Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2011

Relevanta dokument
Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2013

Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2014

Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2015

Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2017

Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2016

Matematisk kommunikation (FMAA30 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2018 Kursprogram + Inlämningsuppgift 2 + gruppindelning

TATA42: Föreläsning 3 Restterm på Lagranges form

Lösandet av ekvationer utgör ett centralt område inom matematiken, kanske främst den tillämpade.

Moment 1.15, 2.1, 2.4 Viktiga exempel 2.2, 2.3, 2.4 Övningsuppgifter Ö2.2ab, Ö2.3. Polynomekvationer. p 2 (x) = x 7 +1.

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

Interpolation. 8 december 2014 Sida 1 / 20

e x x + lnx 5x 3 4e x (0.4) x 0 e 2x 1 a) lim (0.3) b) lim ( 1 ) k. (0.3) c) lim 2. a) Lös ekvationen e x = 0.

Hur man skriver matematik

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna

Ansvariga lärare: Yury Shestopalov, rum 3A313, tel (a) Problem 1. Använd Eulers metod II (tre steg) och lös begynnelsevärdesproblemet

Föreläsning 5. Approximationsteori

Kursens Kortfrågor med Svar SF1602 Di. Int.

Sidor i boken f(x) = a x 2 +b x+c

Polynomekvationer (Algebraiska ekvationer)

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

f(x) = x 2 g(x) = x3 100 h(x) = x 4 x x 2 x 3 100

MAA7 Derivatan. 2. Funktionens egenskaper. 2.1 Repetition av grundbegerepp

SF1625 Envariabelanalys

Facit till Några extra uppgifter inför tentan Matematik Baskurs. x 2 x

Interpolation Modellfunktioner som satisfierar givna punkter

Hur man skriver matematik

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och olikheter

Enklare matematiska uppgifter

Program för System och transformer ht07 lp2

f(x) = x 2 g(x) = x3 100

Kapitel 7. Kontinuitet. 7.1 Definitioner

Övningar. MATEMATISKA INSTITUTIONEN STOCKHOLMS UNIVERSITET Avd. Matematik. Linjär algebra 2. Senast korrigerad:

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Euler-Mac Laurins summationsformel och Bernoulliska polynom

Lektion 6, Envariabelanalys den 14 oktober Låt oss krympa f:s definitionsmängd till en liten omgivning av x = x 2.

6 Derivata och grafer

Anteckningar för kursen "Analys i en Variabel"

Polynomekvationer. p 2 (x) = x x 3 +2x 10 = 0

Arkitektur och teknik, Teknisk fysik, Teknisk matematik Antagningsprov MATEMATIK

Lösningar till Matematisk analys

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Notera att tecknet < ändras till > när vi multiplicerar ( eller delar) en olikhet med ett negativt tal.

LMA222a. Fredrik Lindgren. 17 februari 2014

POLYNOM OCH POLYNOMEKVATIONER

8. Euklidiska rum 94 8 EUKLIDISKA RUM

S n = (b) Med hjälp av deluppgift (a) beräkna S n. 1 x < 2x 1? i i. och

Övningshäfte 3: Polynom och polynomekvationer

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Lösningar till kryssproblemen 1-5. Uppgifter till lektion 1: = 10 x. = x 10.

konstanterna a och b så att ekvationssystemet x 2y = 1 2x + ay = b

Startlista Breddstafetten 2008 Sida

Meningslöst nonsens. December 14, 2014

x2 6x x2 6x + 14 x (x2 2x + 4)

7x 2 5x + 6 c.) lim x 15 8x + 3x Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horizontella och vertikala asymptoter

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

5 Om f (r) = 0 kan andraderivatan inte avgöra vilken typ av extrempunkt det handlar om. Återstår att avgöra punktens typ med teckenstudium.

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

Exempel. Komplexkonjugerade rotpar

Euklides algoritm för polynom

MATRISTEORI, 6 hp, vt 2010, Kurskod FMA120. MATRISTEORI Projektkurs, 3 hp, Kurskod FMA125. och

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Lars Filipsson. Modul 1

Endast kommenterade svar!!! OBS: Inte alla delsteg är redovisade!

Modul 4 Tillämpningar av derivata

TANA17 Matematiska beräkningar med MATLAB för M, DPU. Fredrik Berntsson, Linköpings Universitet. 26 november 2015 Sida 1 / 28

5B1134 Matematik och modeller

SF1625 Envariabelanalys

Lösningar och kommentarer till uppgifter i 3.1

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR

MA2001 Envariabelanalys

Kontinuitet och gränsvärden

SF1625 Envariabelanalys

ALA-a Innehåll RÄKNEÖVNING VECKA 7. 1 Lite teori Kapitel Kapitel Kapitel Kapitel 14...

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Del I: Lösningsförslag till Numerisk analys,

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och summor

Övningar. c) Om någon vektor i R n kan skrivas som linjär kombination av v 1,..., v m på precis ett sätt så. m = n.

Lösningsförslag envariabelanalys

Tentamen i matematik. f(x) = 1 + e x.

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

Prov 1 2. Ellips 12 Numeriska och algebraiska metoder lösningar till övningsproven uppdaterad a) i) Nollställen för polynomet 2x 2 3x 1:

Lösningsskisser för TATA

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

1 Att läsa matematik.

Institutionen för Matematik, KTH Lösningar till tentamen i Analys i en variabel för I och K (SF1644) 1/ e x h. (sin x) 2 1 cos x.

6. Samband mellan derivata och monotonitet

Läsanvisningar till kapitel 4

1 Att läsa matematik.

Rekursionsformler. Komplexa tal (repetition) Uppsala Universitet Matematiska institutionen Isac Hedén isac

vux GeoGebraexempel 3b/3c Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker

Material till kursen SF1679, Diskret matematik: Lite om kedjebråk. 0. Inledning

Anteckningar för kursen "Analys i en Variabel"

Numerisk Analys, MMG410. Lecture 13. 1/58

SF1658 Trigonometri och funktioner Lösningsförslag till tentamen den 19 oktober 2009

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Onsdagen den 5 juni, 2013

Måndag. Bana: Grus 1 Bana: Grus 2 Bana: Plexi 1 Tränare: Olof Tränare: Peter Tränare: David olof/david

Transkript:

Matematisk kommunikation (FMA085 4,5hp) Läsperiod 2, HT 2011 Kurschef: Niels Chr. Overgaard (NCO), tel. 046-222 85 32, epost nco@maths.lth.se, rum MH:551B. Föreläsningar: NCO On 8 10 E:C läsvecka 1, 2, 3. Övningar: Olof Enquist och NCO On 8 10 MH:362C, MH:362D läsvecka 4, 5. (Obligatoriskt kursmoment!) Kurshemsida: www.maths.lth.se/~nco/kurser/matkomm2011/ Kurskrav: Kursen som helhet innehåller tre obligatoriska moment; två inlämningsuppgifter och en populärvetenskaplig uppsats. Kompisgranskning (se nedan) och presentation av lösningar samt uppsatsseminarium (se nedan) och opposition på annan grupps projektarbete ingår som obligatoriska moment. Inlämningsuppgifter: Andra inlämningsuppgiften delas ut på föreläsning 1 den 26 oktober. Uppgiften löses i grupper om tre fyra personer enligt utdelat schema. En första version av lösningen ska vara klar måndagen den 14 november. Denna version presenteras muntligt vid ett av övningstillfällena 16 eller 23 november, som en del av kompisgranskningen. Den slutgiltiga versionen lämnas in senast måndag den 28 november i inlämningsfacket på femte våningen i Mattehuset. Projekt: Arbetet med projektet sker i grupper om fyra personer under LP4 våren 2011 och ska mynna ut i en populärvetenskaplig rapport om ett matematiskt ämne. Projektförslag och handledning tillhandahållas av lektorer och doktorander vid Matematikcentrum. Rapporten presenteras under ett heldagsseminarium. Dessutom ska grupperna opponera på varandras rapporter. Plan för föreläsningar, övningar (preliminärt): 26/10 F 1.....................Inl. 2 delas ut. Tema: ur analysens grunder 2/11 F 2..... Matematiska tidsskrifter. Tema: Mer ur analysens grunder 9/11 F 3...... Information om kompisgranskning och om vårens projekt 14/11..... Död linje för version 1 av lösning. Mejla som pdf till NCO 16/11 Ö 1........ Kompisgranskning 1/2: muntlig presentation av lösning 23/11 Ö 2...... Kompisgranskning 2/2: muntlig presentationer av lösning 28/11.............................. Död linje för inlämningsuppgift 2

Inlämningsuppgift 2A En första version av lösningen ska vara klar och mejlas till NCO måndag 14 november. Lösningen ingår i kompisgranskningen, som är en muntlig presentation våningen i Mattehuset. Sista inlämningsdagen är måndagen 28 november. Problem. Låt f : R R vara en kontinuerlig funktion sådan att π 0 f(x) sin x dx = π 0 f(x) cos x dx = 0. Visa att detta medför att funktionen f har minst två nollställen i det öppna intervallet (0.π). Ge även exempel som visar att f kan ha precis två nollställen i detta intervall. Ledning. Börja exempelvis med att visa att för en funktion g som är definierad och kontinuerlig på intervallet I = [a, b], där a < b, och uppfyller g(x) 0 för alla x I, så gäller det att om b a g(x) dx = 0, så är g är identiskt lika med noll på I. (Integralens definition och kontinuiteten av g är helt avgörande.) Fundera på om resultatet ovan kan användas till att visa att f har åtminstone ett nollställe i intervallet (0, π), tex. genom ett motsägelsebevis. För att bevisa att minst ett ytterligare nollställe måsta existera, så kan man fundera på om det finns en enkel trigonometrisk funktion som blir noll i precis en föreskriven punkt c i intervallet (0, π). Om vi redan vet att f har ett nollställe i (0, π) så kan vi tex. välja punkten c till att vara just det nollstället.

Inlämningsuppgift 2B En första version av lösningen ska vara klar och mejlas till NCO måndag 14 november. Lösningen ingår i kompisgranskningen, som är en muntlig presentation våningen i Mattehuset. Sista inlämningsdagen är måndag 28 november. Problem. Låt p(x) = x n + a n 1 x n 1 + + a 1 x + a 0 vara ett polynom med reella koefficienter och med endast reella rötter. Visa att p(x)p (x) p (x) 2, för alla x R. (1) Ledning. Man ska alltid försöka betrakta ett givet problem utifrån så många synvinklar man kan. Börja med att undersöka om påståendet är rimligt, t ex genom att testa påståendet gör några enkla polynom. Undersök påståendet för polynom av lågt gradtal så som n = 1 och n = 2. Undersök vad (1) säger i fallet då p(x) = x n. Man kan fundera över vad som händer i (1) för ett allmänt polynom då x är stort positivt eller stort negativt. Vad säger olikheten (1) om x är ett nollställe till p (x)? Rita figur. Fundera över förutsättningarna. Varför ska polynomet ha reella koefficienter? Är det nödvändigt att polynomet endast har reella nollställen? Kan man någon gång få likhet i (1)? Om man börjar tro på det givna påståendet, kan det vara dags att börja försöka sy ihop ett bevis. Påståendet ovan kan attackeras på flera sätt. Prova t ex med att använda faktorssatsen och induktion över polynomets gradtal. Slutligen kan man fundera över om påståendet kan skärpas eller generaliseras. Kan man t ex bevisa något skarpare om polynomet endast har enkla nollställen?

Inlämningsuppgift 2C En första version av lösningen ska vara klar och mejlas till NCO måndagen 14 november för att ingå i kompisgranskningen, som är en muntlig presentation våningen i Mattehuset. Sista inlämningsdagen är måndagen 28 november. Problem (a). Antag att funktionen f : R R är n gånger kontinuerligt deriverbar, där n är ett icke-negativt heltal. Visa att om så har f högst n stycken nollställen. f (n) (x) > 0, för alla x R, Det kan vara intressant att jämföra med nedanstående problem (b), som dock inte behöver lösas: Problem (b). Låt f : R R vara n gånger kontinuerligt deriverbar, där n är ett positivt heltal, och antag att f (n) (x) 0, för alla x R. Då gäller ett av följande alternativ: Antingen har f högst n stycken nollställen eller också finns det ett slutet intervall I, ändligt eller oändligt och som innehåller mer än en punkt, så att f(x) = 0 om och endast om x I. Ledning. Betrakt problemet ur flera synvinklar. Undersök om påståendet är rimligt genom att kolla de enkla fallen n = 1, 2 och 3. Hur ger man ett stringent bevis i fallet n = 1? Kan metoden användas i det allmänna fallet? Problem (b) kan vara svårt! Försök bevisa påståendet för åtminstone n = 1, 2, 3. Fundera gärna över om påståendet ovan kastar nytt ljus över kända egenskaper hos reella polynom, dvs. funktioner av formen f(x) = a n x n + + a 1 x + a 0 där koefficienterna a 0, a 1,..., a n R. Ett nollställe x 0 till f kalls dubbelt eller sägs ha multiplicitet två ifall f(x 0 ) = f (x 0 ) = 0. Nollställen av högre multiplicitet defineras på liknande sätt. Kan resultatet generaliseras ifall vi väljer att räkna f:s nollställen med multiplicitet?

Inlämningsuppgift 2D En första version av lösningen ska vara klar och mejlas till NCO måndag 14 november för att ingå i kompisgranskningen, som är en muntlig presentation våningen i Mattehuset. Sista inlämningsdagen är måndag 28 november. Problem. Antag att f : R R är en två gånger kontinuerligt deriverbar funktion. Låt a, b R, där a < b, och definera (Lf)(x) = f(a) b x b a + f(b)x a b a. Då är funktionsvärdet Lf(x) det approximationsvärde till f(x) som man får ifall man gör linjär interpolation mellans f:s funktionsvärden i punkerna x = a och x = b. Visa att om a < x < b så är för något tal ξ där a < ξ < b. f(x) = (Lf)(x) + 1 2 f (ξ)(x a)(x b), Ledning. Från analyskursen känner vi till medelvärdessatsen som säger att om f är kontinuerligt deriverbar så är f(x) f(a) = f (ξ)(x a) för något tal ξ mellan a och x. Detta är motsvarigheten till påståendet ovan ifall vi istället för en linjär interpolation använder det konstanta talet f(a) för att approximera f(x). Hur bevisar man medelvärdessatsen? Fundera gärna över följande tillämpning: Antag att f satisfierar f (x) > 0 för alla reella tal x. Visa att f högst kan ha två nollställen.

Gruppindelning för inlämningsuppgift 2 Grupp Efternamn Förnamn Efternamn2 Förnamn2 Efternamn3 Förnamn3 Uppgift Presentation Lokal 1 Thordin Lovisa Flodin Oscar Jonsson Arvid A 16-nov MH:362C 2 Altvall Hampus Flood Gabriella Nilsson Johanna B 16-nov MH:362C 3 Andersson Tom Gerhardsson Linnéa Odenbrand Daniel C 16-nov MH:362C 4 Asp Yasmin Haglund Susanna Olsson Johannes D 16-nov MH:362C 5 Berggren Jonatan Hedblom Erik Ripa Julia A 23-nov MH:362D 6 Brange Elias Hjälle Matilda Sjöborg Emma B 23-nov MH:362D 7 Cramsky Eli Juhlin Karl Såmark Ulrica C 23-nov MH:362D 8 Drugge Rikard Lethonen Henrik Wellmar Joakim D 23-nov MH:362D 9 Ehn Gustaf Loman Torkel Viberg Pontus A 16-nov MH:362D 10 Ekholm Mikaela Lundegård Simon Wiqvist Samuel B 16-nov MH:362D 11 Ekstedt Edward Lundgren Kristoffer Yilmaz Nistiman C 16-nov MH:362D 12 Fagerberg Nils Månsson Henrik Yip Karin D 16-nov MH:362D 13 Fahlén Maja Ndayikeza Noel Ågren Fabian A 23-nov MH:362C 14 Davidson Alexander Lavröd David Waldén M. Arvid B Ågren Marcus 23-nov MH:362C 15 Andell Oscar Badenfors Anders Blomberg Tom C Möller Per 23-nov MH:362C 16 Håkansson Stefan Magnusson Tobias Broo Viktor D Petersson Patrik 23-nov MH:362C N.C. Overgaard 2011-10-21