Skrivtid: Lösningar ska åtföljas av förklarande text. Hjälpmedel: formelsamling och manuella skrivdon. 1. Lös ekvationen z 4 = 16i.

Relevanta dokument
Bestäm ekvationen för det plan som går genom punkten (1,1, 2 ) på kurvan och som spänns

Sätt t = (x 1) 2 + y 2 + 2(x 1). Då är f(x, y) = log(t + 1) = t 1 2 t t3 + O(t 4 ) 1 2 (x 1) 2 + y 2 + 2(x 1) ) 2 (x 1) 2 + y 2 + 2(x 1) ) 3

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

TMV036 Analys och linjär algebra K Kf Bt, del C

UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Styf. Exempeltenta med lösningar Programmen EI, IT, K, X Linjär algebra juni 2004

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

. b. x + 2 y 3 z = 1 3 x y + 2 z = a x 5 y + 8 z = 1 lösning?

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

2x + y + 3z = 1 x 2y z = 2 x + y + 2z = 1

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

Tentamen: Lösningsförslag

med angivande av definitionsmängd, asymptoter och lokala extrempunkter. x 2 e x =

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

Prov i matematik Civilingenjörsprogrammen EL, IT, K, X, ES, F, Q, W, Enstaka kurs LINJÄR ALGEBRA

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. e x2 /4 2) = 2) =

Modul 1: Komplexa tal och Polynomekvationer

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) , 8 13.

x f (x) dx 1/8. Kan likhet gälla i sistnämnda relation. (Torgny Lindvall.) f är en kontinuerlig funktion på 1 x sådan att lim a

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

(x + 1) dxdy där D är det ändliga område som begränsas av kurvorna

Tentamen Matematisk grundkurs, MAGA60

Läsanvisningar och övningsuppgifter i MAA150, period vt Erik Darpö

SF1624 Algebra och geometri Tentamen med lösningsförslag onsdag, 11 januari 2017

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

Facit/lösningsförslag

Repetition, Matematik 2 för lärare. Ï x + 2y - 3z = 1 Ô Ì 3x - y + 2z = a Ô Á. . Beräkna ABT. Beräkna (AB) T

LYCKA TILL! kl 8 13

Kontrollskrivning KS1T

TMV036/MVE350 Analys och Linjär Algebra K Kf Bt KI, del C

1 x 1 x 2 1 x x 2 x 2 2 x 3 2 A = 1 x 3 x 2 3 x x 4 x 2 4 x 3 4

Prov i matematik F2, X2, ES3, KandFys2, Lärare, Frist, W2, KandMat1, Q2 LINJÄR ALGEBRA II

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Torsdag, 17 mars 2016

Lösningar kommer att läggas ut på kurshemsidan första arbetsdagen efter tentamenstillfället. Resultat meddelas via epost från LADOK.

(y 2 xy) dx + x 2 dy = 0 y(e) = e. = 2x + y y = 2x + 3y 2e 3t, = (x 2)(y 1) y = xy 4. = x 5 y 3 y = 2x y 3.

Tentamen i ETE305 Linjär algebra , 8 13.

DEL I 15 poäng totalt inklusive bonus poäng.

(a) Bestäm för vilka värden på den reella konstanten c som ekvationssystemet är lösbart. (b) Lös ekvationssystemet för dessa värden på c.

2x + y + 3z = 4 x + y = 1 x 2y z = 3

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Linnea Hietala MVE480 Linjär algebra S

2s + 3t + 5u = 1 5s + 3t + 2u = 1 3s 3u = 1

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

7 Extremvärden med bivillkor, obegränsade områden

Frågorna 1 till 6 ska svaras med ett kryss för varje korrekt påstående. Varje uppgift ger 1 poäng. Använd bifogat formulär för dessa 6 frågor.

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A. (1 p) (c) Bestäm avståndet mellan A och linjen l.

Högskolan i Skövde (SK, YW) Svensk version Tentamen i matematik

Tentamen : Lösningar. 1. (a) Antingen har täljare och nämnare samma tecken, eller så är täljaren lika med noll. Detta ger två fall:

Blandade A-uppgifter Matematisk analys

1 Linjära ekvationssystem. 2 Vektorer

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförsag till modelltentamen

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Torsdag, 9 juni 2016

ax + y + 2z = 3 ay = b 3 (b 3) z = 0 har (a) entydig lösning, (b) oändligt många lösningar och (c) ingen lösning.

4x az = 0 2ax + y = 0 ax + y + z = 0

17. Övningar ÖVNINGAR Låt F och G vara avbildningar på rummet, som i basen e = {e 1,e 2,e 3 } ges av. x 1 x 2 2x 2 + 3x 3 2x 1 x 3

SF1624 Algebra och geometri

x 2y + z = 1 (1) 2x + y 2z = 3 (2) x + 3y z = 4 (3)

TMV142/186 Linjär algebra Z/TD

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Svar till tentan. Del A. Prov i matematik Linj. alg. o geom

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

ENDIMENSIONELL ANALYS A3/B kl INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. lim

1. Vi skriver upp ekvationssystemet i matrisform och gausseliminerar tills vi når trappstegsform,

Tentamen i Envariabelanalys 2

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

Tentamen i tmv036c och tmv035c, Analys och linjär algebra C för K, Kf och Bt A =, = det(a λi) = e 2t + c 2. x(t) = c 1. = c 1.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

8(x 1) 7(y 1) + 2(z + 1) = 0

= 0. Båda skärningsvinklarna är således π/2 (ortogonala riktningsvektorer).

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

1. (a) Bestäm alla värden på c som gör att matrisen A(c) saknar invers: c 1

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

Tentamen SF1633, Differentialekvationer I, den 23 oktober 2017 kl

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

Lösningsförslag till tentan i 5B1115 Matematik 1 för B, BIO, E, IT, K, M, ME, Media och T,

Linjära avbildningar. Låt R n vara mängden av alla vektorer med n komponenter, d.v.s. x 1 x 2. x = R n = x n

1. För vilka värden på konstanterna a och b är de tre vektorerna (a,b,b), (b,a,b) och (b,b,a) linjärt beroende.

x (t) = 2 1 u = Beräkna riktnings derivatan av f i punkten a i riktningen u, dvs.

SF1633, Differentialekvationer I Tentamen, torsdagen den 7 januari Lösningsförslag. Del I

1. Beräkna hastigheten, farten och accelerationen vid tiden t för en partikel vars rörelse beskrivs av r(t) = (2 sin t + cos t, 2 cos t sin t, 2t).

( ) = 2x + y + 2 cos( x + 2y) omkring punkten ( 0, 0), och använd sedan detta ( ).

Tentamen i Matematik 1 DD-DP08

Lösning av tentamensskrivning på kursen Linjär algebra, SF1604, för CDATE, CTFYS och vissa CL, tisdagen den 20 maj 2014 kl

= 0 genom att införa de nya

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

ax + y + 4z = a x + y + (a 1)z = 1. 2x + 2y + az = 2 Ange dessutom samtliga lösningar då det finns oändligt många.

Prov i Matematik Prog: NV, Lär., fristående Analys MN UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Michael Melgaard, tel

Tentamensuppgifter, Matematik 1 α

Lösningar till tentamen i Matematik 2, 5B1116, för E och ME samt 5B1136 för I den 1 mars 2004.

KTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer och transformer III, SF1637.

Tentamensskrivning, Kompletteringskurs i matematik 5B1114. Onsdagen den 18 december 2002, kl

För studenter på distans och campus Linjär algebra ma014a ATM-Matematik Mikael Forsberg

y + 1 y + x 1 = 2x 1 z 1 dy = ln z 1 = x 2 + c z 1 = e x2 +c z 1 = Ce x2 z = Ce x Bestäm den allmänna lösningen till differentialekvationen

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

Tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF1633(5B1206).

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

1 som går genom punkten (1, 3) och är parallell med vektorn.

1. (a) (1p) Undersök om de tre vektorerna nedan är linjärt oberoende i vektorrummet

ENDIMENSIONELL ANALYS DELKURS A3/B kl HJÄLPMEDEL. Lösningarna skall vara försedda med ordentliga motiveringar.

LÖSNINGAR LINJÄR ALGEBRA LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK

Transkript:

UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Fredrik Strömberg och Leo Larsson Prov i matematik Fristående kurs Matematik MN 00-0-0 Skrivtid: 9.00 4.00 Lösningar ska åtföljas av förklarande text. Hjälpmedel: formelsamling och manuella skrivdon. Lös ekvationen z 4 6i. (). Ange en parametrisk ekvation för skärningslinjen mellan planen π : x y + z 0 och π : x + y + z 0.. Bestäm alla egenvärden med tillhörande egenvektorer till matrisen A. 4. Bestäm matrisen i standardbasen för den linjära avbildningen T : R R som ges av ortogonal projektion på planet π : x s(,,) +t(0,,) (). Vilka av följande serier konvergerar? Vilka konvergerar absolut? a) n n n + e n, b) n cos(nπ) ln(n n ), c) n + n n n + n, ()

6. Undersök om följande gränsvärden existerar eller inte och beräkna dem om de existerar. a) lim x 0 cos x ( x x, b) lim ) n ln( + x)sinx n n, c) lim (x,y) (0,0) xy x y () 7. Bestäm det minimala och maximala avståndet från origo till skärningskurvan mellan den ( x ) elliptiska cylindern + y och planet x z. 8. Avgör om funktionen f (x,y) som definieras nedan har en stationär punkt i origo eller inte, samt om den har ett lokalt extremvärde där eller inte och om den har ett lokalt extramvärde där bestäm dess karaktär. f (x,y) x + x(y + x ) + cos(x)cos(y) 9. Lös följande diffekvation fullständigt y + y cos(αx) där y y(x) är en funktion av x och α är en reell konstant. 0. Laplaceoperatorn i två dimensioner, (i de kartesiskakoordinaterna x och y) definieras genom att den verkar på en funktion f C på följande sätt: ( ) f x + x f (x,y) f x + f y. a) Skriv om i polära koordinater, x r cosθ, y r sinθ (r ( x + y, θ y arctan ), dvs skriv ange f (r,θ) i termer av derivator m a p r och θ. x) b) En funktion f (x,y) som uppfyller f 0 kallas harmonisk. Hitta den allmänna formen för en harmonisk funktion som endast beror av variabeln r, dvs f (x,y) f (r) med r x + y. (6)

Lösningar till tentamen i Matematik MN 00-0-0 Lösning till problem. Skriv om på polär form 6i re iθ med r 6 och θ θ n π + π + nπ π + nπ, där n 0,,, (övriga värden ger samma punkter) z ρeφ k ges då av ρ 4 6, och φ k 4 θ n π 8 + kπ + 4k π, där k 0,,,. 8 Lösning till problem. På på skärningslinjen måste båda ekvationerna gälla, dvs den första ger att x y z, stoppa in det i den andra ekvationen ger 0 (y z) + y + z 7y + z, dvs skärningslinjen har ekvationen 7y + z 0. Låt nu z vara parametern z t. Då blir y 7 t och x y z 7 t t 7 7 t och om vi bryter ut får vi en parameterframställning 7 (x,y,z) t( 7,,7), där t R. Lösning till problem. Lös egenvärdes ekvationen p(λ) det(a λi) λ λ ( ) λ 4 0 vilket ger λ ± dvs λ och λ. Lös sedan ekvationen AX λxför dessa båda värden på lambda. Du får då egenvektorerna (linjerna) v t(,), t R samt v t(, ), t R. Lösning till problem 4. Som bas kan vi använda vektorerna u (,,), v (0,,) i planet som du vet fixeras av projektionen (och de är redan ortogonala) samt w u v (,,), deras kryssprodukt som är normal till planet och därmed avbildas på (0,0,0). Ställ sedan upp ekvationssystemet F(u) u, F(v) v och F(w) 0. Använd lineariteten hos F för att göra om det till ett ekvationssystem i de obekanta F(e ),F(e ) samt F(e ) där e,e,e betecknar standardbasen i R. Du får då en matrisekvation med X (F(e )F(e )F(e )) t AX B, lös denna på lämpligt sätt, t.ex. genom att bara lösa det som ett vanligt ekvationssystem eller genom matrisräkning vilket slutligen resulterar i (F(e )F(e )F(e )) 6 Lösning till problem. a) divergent, ty a n n n + e n n + n e n + 0 b) betingat konvergent, ty a n cos(nπ) ln(n n ) ( )n ln(n n ) är alternerande, och a n ln(n n ) nlnn är strikt avtagande mot 0 eftersom nlnn är strikt växande. Ej absolutkonvergent eftersom nlnn är divergent. c) (absolut) konvergent, ty a n n + n n + n n n och n a n n n <

Lösning till problem 6. a) cosx x + 4! x4 + O(x 6 ), cos x x + ( 4 + )x4 + O(x 6 ) x + x4 +O(x 6 ) och enligt geometriska serien t +t +t +O(t ) blir alltså cos x x + x4 + O(x 6 ) (x x4 + O(x 6 )) +(x x4 +O(x 6 ))+x 4 +O(x 6 ) +x + x4 + vidare är ln( + x) x + O(x ) sin(x) x + O(x ) sätter vi ihop detta får vi lim n cos x x x ln( + x)sinx x 4 + O(x 6 ) x (x + O(x ))(x + O(x ) + O(x ) ( + O(x))( + O(x ), dåx 0 b) kom ihåg: (A B)(A+B) A B, då får vi lim n ( n ( lim + n) n e n n) e ( ) n ( n lim ) n ( + n n n n) c) om vi närmar oss (0,0) på x-axeln (y 0) blir limes 0, men om vi går längs linjen x y får vi limes till. Alltså kan grånsvärdet inte existera. Lösning till problem 7. Optimera först kvadraten på avståndet istället och ta roten ur den på slutet. Dvs vi ska optimera f (x,y,z) x +y +z underbivillkoren g (x,y,z) ( x ) +y 0 och g (x,y,z) x z 0. Ställ upp ekvationssystemet f λ g + µ g, g g 0, där f (x,y,z), g ( x,y,0) och g (,0, ) x λ x + µ y λy z µ 4 x + y x z ekvation har två lösningar, antingen y 0 eller y 0, λ. Om y 0 ger ekv 4 att x ± och ekvation ger att z x ± dvs punkterna blir (±,0,±) och f (±,0,±) 8. Om y 0 och λ då får vi ekvationerna x x + µ, z x µ dvs µ x och vi får x x x dvs x 0, och därmed också z 0 och y ±. Den stationära punkten i det här fallet blir (0,±,0) och f (0,±,0). Genom att jämföra de olika punkterna ser vi att max f 8 och min f under de givna bivillkoren. Det maximala resp minimala avståndet från origo till skärningskurvan blir alltså 8 resp. Lösning till problem 8. Taylorutveckla cosoch sätt in direkt för att identifiera Taylorpolynomet 4

av ordning. f (x,y) x + xy + x + ( x + O(x 4 ))( (y) + O(y 4 )) x + xy + x y + O( (x,y) ) Q(x,y) + R Q(x,y) x y + xy ( x 4y + 6xy ) ((x + y) y ) vilken är indefinit och f (x,y) har alltså en sadelpunkt och inget extremvärde i (0,0). Lösning till problem 9. Den homogena ekvationen y +y 0 löses först genom karakteristiska polynomet p(r) r + som har rötterna r i, r i och den allmänna lösningen blir då y h A e ix + B e ix Acosx + Bsinx För partikulärlösning, lös först hjälpekvationen y + y e iαx genom att sätta y ze iαx får vi y e iαx (z +iαz) och y e iαx (z +iαz α z) insättning i ekvationen samt förkortning med e iαx ger z + iαz + ( α )z vilkem t.ex. har lösningen z α vilket ger ỹ p eiαx cos(αx) + isin(αx) α α och vi vet att en partikulärlösning till den ursprungliga ekvationen ges av realdelen av detta, dvs y p cos(αx) α och den fullständiga lösningen är alltså y Acosx + Bsinx + cos(αx) α Lösning till problem 0. Använd kedjeregeln ett antal gånger och få fram f f r + cosθ f r θ r + f r θ cosθ f r θ + f r r om f (x,y) f (r) får vi ekvationen för en harmonisk funktion till: f f r + f r r 0. Löser man denna m.h.a. integrerande faktor får man där A och B är godtyckliga konstanter. f (r) Alnr + B