del I: (1) Nedan följer ett antal påståenden. Använd nyckelbegreppen därunder och ange det begrepp som är mest lämpligt. Skriv rätt bokstav (a)-(l) i luckan
Läs merFöreläsning 5. Approximationsteori
Föreläsning 5 Approximationsteori Låt f vara en kontinuerlig funktion som vi vill approximera med en enklare funktion f(x) Vi kommer använda två olika approximationsmetoder: interpolation och minstrakvadratanpassning
Läs merMMA132: Laboration 2 Matriser i MATLAB
MMA132: Laboration 2 Matriser i MATLAB Introduktion I den här labben skall vi lära oss hur man använder matriser och vektorer i MATLAB. Det är rekommerad att du ser till att ha laborationshandledningen
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015
SF1669 Matematisk och numerisk analys II Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015 Allmänt gäller följande: För full poäng på en uppgift krävs att lösningen är väl presenterad och lätt
Läs merSF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen 015-01-1 DEL A 1. Låt f(x) = xe 1/x. A. Bestäm definitionsmängden till f. B. Beräkna de fyra gränsvärdena lim x ± f(x)
Läs merDN1212 för M: Projektrapport. Krimskramsbollen. av Ninni Carlsund
Författare: Ninni Carlsund DN1212-projekt: Krimskramsbollen Kursledare: Ninni Carlsund DN1212 för M: Projektrapport Krimskramsbollen av Ninni Carlsund. 2010-04-29 1 Författare: Ninni Carlsund DN1212-projekt:
Läs merLÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664
LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder för CFATE1 den 1 mars 214 kl 8.-1. 1. Bestäm värdemängden till funktionen f(x) = 2 arctan x + ln (1 + x 2 ), där
Läs merInstitutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud
Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud 5B 7, ifferential- och integralkalkyl II, del 2, flervariabel, för F. Tentamen fredag 25 maj 27, 8.-3. Förslag till lösningar (ändrat 28/5-7, 29/5-7).
Läs merBose-Einsteinkondensation. Lars Gislén, Malin Sjödahl, Patrik Sahlin
Bose-Einsteinkondensation Lars Gislén, Malin Sjödahl, Patrik Sahlin 3 mars, 009 Inledning Denna laboration går ut på att studera Bose-Einsteinkondensation för bosoner i en tredimensionell harmonisk-oscillatorpotential.
Läs merAkademin för utbildning, kultur och kommunikation MMA132 Numeriska Metoder Avdelningen för tillämpad matematik Datum: 2 juni 2014
MÄLARDALENS HÖGSKOLA TENTAMEN I MATEMATIK Akademin för utbildning, kultur och kommunikation MMA32 Numeriska Metoder Avdelningen för tillämpad matematik Datum: 2 juni 204 Examinator: Karl Lundengård Skrivtid:
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen 16-8-18 DEL A 1. Låt D vara det område ovanför x-axeln i xy-planet som begränsas av cirkeln x + y = 1 samt linjerna y = x och y =
Läs merSammanfattning (Nummedelen)
DN11 Numeriska metoder och grundläggande programmering Sammanfattning (Nummedelen Icke-linjära ekvationer Ex: y=x 0.5 Lösningsmetoder: Skriv på polynomform och använd roots(coeffs Fixpunkt x i+1 =G(x i,
Läs mer= e 2x. Integrering ger ye 2x = e 2x /2 + C, vilket kan skrivas y = 1/2 + Ce 2x. Här är C en godtycklig konstant.
Lösningsförslag till Tentamen, SF1633, Differentialekvationer I den 19 december 216 kl 8: - 13: För godkänt (betyg E krävs tre godkända moduler från del I Varje moduluppgift består av tre frågor För att
Läs merformulera och lösa problem med hjälp av matematik samt värdera valda strategier och metoder,
Arbetsområde: Huvudsakligt ämne: Matematik, åk 4-6 Läsår: Tidsomfattning: Ämnets syfte Undervisning i ämnet matematik syftar till: länk Följande syftesförmågor för ämnet ska utvecklas: formulera och lösa
Läs merOrdinära differentialekvationer,
(ODE) Ordinära differentialekvationer, del 1 Beräkningsvetenskap II It is a truism that nothing is permanent except change. - George F. Simmons ODE:er är modeller som beskriver förändring, ofta i tiden
Läs merFör studenter i Flervariabelanalys Flervariabelanalys MA012B ATM-Matematik Mikael Forsberg
ATM-Matematik Mikael Forsberg 74-4 För studenter i Flervariabelanalys Flervariabelanalys MAB 8 Skrivtid: 9:-4:. Hjälpmedel är formelbladen från insidan av Pärmen i Adams Calculus, dessa formler bifogas
Läs merFÖRSÄTTSBLAD TILL TENTAMEN. ELLER (fyll bara i om du saknar tentamenskod): Datum: 16 januari Bordsnummer:
FÖRSÄTTSBLAD TILL TENTAMEN Din tentamenskod (6 siffror): ELLER (fyll bara i om du saknar tentamenskod): Personnummer: - Datum: 16 januari 2013 Kursens namn (inkl. grupp): Beräkningsvetenskap I (1TD393)
Läs merTentamen i Beräkningsvetenskap I/KF, 5.0 hp,
Uppsala universitet Institutionen för informationsteknologi Teknisk databehandling Tentamen i Beräkningsvetenskap I/KF, 5. hp, 215-3-17 Skrivtid: 14 17 (OBS! Tre timmars skrivtid!) Hjälpmedel: Bifogat
Läs mer} + t { z t -1 - z t (16-8)t t = 4. d dt. (5 + t) da dt. {(5 + t)a} = 4(5 + t) + A = 4(5 + t),
Tentamensskrivning i Matematik IV, 5B110 Måndagen den 1 oktober 005, kl 1400-1900 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar och resonemang är lätta
Läs merMatlab övningsuppgifter
CTH/GU TMA976-28/29 Matematiska vetenskaper Matlab övningsuppgifter Inledning Vi skall först se hur man beräknar numeriska lösningar till differentialekvationer. Därefter skall vi rita motsvarigheten till
Läs merApproximation av funktioner
Vetenskapliga beräkningar III 8 Kapitel Approximation av funktioner Vi skall nu övergå till att beskriva, hur man i praktiken numeriskt beräknar funktioner I allmänhet kan inte ens elementära funktioner
Läs merOmtentamen i DV & TDV
Umeå Universitet Institutionen för Datavetenskap Gunilla Wikström (e-post wikstrom) Omtentamen i Teknisk-Vetenskapliga Beräkningar för DV & TDV Tentamensdatum: 2006-06-05 Skrivtid: 9-15 Hjälpmedel: inga
Läs merTentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI
TEKNISKA HÖGSKOLAN I LINKÖPING Matematiska institutionen Beräkningsmatematik/Fredrik Berntsson Tentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI Tid: 8-12, 11 Juni, 2015 Provkod: TEN1 Hjälpmedel:
Läs merOH till Föreläsning 5, Numme K2, Läsa mellan raderna. Allmän polynom-interpolation, S Ch 3.1.0
OH till Föreläsning 5, Numme K2, 181119 S Ch 3-34, GNM Kap 4-44A / GKN Kap 41A,(D),E Interpolation x y 1900 3822 1910 3982 1920 4281 1930 4302 1940 4042 1950 3922 1960 3921 1970 3940 1980 3960 1990 3980
Läs merNumerisk Analys, MMG410. Lecture 13. 1/58
Numerisk Analys, MMG410. Lecture 13. 1/58 Interpolation För i tiden gällde räknesticka och tabeller. Beräkna 1.244 givet en tabel över y = t, y-värdena är givna med fem siffror, och t = 0,0.01,0.02,...,9.99,10.00.
Läs merFigur 1: Postföretagets rektangulära låda, definitioner.
ATM-Matematik Mikael Forsberg 734-41 3 31 För distans och campus Flervariabelanalys ma1b 14 8 13 Skrivtid: 9:-14:. Inga hjälpmedel, förutom den bifogade formelsamlingen. Lösningarna skall vara fullständiga
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 16 mars 2015
Institutionen för matematik SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 16 mars 215 Skrivtid: 8:-13: Tillåtna hjälpmedel: inga Examinator: Mats Boij Tentamen består av nio uppgifter som vardera ger
Läs merTentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Tid: 14:e januari klockan
MAI/Linköpings universitet Fredrik Berntsson Tentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Tid: 14:e januari klockan 8.00-12.00 Redovisning Lös först uppgifterna i Matlab.
Läs merLaboration 2 Ordinära differentialekvationer
Matematisk analys i en variabel, AT1 TMV13-1/13 Matematiska vetenskaper Laboration Ordinära differentialekvationer Vi skall se på begynnelsevärdesproblem för första ordningens differentialekvation u =
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015
SF1626 Flervariabelanalys Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015 Allmänt gäller följande: För full poäng på en uppgift krävs att lösningen är väl presenterad och lätt att följa. Det
Läs merInterpolation Modellfunktioner som satisfierar givna punkter
Interpolation Modellfunktioner som satisfierar givna punkter Några tillämpningar Animering rörelser, t.ex. i tecknad film Bilder färger resizing Grafik Diskret representation -> kontinuerlig 2 Interpolation
Läs merTentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Tid: 21:a April klockan
MAI/Linköpings universitet Fredrik Berntsson Tentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Tid: 21:a April klockan 8.00-12.00 Redovisning Lös först uppgifterna i Matlab.
Läs merLösningar till Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, Del A. 1. (a) ODE-systemet kan skrivas på formen
Lösningar till Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, 2013-03-18 Del A 1. (a) ODE-systemet kan skrivas på formen z (t) = f(t, z), där z(t) = x(t) y(t) u(t) v(t), f(t, z) = u(t) v(t) kx(t)/ ( x2 (t)
Läs merPolynomanpassning i MATLAB
Polynomanpassning i MATLAB Funktionsanropet c=polyfit(x,y,n) ger koefficiemterna i ett n:e-gradspolynom som anpassar sig till y-värdena för x-värdena med lämplig metod. I tredje föreläsningens exempel
Läs mer3.6 De klassiska polynomens ortogonalitetsegenskaper.
Vetenskapliga beräkningar III 34 3.6 De klassiska polynomens ortogonalitetsegenskaper. I nedanstående tabell anges egenskaperna för några av de vanligaste ortogonala polynomen. Polynomen är normerade så,
Läs merInledande matematik för I1. MVE011 läsperiod Matlab vecka 2 övningsuppgifter
Inledande matematik för I1 MVE011 läsperiod 1 010 Matlab vecka övningsuppgifter Linjära ekvationssystem Matlab har många kraftfulla redskap för att hantera matriser och därmed också linjära ekvationssystem.
Läs merA = D. r s r t dsdt. [(1 + 4t 2 ) 3/2 1]dt (1) där det sista steget fås genom variabelbytet u = 1 + 4s 2. Integralen. (1 + 4t 2 ) 3/2 dt
TATA44 Lösningar till tentamen 27/8/2..) Arean A av ytstycket ges av formeln A r s r t dsdt där : s t, t. En enkel räkning ger r s r t ( 2s 2 cos t, 2s 2 sin t, s) av vilket det följer att A s2 + 4s 4
Läs merDN1240, numo08 Stefan Knutas, Fredrik Båberg, B.10: Nalle-Maja gungar
DN140, numo08 Stefan Knutas, 8811-0056 Fredrik Båberg, 88031-0511 3B.10: Nalle-Maja gungar Sammanfattning Detta arbete är skrivet som en del av Numeriska Metoder, Grundkurs. Uppgiften vi valde gick ut
Läs merTANA17 Matematiska beräkningar med Matlab
TANA17 Matematiska beräkningar med Matlab Laboration 1. Linjär Algebra och Avbildningar Namn: Personnummer: Epost: Namn: Personnummer: Epost: Godkänd den: Sign: Retur: 1 Introduktion I denna övning skall
Läs merF 4 Ch.4.2-3 Numerisk integration, forts.; Ch.4 Numerisk derivering.
050301 p 1 (10) F 4 Ch.4.2-3 Numerisk integration, forts.; Ch.4 Numerisk derivering. 1. Styckevis polynom: linjär och spline-interpolation; En funktion f representerad i en tabell (x i,f i ), i = 0,...,n,
Läs merKurs DN1215, Laboration 3 (Del 1): Randvärdesproblem för ordinära differentialekvationer
Kurs DN1215, Laboration 3 (Del 1): Randvärdesproblem för ordinära differentialekvationer Michael Hanke, Johan Karlander 2 april 2008 1 Beskrivning och mål Matematiska modeller inom vetenskap och teknik
Läs merTentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI
TEKNISKA HÖGSKOLAN I LINKÖPING Matematiska institutionen Beräkningsmatematik/Fredrik Berntsson Tentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI Tid: 8-12, 19:e Mars, 2019 Provkod: TEN1 Hjälpmedel:
Läs mera = a a a a a a ± ± ± ±500
4.1 Felanalys Vill man hårddra det hela, kan man påstå att det inte finns några tal i den tillämpade matematiken, bara intervall. Man anger till exempel inte ett uppmätt värde till 134.78 meter utan att
Läs merTentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI
TEKNISKA HÖGSKOLAN I LINKÖPING Matematiska institutionen Beräkningsmatematik/Fredrik Berntsson Tentamen TAIU07 Matematiska beräkningar med MATLAB för MI Tid: 8-12, 20 Mars, 2015 Provkod: TEN1 Hjälpmedel:
Läs merLaboration 4. Numerisk behandling av integraler och begynnelsevärdesproblem
Lennart Edsberg NADA 3 april 007 D11, M1 Laboration 4 A Numerisk behandling av integraler och begynnelsevärdesproblem Denna laboration ger 1 bonuspoäng. Sista bonusdatum 7 april 007 Efter den här laborationen
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 12 januari 2016
Institutionen för matematik SF626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 2 januari 26 Skrivtid: 8:-3: Tillåtna hjälpmedel: inga Examinator: Mats Boij Tentamen består av nio uppgifter som vardera ger
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen 15-6-4 DEL A 1. Funktionen f är definierad på området som ges av olikheterna x > 1/ och y > genom fx, y) lnx 1) + lny) xy x. a) Förklara
Läs merProjekt Finit Element-lösare
Projekt Finit Element-lösare Emil Johansson, Simon Pedersen, Janni Sundén 29 september 2 Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Matematik TMA682 Tillämpad Matematik Inledning Många naturliga fenomen
Läs merR AKNE OVNING VECKA 1 David Heintz, 31 oktober 2002
RÄKNEÖVNING VECKA David Heintz, 3 oktober 22 Innehåll Uppgift 27. 2 Uppgift 27.8 4 3 Uppgift 27.9 6 4 Uppgift 27. 9 5 Uppgift 28. 5 6 Uppgift 28.2 8 7 Uppgift 28.4 2 Uppgift 27. Determine primitive functions
Läs merNUMPROG, 2D1212, vt Föreläsning 1, Numme-delen. Linjära ekvationssystem Interpolation, Minstakvadratmetoden
NUMPROG, D, vt 006 Föreläsning, Numme-delen Linjära ekvationssystem Interpolation, Minstakvadratmetoden En av de vanligaste numeriska beräkningar som görs i ingenjörsmässiga tillämpningar är att lösa ett
Läs merLAB 4. ORDINÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER. 1 Inledning. 2 Eulers metod och Runge-Kuttas metod
TANA21+22/ 30 september 2016 LAB 4. ORDINÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER 1 Inledning Vi skall studera begynnelsevärdesproblem, både med avseende på stabilitet och noggrannhetens beroende av steglängden. Vi
Läs merTentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Hjälpmedel: MATLAB
MAI/Linköpings universitet Fredrik Berntsson Tentamen TANA17 Matematiska beräkningar Provkod: DAT1 Godkänd: 8p av totalt 20p Hjälpmedel: MATLAB Redovisning Lös först uppgifterna i Matlab. Då du har en
Läs merElektromagnetiska fält och Maxwells ekavtioner. Mats Persson
Föreläsning 26/9 Elektromagnetiska fält och Maxwells ekavtioner 1 Maxwells ekvationer Mats Persson Maxwell satte 1864 upp fyra stycken ekvationer som gav en fullständig beskrivning av ett elektromagnetiskt
Läs merHANDLEDNING TILL LABORATION I GEOMETRI
HANDLEDNING TILL LABORATION I GEOMETRI NIELS CHR. OVERGAARD 1. Inledning Denna laboration består av två delar, en om interpolationstekniker och en annan om bézierritning (som man kan kalla en designteknik).
Läs merKurvlängd och geometri på en sfärisk yta
325 Kurvlängd och geometri på en sfärisk yta Peter Sjögren Göteborgs Universitet 1. Inledning. Geometrin på en sfärisk yta liknar planets geometri, med flera intressanta skillnader. Som vi skall se nedan,
Läs merLaboration 1 i SF1544: Öva på Matlab och konstruera en optimal balk Avsikten med denna laboration är att:
Laboration 1 i SF1544: Öva på Matlab och konstruera en optimal balk Avsikten med denna laboration är att: - snabbt komma igång med träning på matlabprogrammering (uttnyttja gärna alla schemalagda laborationstillfällen,
Läs mer2D1240 Numeriska metoder gk II för T2, VT Störningsanalys
Olof Runborg ND 10 februari 2004 2D1240 Numeriska metoder gk II för T2, VT 2004 Störningsanalys Indata till ett numeriskt problem innehåller i praktiken alltid (små) fel.felen kan bero på tex mätfel, avrundningsfel
Läs merBeräkningsmetoder för superellipsens omkrets
Beräkningsmetoder för superellipsens omkrets Frågeställning Svar 1. Vi förväntades ta reda på olika metoder för att beräkna en superellips eller en ellips omkrets. o Givet var ellipsens ekvation:. (Källa
Läs merUppgift 1 R-S. Uppgift 2 R-M. Namn:...
2D121, Numeriska Metoder, Grundkurs för I2+CL2. Laboration 3: Interpolation och integration Sista redovisningsdag för bonuspoäng: måndag 26-3-27 Obs! Muntliga delen redovisas vid ett miniseminarium. Notera!
Läs mermed tillgång till värden på f: vi anser att vi kan evaluera f för alla x i (a,b) och använder kvadraturformler av typen n
F HT BE & Page of 6 PP C 5 pp 7 ff Integraler Uppgiften är att beräkna b I f ( ) d a med tillgång till värden på f: vi anser att vi kan evaluera f för alla i (a,b) o använder kvadraturformler av typen
Läs merRapportexempel, Datorer och datoranvändning
LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Datorer och datoranvändning Institutionen för datavetenskap 2014/1 Rapportexempel, Datorer och datoranvändning På de följande sidorna finns en (fingerad) laborationsrapport som
Läs merDIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP
DIFFERENTIALEKVATIONER INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP Differentialekvation (DE) är en ekvation som innehåller derivator av en eller flera okända funktioner ORDINÄRA DIFFERENTIAL EKVATIONER i) En differentialekvation
Läs merOH till Föreläsning 5, Numme K2, GNM Kap 4-4.4A / GKN Kap 4.1A,(D),E Interpolation. Läsa mellan raderna. Allmän polynom-interpolation
OH till Föreläsning 5, Numme K, 14101 GNM Kap 4-44A / GKN Kap 41A,(D),E Interpolation x y 1900 8 1910 98 190 481 190 40 1940 404 1950 9 1960 91 1970 940 1980 960 1990 980 Läsa mellan raderna 1900 190 1940
Läs merMatlab övningsuppgifter
CTH/GU MVE5-7/8 Matematiska vetenskaper Matlab övningsuppgifter Inledning Vi skall först se hur man kan lösa system av icke-linjära ekvationer. Därefter skall vi se på optimering utan bivillkor. Vi skall
Läs merSF1513 NumProg för Bio3 HT2013 LABORATION 4. Ekvationslösning, interpolation och numerisk integration. Enkel Tredimensionell Design
1 Beatrice Frock KTH Matematik 4 juli 2013 SF1513 NumProg för Bio3 HT2013 LABORATION 4 Ekvationslösning, interpolation och numerisk integration Enkel Tredimensionell Design Efter den här laborationen skall
Läs merDN1212 Numeriska Metoder och Grundläggande Programmering DN1214 Numeriska Metoder för S Lördag , kl 9-12
DN Numeriska Metoder och Grundläggande Programmering DN Numeriska Metoder för S Lördag 007--7, kl 9- Skrivtid tim Maximal poäng 5 + bonuspoäng från årets laborationer (max p) Betygsgänser: för betyg D:
Läs merGemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism. Inledning. Fysikalisk bakgrund
Gemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism En civilingenjör ska kunna idealisera ett givet verkligt problem, göra en adekvat fysikalisk modell och behandla modellen med matematiska
Läs merODE av andra ordningen, och system av ODE
ODE av andra ordningen, och system av ODE Exempel på di erentialekvation av andra ordningen (innehåller andra derivata) Pendel beskrives av Newtons andra lag: Kraft = massa Acceleration Acceleration =
Läs merTentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp,
Uppsala universitet Institutionen för informationsteknologi Beräkningsvetenskap Per Lötstedt, tel. 471 2986 Ken Mattsson, tel 471 2975 Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, 2015-06-02 Skrivtid: 14
Läs merCHALMERS Finit Elementmetod M3 Institutionen för tillämpad mekanik. Teorifrågor
Teorifrågor : Visa att gradienten till en funktion pekar i den riktning derivatan är störst och att riktingen ortogonalt mot gradienten är tangent till funktionens nivåkurva. Visa hur derivatan i godtycklig
Läs merEnvariabelanalys 5B1147 MATLAB-laboration Derivator
Envariabelanalys 5B1147 MATLAB-laboration Derivator Sanna Eskelinen eskelinen.sanna@gmail.com Sonja Hiltunen sonya@gmail.com Handledare: Karim Dao Uppgift 15 Problem: Beräkna numeriskt derivatan till arctan
Läs merTentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp,
Uppsala universitet Institutionen för informationsteknologi Teknisk databehandling Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, 2010-05-31 Skrivtid: 14 00 17 00 (OBS! Tre timmars skrivtid!) Hjälpmedel: Bifogat
Läs merEuler-Mac Laurins summationsformel och Bernoulliska polynom
46 Euler-Mac Laurins summationsformel och Bernoulliska polynom Lars Hörmander Lunds Universitet Datorer gör det möjligt att genomföra räkningar som tidigare varit otänkbara, exempelvis att beräkna summan
Läs mer