Projekt Finit Element-lösare
|
|
- Torbjörn Christer Lindqvist
- för 5 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Projekt Finit Element-lösare Emil Johansson, Simon Pedersen, Janni Sundén 29 september 2 Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Matematik TMA682 Tillämpad Matematik
2 Inledning Många naturliga fenomen kan modelleras med differentialekvationer. Ofta är dessa mycket svåra eller omöjliga att lösa analytiskt, varför olika approximativa lösningsmetoder används. En av dessa är Finita element-metoden (FEM). Denna rapport behandlar ett projekt beståe av kodning av en FEM-lösare i MatLab samt användandet av denna på två välkända randvärdesproblem, diffusions-reaktionsekvationen och diffusionskonvektionsekvationen. Den erhållna approximativa lösningen jämförs med en analytisk lösning av problemet. 2 Teori 2. Finita element-metoden Differentialekvationens lösning kan approximeras med en styckvis linjär, kontinuerlig, funktion. Detta kallas kontinuerlig Galerkin av grad, cg(). Då denna approximativa lösning är (styckvis) linjär kan den beskrivas som en linjärkombination av styckvis linjära basfunktioner, så kallade hattfunktioner. Att ast behöva undersöka dessa basfunktioner är grunden i lösningsmetoden. Som exempel har vi här behandlat diffusionsreaktionsekvationen, men proceduren är liknande för andra randvärdesproblem. { u (x) + u(x) =, < x < π u (DE) () () =, u(π) = För att problemet ska kunna behandlas, konverterar vi differentialekvationen till motsvarande variationsformulering genom att multiplicera (DE) med en testfunktion v(x) och integrera över det relevanta intervallet. För vårt exempelproblem (ekv. ) blir denna: Finn en funktion u(x) V sådan att: ( u (x) + u(x))v(x) dx = v(x) V := H (,π) := {w : ()v(x) dx ( w(x) 2 + w (x) 2) dx <, w(π) = } Via partiell integration erhåller vi följande förenklade formel: (VF) (2) [ ] x=π u (x)v(x) + u(x)v(x) + u (x)v (x) dx + u(x)v (x) dx = v(x) dx x= v(x) V (3) Insättning av randdata lämnar ast kvar integralerna, då v(pi) = och u () =. u (x)v (x) dx + u(x)v (x) dx = v(x) dx, v(x) V (4) Testrummet V är alltså alla funktioner som är begränsade och har begränsade derivator, samt uppfyller randvillkoren för (DE). Detta testrum är oändligt dimensionellt och testfunktionerna är oändliga till antalet. För att hitta en approximativ lösning behöver vi inskränka oss till ett ändligt dimensionellt rum. Detta är själva finita element-metoden.
3 Låt T h : = x < x < < x i < x i+ < < x N = π vara en likformig partition av det relevanta intervallet med delintervallängden h. Finn en approximativ lösning U(x) V h sådan att: U (x)v (x) dx + U(x)v (x) dx = v(x) dx, v(x) V h := {w : w är styckvis linjär på T h och kontinuerlig, w(π) = } (5) Den approximativa lösningen sammanbinder nodpunkterna (x, x i osv) med styckvis linjära segment. Vi tillåter härmed vår funktion att avvika från den analytiska lösningen så länge den är lika i nodpunkterna. Eftersom U(x) är styckvis linjär kan den skrivas som en summa av styckvis linjära basfunktioner {ϕ j (x)} N j= med koefficienterna ξ,..., ξ N. U(x) = N ξ j ϕ j (x) = U (x) = j= Insättning i (5) ger oss följande: N ξ j ϕ j(x) (6) j= N j= ξ j ϕ j(x)v (x) dx + ξ j ϕ j (x)v (x) dx = v(x) dx, v(x) V h (7) Vi väljer nu testfunktionerna som hattfunktionerna ϕ (x),...,ϕ (N ) (x). Eftersom ingen homogen dirichletdata finns i intervallets startpunkt krävs också en halv hattfunktion som bas i x. Vårt problem är nu formulerat som följande: N [ ( j= ) ( ϕ j(x)ϕ π ] i(x) dx ξ j + ϕ j (x)ϕ i(x) dx )ξ j = ϕ i (x) dx, Ekvationen kan nu skrivas om på matrisform. Vi får följande samband: S = { s ij } N i,j=, s ij = M = { } N m ij i,j=, m ij = ξ ξ 2 ξ =. ξ N b b N b 2 b =. b i = ϕ j(x)ϕ i(x) dx ϕ j (x)ϕ i(x) dx ϕ i (x) dx i =, 2,..., N Om differentialekvationen hade innehållit en term av första ordningen, hade en konvektionsmatris uppstått vars element är beroe av ϕ j(x)ϕ i (x) dx. Med hjälp av resonemang kring hattfunktionernas stöd och överlapp kommer vi fram till sambandet att (8) (9) 2
4 s ij = h, i = j = m ij = 2h 6, i = j = s ij = 2 h, i = j > s ij =, i j = h s ij =, i j > m ij = 4h 6, i = j > m ij =, i j = h m ij =, i j > Det vill säga, matriserna S och M får följande utsee: 2 S = 2.. h M = h Eventuell konvektionsmatris är antisymmetrisk och har nollor på huvuddiagonalen. Den ser ut som följande (notera avsaknandet av h-beroe): K = (2).... Styvhets- och massmatriserna är i allt väsentligt lika för alla problem, ast avvikande i elementen (,) och (N,N) om randvillkoret i första respektive sista punkten är nollskilda. Då konvektionsmatrisens huvuddiagonal ast innehåller nollor påverkas den inte av eventuella halvhattfunktioner. De tre matriserna skalas också efter längden på varje delintervall (h) och koefficienterna framför u (x), u (x) och u(x), vilket enkelt ses i variationsformuleringen för problemet i fråga. Med liknande resonemang fås elementen i lastvektorn b. Arean under varje hattfunktion är en triangel med höjden och basen 2h. Integralen ϕ i(x) dx motsvarar denna area och evalueras därför till h, utom i x där vi har en halv hattfunktion, varför basen blir h och integralens värde därför halveras. Lastvektorn ser alltså ut som följande: 2 b = h. Att finna den approximativa lösningen till vårt randvärdesproblem innebär nu att lösa matrisekvationen (S + M)ξ = b. 2.2 Finit element-lösare i MatLab MatLab-koden grundar sig på den inbyggda funktionen för lösning av matrisekvationer av typen Ax = b. Styvhets-, mass- och konvektionsmatriserna byggs upp genom iteration () () (3) 3
5 och korrigeras för halvhattfunktioner där randvillkoren är nollskilda. Detsamma gäller lastvektorn b. De olika matriserna summeras sedan, och ekvationen (S + M + K)ξ = b löses med MatLabs backslash-operator. Koden i sin helhet finns i bilaga A. Randvärdesproblemen som löses är diffusions-reaktionsekvationen { u (x) + u(x) =, < x < π u (4) () =, u(π) = och diffusions-konvektionsekvationen εu (x) + 2 u (x) =, u() = u(π) = < x < π där ε är en liten, konstant, godtycklig parameter, i koden satt som ε = 3. (5) Figur : Diffusions-reaktionsekvationens analytiska lösning samt cg()-lösning med antalet delintervall N = 4 respektive N = 3. Notera approximationens närhet till den analytiska lösningen redan vid låga värden på N. Approximationen är fixerad vid y = i x = π för att svara mot dirichletdatan. 4
6 Figur 2: Diffusions-konvektionsekvationens analytiska lösning samt cg()-lösning med antalet delintervall N = 4 respektive N = 3. Notera att den approximativa lösningen här är fixerad i bägge ändpunkterna, vilket svarar mot dirichlet-randvillkoren. A Bilaga: MatLab-kod A. Diffusions-reaktionsekvationen %% D i f f u s i o n s r e a k t i o n s e k v a t i o n e n clc ; c l f ; a = ; % I n t e r v a l l e t : c = pi ; % < x < p i N = 3 ; % Antal d e l i n t e r v a l l = N+ ( Detta ger b ä t t r e approximation ) h = ( c a ) / (N) ; % D e l i n t e r v a l l ä n g d e n x = linspace ( a, c, N+); % Nodpunkter % A n a l y t i s k l ö s n i n g u x ) ( exp( pi x) exp( pi+x)++exp(2 pi ))./(+exp(2 pi ) ) ; fplot (u, [ a c ], k ) ; hold on ; b = ones (N, ) ; % L a s t v e k t o r n % S t y v h e t s m a t r i s S = zeros (N,N) ; for i = :N for j = :N i f ( i==j ) % Phi prim ö v e r l a p p a r h e l t S ( i, j ) = 2 ; e l s e i f ( abs ( i j ) == ) % Halvt ö v e r l a p p S ( i, j ) = ; 5
7 S (, ) = ; % H a l v h a t t S=/h S ; på x x % Massmatris M = zeros (N,N) ; for i = :N for j = :N i f ( i==j ) % Som ovan f a s t Phi M( i, j ) = 4 ; e l s e i f ( abs ( i j ) == ) %... M( i, j ) = ; M(, ) = 2 ; % H a l v h a t t på x x M=h/6 M; b ( ) = /2; % H a l v h a t t! b = h b ; x i = ( S+M)\ b ; % Lös A x i = b U = zeros (N+, ) ; % Korrigera f ö r randdata U( p i ) = U( :N) = x i ; plot ( x, U, r. ) ; xlabel ( x ) ; ylabel ( y ) ; leg ( y = u ( x ), y = U( x ) ) ; A.2 Diffusions-konvektionsekvationen %% D i f f u s i o n s k o n v e k t i o n s e k v a t i o n e n clc ; c l f ; a = ; % I n t e r v a l l e t : c = pi ; % < x < p i N = 3 ; % Antal d e l i n t e r v a l l = N+ ( Detta ger b ä t t r e approximation ) h = ( c a ) / (N+); % D e l i n t e r v a l l ä n g d e n x = linspace ( a, c, N+2); % Nodpunkter e = 3 ; % G o d t y c k l i g t, l i t e t, e p s i l o n b = ones (N, ) ; % A n a l y t i s k l ö s n i n g u x ) 2 ((exp( pi /(2 e )) ) x pi exp( x /(2 e ))+ pi ) / ( exp( pi /(2 e ) ) ) ; fplot (u, [ a c ], k ) ; 6
8 hold on ; % S t y v h e t s m a t r i s S = zeros (N,N) ; for i = :N for j = :N i f ( i==j ) % Som ovan S ( i, j ) = 2 ; e l s e i f ( abs ( i j ) == ) % Som ovan S ( i, j ) = ; S=e /h S ; % Ta hänsyn t i l l e p s i l o n % Konvektionsmatris C = zeros (N,N) ; for i = :N for j = :N i f ( ( i j ) == ) % Under diagonalen ( rad > kolonn ) C( i, j ) = ; e l s e i f ( ( j i ) == ) % Över diagonalen ( rad < kolonn ) C( i, j ) = ; C=/2 /2 C; % Glöm i n t e k o e f f i c i e n t e n framför u ( x )! b ( ) = ; % Inga b (N) = ; %... b = h b ; x i = ( S+C)\ b ; h a l v h a t t a r U = zeros (N+2, ) ; % Korrigera f ö r randdata U() = U( p i ) = U( 2 :N+) = x i ; plot ( [ x ], U, r. ) ; xlabel ( x ) ; ylabel ( y ) ; leg ( y = u ( x ), y = U( x ) ) ; 7
1. Låt u 0 och v 0 vara tvåvektorer i ett linjärt rum med skalärprodukt. Antag att följande relation gäller mellan längder av vektorer: u = 2 v = 2 3
Matematik Chalmers Tentamen i TMA6 matematik fordjupning Kf, 6 8 ; KL 8:-: Telefon: Olof Giselsson: ankn 55 Hjälpmedel: Inga hjälpmedel, fårutom penna och linjal, är tillåtna, ej heller rä knedosa. OBS!
Läs merFEM1: Randvärdesproblem och finita elementmetoden i en variabel.
MVE255/TMV191 Matematisk analys i flera variabler M/TD FEM1: Randvärdesproblem och finita elementmetoden i en variabel. 1 Inledning Vi ska lösa partiella differentialekvationer PDE, dvs ekvationer som
Läs merFöreläsning 14: Exempel på randvärdesproblem. LU-faktorisering för att lösa linjära ekvationssystem.
11 april 2005 2D1212 NumProg för T1 VT2005 A Föreläsning 14: Exempel på randvärdesproblem. LU-faktorisering för att lösa linjära ekvationssystem. Kapitel 8 och 5 i Q&S Stationär värmeledning i 1-D Betrakta
Läs merTMA226 datorlaboration
TMA226 Matematisk fördjupning, Kf 2019 Tobias Gebäck Matematiska vetenskaper, Calmers & GU Syfte TMA226 datorlaboration Syftet med denna laboration är att du skall öva formuleringen av en Finita element-metod,
Läs mer1. Använd Laplacetransformen för att lösa differentialekvationen (5p) y (t) + 3y (t) + 2y(t) = 1, t > 0 y(0) = 1, y (0) = 1
Matematik Calmer Tentamen i TMA68/TMA68 Tillämpad matematik K/Bt, 7 8 7, kl 4:-8: Telefon: Olof Gielon, -77 55 Hjälpmedel: Endat tabell på bakidan av teen. Kalkylator ej tillåten. Betyggräner, : -7p, 4:
Läs merω L[cos(ωt)](s) = s 2 +ω 2 L[sin(ωt)](s) =
Matematik Chalmer Tentamen i TMA683/TMA682 Tillämpad matematik K2/Bt2, 28 4 4, kl 4:-8: Telefon: Henrik Imberg, 3-772 5325; Kontaktperon: Mohammad Aadzadeh, 3-772 357 Hjälpmedel: Endat tabell på bakidan
Läs mer1. Använd Laplacetransformen för att lösa differentialekvationen (5p) y (t) y(t) = sin 2t, t > 0 y(0) = 1
Matematik Chalmer Tentamen i TMA683/TMA68 Tillämpad matematik K/Bt, 7 4, kl 8:3-:3 Telefon: Maximilian Thaller, 3-77 535 Hjälpmedel: Endat tabell på bakidan av teen. Kalkylator ej tillåten. Betyggräner,
Läs merPartiella differentialekvationer: Koppling Diskret - Kontinuum och Finita Elementmetoden
Partiella differentialekvationer: Koppling Diskret - Kontinuum och Finita Elementmetoden Johan Jansson November 29, 2010 Johan Jansson () M6 November 29, 2010 1 / 26 Table of contents 1 Plan och Syfte
Läs merRita även upp grafen till Fourierseriens summa på intervallet [ 2π, 3π], samt ange summans värde i punkterna π, 0, π, 2π. (5) S(t) = c n e int,
Institutionen för matematik KTH Tentamensskrivning, 003-08-5, kl. 14.00 19.00. 5B10/ Diff och Trans del, för F och T. Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook. För godkänt betyg 3) krävs 18 poäng, medan
Läs merEgenvärdesproblem för matriser och differentialekvationer
CTH/GU STUDIO 7 TMV36b - 14/15 Matematiska vetenskaper 1 Inledning Egenvärdesproblem för matriser och differentialekvationer Vi skall se lite på egenvärdesproblem för matriser och differentialekvationer.
Läs merSF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 215-1-27 DEL A 4 1. Betrakta funktionen f som ges av f(x) = 1 + x + (x 2). 2 A. Bestäm definitionsmängden till f. B. Bestäm alla intervall där f är
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 mer5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 13 januari T = 1 ab sin γ. b sin β = , 956 0, 695 0, 891
KTH Matematik 5B1134 Matematik modeller Lösningsförslag till tentamen den 13 januari 6 1. a) Bestäm sidlängderna i en triangel med vinklarna 44, 63 73 om arean av triangeln är 64 cm. Ange svaren som närmevärden
Läs mer7. Låt f(x) vara en 2π-periodisk, integrerbar funktion. Visa noggrant att om
Matematik Chalmer Tentamen i TMA68 Tillämpad matematik K/Bt, 4 8 ; KL 4:-8: Telefon: Mohammad Aadzadeh: 73-8834. Hjälpmedel: Endat utdelad (vänd textlappen) tabell. Kalkylator ej tillåten. Uppgifterna
Läs merOändligtdimensionella vektorrum
Oändligtdimensionella vektorrum Vi har i den här kursen huvudsakligen studerat ändligtdimensionella vektorrum. Dessa är mycket användbara objekt och matriskalkyl ger en bra metod att undersöka dom med.
Läs mer9.3. Egenvärdesproblem
9.3. Egenvärdesproblem Problem som innehåller en parameter men endast kan lösas för speciella värden av denna parameter kallas egenvärdesproblem. Vi skall här nöja oss med ett exempel på ett dylikt problem.
Läs merTentamen, del 2 Lösningar DN1240 Numeriska metoder gk II F och CL
Tentamen, del Lösningar DN140 Numeriska metoder gk II F och CL Lördag 17 december 011 kl 9 1 DEL : Inga hjälpmedel Rättas ast om del 1 är godkänd Betygsgränser inkl bonuspoäng: 10p D, 0p C, 30p B, 40p
Läs mer1. f är en två gånger deriverbar funktion på intervallet (a, b) och π 1 f är dess linjära interpolant. Visa att π 1 f f L (a,b) (b a) 2 f L (a,b).
Matematik Chalmer Tentamen i TMA68 Tillämpad matematik K/Bt, ; KL 8:3-:3 Telefon: Martin Berglund: 73-883. Hjälpmedel: Endat utdelad vänd textlappen tabell. Kalkylator ej tillåten. Uppgift 7 ger max 8p,
Läs merUppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 11-14, 16/11-28/
Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf Transformmetoder, 5 hp gy, IT, W, X 2011-10-26 Sammanfattning av föreläsningarna 11-14, 16/11-28/11 2012. Här lär vi oss använda transformer för att
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 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 merMer om linjära ekvationssystem
CTH/GU STUDIO 4 MVE465-2016/2017 Matematiska vetenskaper 1 Inledning Mer om linjära ekvationssystem Denna studioövning fortsätter med linjära ekvationssystem och matriser, som vi först tittade på i studioövning
Läs merTMV225 Inledande matematik M. Veckoprogram för läsvecka 4
MATEMATISKA VETENSKAPER TMV5 016 Chalmers tekniska högskola Läsvecka 4 Examinator: Anders Logg TMV5 Inledande matematik M Veckoprogram för läsvecka 4 Denna vecka kommer vi först att definiera och studera
Läs merKonvergens för iterativa metoder
Konvergens för iterativa metoder 1 Terminologi Iterativa metoder används för att lösa olinjära (och ibland linjära) ekvationssystem numeriskt. De utgår från en startgissning x 0 och ger sedan en följd
Läs merLinjär algebra. 1 Inledning. 2 Matriser. Analys och Linjär Algebra, del B, K1/Kf1/Bt1. CTH/GU STUDIO 1 TMV036b /2013 Matematiska vetenskaper
CTH/GU STUDIO 1 TMV06b - 2012/201 Matematiska vetenskaper Linjär algebra Analys och Linjär Algebra, del B, K1/Kf1/Bt1 1 Inledning Vi fortsätter även denna läsperiod att arbete med Matlab i matematikkurserna
Läs meru(x) + xv(x) = 0 2u(x) + 3xv(x) = sin(x) xxx egentliga uppgifter xxx 1. Sök alla lösningar till den homogena differentialekvationen
Differentialekvationer I Modellsvar till räkneövning 6 Den frivilliga uppgiften U1 påminner om nyttiga kunskaper, och räknas inte för extrapoäng (fråga vid behov). U1. Lös funktionerna u(x) och v(x) från
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 merDagens program. Linjära ekvationssystem och matriser
Dagens program Matriser Räkneoperationer och räknelagar Linjära ekvationssystem och matriser Matrisform av ekvationssystem Elementära radoperationer Trappstegsmatriser, rang och lösningsstruktur Matrisinvers,
Läs merSF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 214-1-24 DEL A 1. Låt f(x) = e x sin x. A. Bestäm alla kritiska (stationära) punkter till funktionen f. B. Avgör vilka av de kritiska punkterna som
Läs mer= 1, fallet x > 0 behandlas pga villkoret. x:x > 1
Lösningsförslag till tentamensskrivning i Diff & Trans I, 5B00 Torsdagen den 0 januari 00, kl 400-900 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar och
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 merMälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation
Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation MAA Grundläggande kalkyl ÖVN Lösningsförslag.8. 8.. Hjälpmedel: Endast skrivmaterial. (Gradskiva är tillåtet.) Poäng: Denna tentamen
Läs merlinjära ekvationssystem.
CTH/GU LABORATION 2 TMV216/MMGD20-2017/2018 Matematiska vetenskaper 1 Inledning Linjära ekvationssystem Denna laboration börjar med att vi påminner oss om matriser i Matlab samtidigt som vi börjar se på
Läs merx 2 = lim x 2 x 2 x 2 x 2 x x+2 (x + 3)(x + x + 2) = lim x 2 (x + 1)
Matematik Hjälpmedel: Inga Chalmers Tekniska Högskola Tentamen 5--7 kl. 4: 8: Telefonvakt: Samuel Bengmark ankn.: 7-87644 Betygsgränser :a poäng, 4:a poäng, 5:a 4 poäng, max: 5 poäng Tentamensgranskning
Läs merFYSIKENS MATEMATISKA METODER
FYSIKENS MATEMATISKA METODER TREDJE UPPLAGAN TORBJÖRN ERIKSON HENRIK CHRISTIANSSON ERIK LINDAHL JOHAN LINDE LARS SANDBERG MATS WALLIN mfl Boken är typsatt i L A TEX med 11pt Times Printed in Sweden by
Läs merKTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer och transformer III, SF1637.
KTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer och transformer III, SF637. Måndagen den 7 oktober, kl 8-3. Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook. Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att
Läs merInnehåll 1. Kapitel 6: Separation of Variables 1
SF629 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMER II - ÖVNING 5 KARL JONSSON Innehåll. Kapitel 6: Separation of Variables.. Upp. 6.2: Dirichlets problem på enhetsskivan med randdata polära koordinater) u,
Läs merLösningar av uppgifter hörande till övning nr 5.
Lösningar av uppgifter hörande till övning nr 5. H.7 a) Antag att p är ett polynom med grad p < n. Då kan p skrivas som en linjärkombination av ortogonalpolynomen p k, där k < n. Alltså är p c k p k, m
Läs merSKRIVNING I VEKTORGEOMETRI Delkurs
SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI Delkurs 1 2015 Om inget annat uttryckligen sägs, kan koordinaterna för en vektor i antas vara givna i en ON-bas. Baser i rummet kan dessutom antas vara positivt orienterade.
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 merLösningsförslag till tentamen i SF1683, Differentialekvationer och Transformmetoder (del 2) 4 april < f,g >=
KTH, Matematik Maria Saprykina Lösningsförslag till tentamen i SF683, Differentialekvationer och Transformmetoder (del 2) 4 april 28 Tentamen består av sex uppgifter där vardera uppgift ger maximalt fyra
Läs merFlervariabelanalys och Matlab Kapitel 3
Flervariabelanalys och Matlab Kapitel 3 Thomas Wernstål Matematiska Vetenskaper 28 september 2012 3 Multipelintegraler 3.1 ubbelintegraler I detta kapitel skall vi studera olika sätt på vilket man kan
Läs merTATA42: Föreläsning 7 Differentialekvationer av första ordningen och integralekvationer
TATA42: Föreläsning 7 Differentialekvationer av första ordningen och integralekvationer Johan Thim 0 januari 207 Introduktion En differentialekvation (DE) i en variabel är en ekvation som innehåller både
Läs mer= = i K = 0, K =
ösningsförslag till tentamensskrivning i SF1633, Differentialekvationer I Tisdagen den 14 augusti 212, kl 14-19 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar
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 merTATA42: Föreläsning 9 Linjära differentialekvationer av ännu högre ordning
TATA42: Föreläsning 9 Linjära differentialekvationer av ännu högre ordning Johan Thim 4 mars 2018 1 Linjära DE av godtycklig ordning med konstanta koefficienter Vi kommer nu att betrakta linjära differentialekvationer
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 mer6. Temperaturen u(x) i positionen x av en stav uppfyller värmeledningsekvationen. u (x) + u(x) = f(x), 0 x 2, u(0) = 0 u(2) = 1,
Institutionen för Matematik, KTH Tentamen del 2 Analytiska och numeriska metoder för differentialekvationer SF1523 8.-11. 18/8 217 Formelsamlingen BETA är tillåtet hjälpmedel men ej miniräknare. Råd för
Läs merFouriers metod, egenfunktionsutvecklingar.
Vårterminen 2002 KONTINUERLIGA SYSTEM, några viktiga begrepp och metoder i kap 3 och H (partiellt) Fouriers metod, egenfunktionsutvecklingar Värmeledning i en begränsad stav med variabelseparation Problem:
Läs merTentamen, del 2 DN1240 Numeriska metoder gk II för F
Tentamen, del DN140 Numeriska metoder gk II för F Fredag 14 december 01 kl 14 17 Lösningar DEL : Inga hjälpmedel. Rättas endast om del 1 är godkänd. Betygsgränser inkl bonuspoäng: 10p D, 0p C, 30p B, 40p
Läs merKTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF1633.
KTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF1633. Måndagen den 17 oktober 11, kl 8-13. Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook. Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar
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 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 merÖVN 11 & 12 DEL A - DIFFTRANS - DEL2 - SF Nyckelord och innehåll. Inofficiella mål
ÖVN 11 & 12 DEL A - DIFFTRANS - DEL2 - SF1683 HTTP://KARLJODIFFTRANS.WORDPRESS.COM KARL JONSSON Nyckelord och innehåll Komplexa vektorrum U och underrum V U. Linjära höljet: V = span(v 1, v 2,..., v N
Läs merProjekt om Finita Elementmetoden i kursen PDE F, TMA690, HT 2012
Projekt om Finita Elementmetoden i kursen PDE F, TMA690, HT 2012 Hermann Douanla, Fredrik Lindgren, Matteo Molteni 6 november 2012 Innehåll 1 Syfte och mål 2 2 Generella riktlinjer 2 3 Projekt 3 3.1 Värmeledning
Läs merLösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel
Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel v0.6, 4 april 04 Högskolan i Skövde (SK, JS) Tentamen i matematik Kurs: MA5G Matematisk Analys MA3G Matematisk analys för ingenjörer Tentamensdag:
Läs merStudietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23
Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23 Lämplig ordning på sammanfattande studier inom denna kurs: Inled med att grundligt studera föreläsningsanteckningarna Därefter läs tillhörande
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 merRita även grafen till Fourierserien på intervallet [ 2π, 4π]. (5) 1 + cos(2t),
Institutionen för matematik KTH Tentamensskrivning, 24-1-13, kl. 14. 19.. 5B122/2 Diff och Trans 2 del 2, för F, E, T. Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook. För godkänt betyg 3 krävs 18 poäng, medan
Läs merLMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål
LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål Lärmål för godkänt Funktion, gränsvärde, kontinuitet, derivata. Förklara begreppen funktion, definitionsmängd och värdemängd, och bestämma (största möjliga)
Läs mer= y(0) för vilka lim y(t) är ändligt.
Lösningsförslag till tentamensskrivning i SF633 Differentialekvationer I och SF637 Differentialekvationer och transformer III Lördagen den 4 februari, kl 4-9 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa
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 merMVE022 Urval av bevis (på svenska)
MVE22 Urval av bevis (på svenska) J A S, VT 218 Sats 1 (Lay: Theorem 7, Section 2.2.) 1. En n n-matris A är inverterbar precis när den är radekvivalent med indentitesmatrisen I n. 2. När så är fallet gäller
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 merTMV036/MVE350 Analys och Linjär Algebra K Kf Bt KI, del C
MATEMATIK Hjälpmedel: Inga Chalmers tekniska högskola atum: 23-3-5 kl. 8.3 2.3 Tentamen Telefonvakt: Elin Solberg tel. 73-8834 TMV36/MVE35 Analys och Linjär Algebra K Kf Bt KI, del C Tentan rättas och
Läs merLösningar till tentamen i Transformmetoder okt 2007
Lösningar till tentamen i Transformmetoder okt 7. Låt Y (s beteckna Laplacetransformen till funktionen y. Laplacetransformering av den givna ekvationen ger: varav följer att. (a För s > a är Y (s + s Y
Läs merTeknisk Beräkningsvetenskap I Tema 3: Styvhetsmodellering av mjuk mark med icke-linjära ekvationer
Teknisk Beräkningsvetenskap I Tema 3: Styvhetsmodellering av mjuk mark med icke-linjära ekvationer Eddie Wadbro 18 november, 2015 Eddie Wadbro, Tema 3: Icke-linjära ekvationer, 18 november, 2015 (1 : 37)
Läs merLösningsförslag till inlämningsuppgift 3 i Beräkningsprogrammering Problem 1) function condtest format compact format long
Lösningsförslag till inlämningsuppgift 3 i Beräkningsprogrammering Problem 1) function condtest format compact format long % Skapa matrisen A med alpha=1 A = [1 2 3; 2 4 1; 4 5 6]; b = [2.1; 3.4; 7.2];
Läs merDATORLABORATION FÖR KURSEN ENVARIABELANALYS 2
DATORLABORATION FÖR KURSEN ENVARIABELANALYS 2 1. Laborationsregler Läs detta dokument, lös uppgifterna i slutet, och lämna in en individuell laborationsrapport senast måndag 14 januari i pdf-format via
Läs merIntroduktion till Matlab
CTH/GU 2015/2016 Matematiska vetenskaper Introduktion till Matlab 1 Inledning Matlab är både en interaktiv matematikmiljö och ett programspråk, som används på många tekniska högskolor och universitet runt
Läs merObjective:: Linjärt beroende och oberoende version 1.0
DEFINITIONEN AV LINJÄRT BEROENDE MED EXEMPEL Objective:: Linjärt beroende och oberoende version. Definitionen av linjärt beroende med exempel Vi börjar med ett inledande exempel för att motivera definitionen
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 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 merLösningsförslag, Tentamen, Differentialekvationer och transformer II, del 2, för CTFYS2 och CMEDT3, SF1629, den 9 juni 2011, kl.
Lösningsförslag, Tentamen, Differentialekvationer och transformer II, del 2, för CTFYS2 och CMEDT3, SF629, den 9 juni 2, kl. 8: 3: Uppgift (av 8 (5 poäng. i. sant, ii. falskt, iii. falskt, iv. sant, v.
Läs merFör startpopulationer lika med de stationära lösningarna kommer populationerna att förbli konstant.
Lösningsförslag till tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF633(5B6) Tisdagen den 6 augusti, kl -9 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar
Läs merFMNF15 HT18: Beräkningsprogrammering Numerisk Analys, Matematikcentrum
Johan Helsing, 11 oktober 2018 FMNF15 HT18: Beräkningsprogrammering Numerisk Analys, Matematikcentrum Inlämningsuppgift 3 Sista dag för inlämning: onsdag den 5 december. Syfte: att träna på att hitta lösningar
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 merRepetition, Matematik 2 för lärare. Ï x + 2y - 3z = 1 Ô Ì 3x - y + 2z = a Ô Á. . Beräkna ABT. Beräkna (AB) T
Repetition, Matematik 2 för lärare Ï -2x + y + 2z = 3 1. Ange för alla reella a lösningsmängden till ekvationssystemet Ì ax + 2y + z = 1. Ó x + 3y - z = 4 2. Vad är villkoret på talet a för att ekvationssystemet
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 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 merTentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF1633(5B1206).
Tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF633(5B6) Torsdagen den 3 oktober 8, kl 8-3 Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar och resonemang
Läs mer2x + y + 3z = 4 x + y = 1 x 2y z = 3
ATM-Matematik Pär Hemström 7 6572 Sören Hector 7 4686 Mikael Forsberg 74 42 För studerande i linjär algebra Linjär algebra ma4a 225 Skrivtid: 9:-4:. Inga hjälpmedel. Lösningarna skall vara fullständiga
Läs merMer om linjära ekvationssystem
CTH/GU LABORATION 2 TMV141-212/213 Matematiska vetenskaper 1 Inledning Mer om linjära ekvationssystem Denna laboration fortsätter med linjära ekvationssystem och matriser Vi ser på hantering och uppbyggnad
Läs mer(4 2) vilket ger t f. dy och X = 1 =
Lösningsförslag till tentamensskrivning i SF633 Differentialekvationer I. Torsdagen den 3 maj, kl 8-3. Hjälpmedel: BETA, Mathematics Handbook. Redovisa lösningarna på ett sådant sätt att beräkningar och
Läs mer5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 11 oktober 2004
KTH Matematik 5B4 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den oktober 4. Två av sidlängderna i en triangel är 8 m och m. En av vinklarna är 6. a) Bestäm alla möjliga värden för den tredje
Läs merInstitutionen för Matematik TENTAMEN I LINJÄR ALGEBRA OCH NUMERISK ANALYS F1, TMA671 2009-01-16. DAG: Fredag 16 januari 2009 TID: 14.00-18.
Institutionen för Matematik Göteborg TENTAMEN I LINJÄR ALGEBRA OCH NUMERISK ANALYS F, TMA67 9--6 DAG: Fredag 6 januari 9 TID: 4. - 8. SAL: V Ansvarig: Ivar Gustafsson, tel: 77 94 Förfrågningar: Ivar Gustafsson
Läs merMVE465. Innehållsförteckning
Lösningar på övningsuppgifter Detta dokument innehåller mina renskrivna lösningar på övningsuppgifter i kursen Linjär algebra och analys fortsättning (). Jag kan inte lova att samtliga lösningar är välformulerade
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 merMatriser och linjära ekvationssystem
Linjär algebra, I1 2011/2012 Matematiska vetenskaper Matriser och linjära ekvationssystem Matriser En matris är som ni vet ett rektangulärt talschema: a 11 a 1n A = a m1 a mn Matrisen ovan har m rader
Läs merÖVN 2 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF1683. Inofficiella mål
ÖVN 2 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF1683 KARL JONSSON Nyckelord och innehåll Andra ordningens linjära differentialekvationer Homogena ekvationen Fundamental lösningsmängd, y 1 (t),
Läs merSKRIVNING I VEKTORGEOMETRI
SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI 2014-11-25 1400-1700 Om inget annat uttryckligen sägs, kan koordinaterna för en vektor i antas vara givna i en ON-bas Baser i rummet kan dessutom antas vara positivt orienterade
Läs merSF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF165 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 15-4-7 DEL A 1. Låt f(x) = arcsin x + 1 x. A. Bestäm definitionsmängden till funktionen f. B. Bestäm funktionens största och minsta värde. (Om du har
Läs merLinjär Algebra M/TD Läsvecka 3
bild 1 Linjär Algebra M/TD Läsvecka 3 Omfattning och Innehåll Lay: 3.1-3.3 Determinanter. Definition, räkneregler och ett par viktiga satser. Huitfeldt: Om lösningsnoggrannhet: vektornorm, matrisnorm bild
Läs merPartiella differentialekvationer och randvärdesproblem Separabla PDE Klassiska ekvationer och randvärdesproblem
Partiella differentialekvationer och randvärdesroblem. 12.1. Searabla PDE 12.2. Klassiska ekvationer och randvärdesroblem. 12.3. Värmeledningsekvationen. 12.4. Vågekvationen. 12.5. alace ekvation. Variabelsearation.
Läs merTentamen, SF1629, Differentialekvationer och Transformer II (del 2) 11 april 2017 kl. 8:00-13:00
KTH, Matematik Tentamen, SF1629, Differentialekvationer och Transformer II (del 2) 11 april 2017 kl. 8:00-13:00 Tentamen består av åtta uppgifter där vardera uppgift ger maximalt fyra poäng. Preliminära
Läs merLösningsanvisningar till de icke obligatoriska workoutuppgifterna
Lösningsanvisningar till de icke obligatoriska workoutuppgifterna Linjära system 7. (a) Falskt. Kondition är en egenskap hos problemet oberoende av precisionen i beräkningarna. (b) Falskt. Pivotering påverkar
Läs merVariabler. TANA81: Beräkningar med Matlab. Matriser. I Matlab skapas en variabel genom att man anger dess namn och ger den ett värde:
TANA81: Beräkningar med Matlab - Variabler och Matriser - Logiska uttryck och Villkor - Repetitionssatser - Grafik - Funktioner Variabler I Matlab skapas en variabel genom att man anger dess namn och ger
Läs merTentamen 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 mer5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 29 augusti 2005
KTH Matematik 5B114 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 29 augusti 2005 1. a) Om två av sidorna i en triangel är 5 meter respektive 6 meter. Vilka längder på den tredje sidans längd
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 mer