Besvarelse til eksamen i Matematik F2, 2012

Relaterede dokumenter
Svar til eksamen i Matematik F2 d. 23. juni 2016

Eksamen i Matematik F2 d. 19. juni Opgave 2. Svar. Korte svar (ikke fuldstændige)

Kortfattet svar til eksamen i Matematik F2 d. 21. juni 2017

Løsningsforslag til opgavesæt 5

Løsningsforslag til opgavesæt 5

Eksamen i Mat F, april 2006

(c) Opskriv den reelle Fourierrække for funktionen y(t) fra (b), og afgør dernæst om y(t) er en lige eller ulige funktion eller ingen af delene.

Formelsamling - MatF2. Therkel Zøllner og Amalie Christensen 27. juni 2009

Kompleks Funktionsteori

Matematik F2 Opgavesæt 6

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Forår - 6. Juni 2016

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Efterår - 8. Januar 2016

z j 2. Cauchy s formel er værd at tænke lidt nærmere over. Se på specialtilfældet 1 dz = 2πi z

Note om Laplace-transformationen

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 3. Januar 2017

MATEMATIK 3 EN,MP 17. september 2014 Oversigt nr. 1

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Januar 2019

Reeksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 17.

Prøveeksamen MR1 januar 2008

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 3.

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 5. Januar 2018

Notesæt - Eksempler på polær integration

Matematik F2 Opgavesæt 2

SUPPLERENDE OPGAVER TIL KOMPLEKS FUNKTIONSTEORI F2005

DESIGNMAT FORÅR 2012: UGESEDDEL Forberedelse Læs alle opgaverne fra tidligere ugesedler, og læg særlig mærke til dem du har spørgsmål til.

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet. 6.

Eksamen i Calculus Mandag den 8. juni 2015

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. Hele rummet uden z aksen

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. x 2 + y 2 1 Hele rummet uden z aksen

Eksamen i Calculus. Onsdag den 1. juni Første Studieår ved Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 4. fjerdedel

Eksamen i Calculus Tirsdag den 3. juni 2014

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (30. september oktober 2002) side 1. Komplekse tal Arbejdsplan

Eksamen i Calculus Mandag den 4. juni 2012

Noter til MatF2 på KU (Matematik for Fysikere 2)

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2019

Opgave 1 Opskriv følgende vinkler i radianer 180, 90, 135, 270, 60, 30.

Eksamen i Calculus Fredag den 8. januar 2016

(Prøve)Eksamen i Calculus

Reeksamen i Calculus

DesignMat Den komplekse eksponentialfunktion og polynomier

Reeksamen i Calculus Mandag den 11. august 2014

Eksamen i Mat F, april 2006

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 5.

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2017

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Reeksamen i Calculus

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2018

MM501 forelæsningsslides

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Vektoranalyse INDLEDNING. Indhold. 1 Integraltricks. Jens Kusk Block Jacobsen 21. januar 2008

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (1. oktober oktober 2001) side 1 Komplekse tal Arbejdsplan

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2017

Prøveeksamen i Calculus

Reeksamen i Calculus

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Fourier transformationen

DesignMat Uge 1 Gensyn med forårets stof

Besvarelser til Calculus Reeksamen August 2017

Opgaver til f(z) = 1 z 4 1, g(z) = 1

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Elementær Matematik. Trigonometriske Funktioner

MATEMATIK 3 EN,MP 30. august 2013 Oversigt nr. 1

Eksamen i Calculus Tirsdag den 11. juni 2013

Om første og anden fundamentalform

C R. Figur 1 Figur 2. er eksempler på kredsløbsfunktioner. Derimod er f.eks. indgangsimpedansen

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. x 2 + y 2 1 Hele rummet uden z aksen

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET. MI 2007 Obligatorisk opgave 4

Matematik F Et bud på hvordan eksamenssæt løses

Matematik F2 Opgavesæt 1

Det teknisk-naturvidenskabelige basisår Matematik 1A, Efterår 2005, Hold 3 Prøveopgave A

Matematik F2 Opgavesæt 1

Opgaveløsninger til eksamensopgaver. Opgavesæt 46

DesignMat Uge 1 Repetition af forårets stof

Skriftlig prøve i matematik 4

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Heisenbergs usikkerhedsrelationer. Abstrakt. Hvorfor? Funktionsrum. Nils Byrial Andersen Institut for Matematik. Matematiklærerdag 2013

Skriftlig eksamen BioMatI (MM503)

DesignMat Lineære differentialligninger I

8 Regulære flader i R 3

Mat H 2 Øvelsesopgaver

1. Vis, at hvis realdelen af en holomorf (analytisk) funktion er konstant (på et åbent område) er funktionen konstant.

Københavns Universitet, Det naturvidenskabelige Fakultet. Afleveringsopgave 1

Opgaveløsninger til eksamensopgaver. Opgavesæt 07

DesignMat Lineære differentialligninger I

MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 3. fjerdedel

MATEMATIK 3 ET,MP, FYS, NANO 29. august 2012 Oversigt nr. 1

EKSAMENSOPGAVELØSNINGER CALCULUS 2 (2005) JANUAR 2006 AARHUS UNIVERSITET.. Beregn den retningsafledede D u f(0, 0).

Wigner s semi-cirkel lov

DesignMat Komplekse tal

En sumformel eller to - om interferens

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Komplekse tal og algebraens fundamentalsætning.

ELEKTRISKE KREDSLØB OG DYNAMISKE SYSTEMER

Noter om Komplekse Vektorrum, Funktionsrum og Differentialligninger LinAlg 2004/05-Version af 16. Dec.

Svar på opgave 336 (Januar 2017)

MATEMATIK 3 EN3,MP3 28. august 2015 Oversigt nr. 1

Reeksamen i Calculus

Transkript:

Besvarelse til eksamen i Matematik F2, 202 Partiel besvarelse - har ikke inkluderet alle detaljer! Med forbehold for tastefejl. Opgave Find og bestem typen af alle singulariteter for følgende funktioner: a) fz) = z z 2 z) 5 b) fz) = sin z z Angiv ordenen på eventueller poler eller om singulariteterne er essentielle. a) pol af orden 2 for z = 0 og af orden 5 for z =. b) Ingen singulariteter i den endelige komplekse plan. Hævelig singularitet for z = 0. Opgave 2 Find Laurantrækkerne omkring punkterne z 0 for funktionerne a) fz) = z 2) sin ) z+, hvor z0 = b) fz) = z z 2)z+), hvor z 0 = 2 a) fz) = = ) ) 5 + z + ) z +!z + ) + 5!z + )... 5 ) 5 + z + ) 2n + )!z + ) 2n+ b) fz) = 2 z 2 5 + 5 + z 2 ) n= 5 n Side af 5

Opgave Beregn integralet z z 2) dz langs en cirkel i den komplekse plan med radius r = 4 og centrum i z = 0. Man ser at integralet har en pol af orden i z = 0 og en simpel pol i z = 2. De tilsvarende residuer findes og er Res z=2 = /8 og for z = 0 findes residuet lettest ved en ekspansion z z 2) = 2 z hvoraf man kan aflæse Res z=0 = /8. Dvs. Opgave 4 z 2 ) dz = 2πi/8 /8) = 0 z z 2) Udregn følgende integrale ved kontourintegration i den komplekse plan 2π 0 + 2 cos θ + 2 sin θ dθ, Man omskriver sin θ = z /z) og cos θ = z + /z) samt benytter at dθ = dz/iz) 2i 2 og får derved følgende integrale over enhedscirklen i i)z 2 + z + + i dz Polynomiet i nævneren har rødderne z = + i) og z 2 = + i)/2. Kun den ene rod z 2 er inden for enhedscirklen og det tilsvarende residue er i. Dvs. integralet antager værdien: 2π dθ = 2πi i) = 2π 0 + 2 cos θ + 2 sin θ Side 2 af 5

Opgave 5 Benyt et passende valg af kurveintegraler i den komplekse plan til at finde den principale del principal value) af integralet sinax) dx x Bemærk at integralet egentlig ikke har nogen singularitet for x = 0 og den principale del af integralet er derfor lig det sædvanlige uegentlige integrale. Men vi benytter alligevel omskrivningen sinax) = Imexpiax)) og bemærker, at expiaz)/z nu har en simpel pol for z = 0. Vi finder for a > 0 ved en kontourintegration ud i den komplekse plan og uden om polen i z = 0, at expiaz) P dz = iπ z Bemærk at vi her benytter Jordans lemma. D.v.s. Tilsvarende regnes integralet for a < 0. Opgave 6 Find rækkeudviklingen af funktionen sinax) dx = Imiπ) = π x for følgende tre tilfælde fz) = z2 z + 2 z ) a) z < b) < z < c) z > Besvarelsen følger besvarelsen af den tilsvarende opgave i eksamenssættet for 20. Vi får a) fz) = z 2 z n 2 z Side af 5

b) c) fz) = z fz) = z z n 2 z n + 2 z z z Opgave 7 Skriv funktionen fx) = x + x 2 defineret på intervallet x som en række af Legendrepolynomier, d.v.s. find koefficienterne a l i fx) = a l P l x) l=0 Ved inspektion ses at x 2 = 2 P 2x) + P 0x) og x = 2 5 P x) + 5 P x), dvs. fx) = 2 P 2x) + P 0x) + 2 5 P x) + 5 P x) Opgave 8 Benyt Laplacetransformationen til at løse følgende ligning dut) dt + βut) cosωt) = 0, når u0) = u 0 og hvor β, ω og u 0 er konstanter. Du kan bruge direkte, at Laplacetransformationen af cos ωt er s/s 2 + ω 2 ). Efter Laplacetransformationen fås: ūs) = u 0 s + β + s s + β)s 2 + ω 2 ) Man tager du den inverse Laplacetransformation på begge led og får for første led, at L u 0 s + β = u 0 exp βt) For det næste led findes poler for s = ±iω og s = β og derved kommer man frem til udtrykket: Side 4 af 5

L s s + β)s 2 + ω 2 ) = β β cos ωt + ω sin ωt exp βt) + β 2 + ω2 β 2 + ω 2 Dvs. den samlede løsning er Opgave 9 ut) = u 0 exp βt) + β β cos ωt + ω sin ωt exp βt) + β 2 + ω2 β 2 + ω 2 Find en konform afbildning z = φw) som afbilder mængden M af punkter r expiθ), hvor r > 0 og 0 < θ < π/, over på den øvre halvplan Im z > 0). Benyt denne afbildning til at finde et potentiale u på M, som er nul langs kanten af M, dvs. langs den positive reelle akse og langs linien r expiπ/) for r > 0. Bemærk at et potentiale som sædvanlig opfylder Laplaceligningen og at det i den øvre halvplan kan skrives på formen ux, y) = ky, hvor k er en konstant. Den korrekte afbildning som afbilder det nævnte domæne over på den øvre halvplan er φω) = ω. Dette ses ved, at φ afbilder linien givet ved ω = r expiπ/) for r > 0 over på φr expiπ/)) = r og linien ω = r expiπ/) over på φr) = r. Det bemærkes, at alle punkter mellem de to linier også afbilder til den øvre halvplan tjek om det passer). Det tilsvarende potentiale u på M er så givet ved u = kreiz) = kreiφω)) = kreiω ) I polære koordinater antager potentialet formen: u = kreiω ) = kr sin θ Dette potentiale er nul for θ = 0 og θ = π/, hvilket svarer til de to sider på domænet M. Side 5 af 5