5B1136 Matematik II för I, 2005-2006

URL: http://www.math.kth.se/math/student/courses/5B1136/I/200506/

Institutionen för matematik

Kursansvarig: Jan Kristoferson, 08-790 7287, janke@math.kth.se

Sidan uppdateras efter hand, gå ofta in och titta under "Aktuell information" samt på datumangivelserna i rubrikkolumnen. Loggboken till föreläsningarna uppdateras efter varje föreläsning


Aktuell information



Loggbok från föreläsningarna



Viktiga tider


Lärare

Föreläsare:
Jan Kristoferson (janke@math.kth.se), tel. 790 7287, rum 3550, Institutionen för matematik
(Lindstedtsvägen 25, Campus Valhallavägen).

Kommentarer och frågor från kursdeltagare är välkomna vid föreläsningarna och lektionerna eller via epost, telefon eller personligt besök. Säkraste tider på institutionen är måndagar klockan 9.15 - 10.00.
 
Lektionsledare:
Grupp 1: Harald Lang (lang@kth.se), tel. 790 6197, rum 3445.
Grupp 2: Erik Gyllenswärd (erikg@math.kth.se) tel. 790 8455, rum 3507.
Grupp 3: Börje Leander (borje@math.kth.se), tel. 790 8051, rum 3627.
Grupp 4: Mats Boij (boij@math.kth.se), tel. 790 6648, rum 3531.

Rummen finns på institutionen för matematik.


Kursbeskrivning enligt Studiehandboken

Allmänt

Detta är en grundläggande kurs i linjär algebra samt differentialkalkyl i flera variabler. Målet är att ge goda kunskaper på detta område.

Kursinnehåll

Linjära ekvationssystem och matriser. Vektorer och geometri i två och tre dimensioner, skalärprodukt, kryssprodukt. Determinanter, Cramers regel. Area- och volymstolkning av determinanter. Matriser som linjära avbildningar från Rn till Rm. Koordinattransformationer. Diagonalisering. Kvadratiska former. Andragradskurvor och -ytor.

Funktioner av flera variabler; kontinuitet, partiella derivator, gradient, kedjeregeln. Differentialer. Implicita funktioner. Kurvor och ytor i R2 och R3. Taylorapproximation. Extremvärdesproblem, Lagranges multiplikatormetod, minstakvadratmetoden.

Förkunskaper

Matematik I (5B1135) eller motsvarande.

Kursfordringar

En tentamen (TEN1; 6p).


Tids- och lokalscheman (alla kurser) kan tas fram med schemageneratorn

  • TimeEdit

  • Kurslitteratur



    Eike Petermann: "Linjär geometri och algebra",
    Studentlitteratur 2001-2003.  Betecknas LGA.
    Persson,Arne - Lars-Christer Böiers: "Analys i flera variabler" 3:e uppl.,
    Studentlitteratur 2005.  Betecknas AFV.

    Dessutom används "Övningar i analys i flera variabler",  Lunds Tekniska Högskola 2005. Betecknas ÖFV.

    I kursen ingår hela LGA samt avsnitt 1 - 4 i AFV. Litteraturen kan inhandlas på kårbokhandeln. (Observera att AFV och ÖFV ej tidigare använts på KTH).

  • Dagens uppgifter    betecknas DU    (Tack till Bronislaw Krakus)


  • Uppgifter till avsnitt 7.2.2 i LGA, tryckår 2001-2002.    Betecknas U722


  • Minstakvadratmetoden     Från en bok av Petermann. Utförligare än i AFV.


  • Repetitionsuppgifter, linjär algebra     Repetitionsuppgifter, analys    (Tack till Bronislaw Krakus)


  • Tryckfelslistor till LGA   (och till Petermanns analysböcker).


  • Handledning till Maple      (frivilligt)


  • Kvadratiska former och Descartes' teckenregel    (Tack till Harald Lang)


  • Differentialer    (Tack till Harald Lang)

  • Målsättningar

         En överblick över vad man ska kunna efter kursen


    Examination

    Examinationen sker genom en skriftlig tentamen den 27 februari 2006 kl 8-13. Ett omtentamenstillfälle kommer senare under läsåret 05-06. Som vanligt ges det möjlighet att komplettera till lägsta godkända betyg (dvs 3), om man ligger nära gränsen på en tenta. För denna kurs gäller att man får komplettera om man hamnar högst 2 poäng under gränsen för godkänt på tentan. Observera att man inte får komplettera till överbetyg. Kompletteringen sker genom ett skriftligt prov inom en månad efter tentamen. Närmare besked om tidpunkt ges under kursen.

    Inför tentamen delas maximalt 6 bonuspoäng ut. Man får bonuspoäng för godkända resultat på lappskrivningar. Inte bara korrektheten utan också läsbarheten av inlämnade lösningar poängsätts. En så kallad lappskrivning är en kort skrivning där lösningen skall rymmas på själva uppgiftslappen. Kursen innehåller 6 lappskrivningar. Datum anges under "Viktiga Tider" ovan, samt i lektionsschemat nedan. Närmare information finns att hämta här:

    Information om lappskrivningarna.


    Gamla skrivningar

    Extentor


    Undervisning

    Föreläsningar

    Tid Lokal Innehåll Avsnitt i litteraturen
    Ti 8/11 10-12 D1 Linjära ekvationssystem. Gausselimination. LGA 1
    Fre 11/11 10-12 Q1 Vektorer i plan och rymd. Skalärprodukt. LGA 2.1 - 2.5
    Ti 15/11 10-12 D1 Kryssprodukt och trippelprodukt. LGA 2.6 - 2.7
    Fre 18/11 10-12 Q1 Linjär geometri i plan och rymd. LGA 3.1 - 3.2
    Ti 22/11 10-12 D1 Rummen Rn. LGA 4
    Fre 25/11 10-12 Q1 Matriser. LGA 5.1 - 5.2
    Ti 29/11 10-12 D1 Matriser, fortsättning. LGA 5.3
    Fre 2/12 10-12 Q1 Determinanter. LGA 6 och 3.3
    Ti 6/12 10-12 D1 Funktioner av flera variabler. Rummen Rn. AFV 1.1 - 1.4
    Fre 9/12 10-12 F1 Gränsvärden. Kontinuitet. Partiella derivator. AFV 1.5, 1.6, 2.1
    Ti 13/12 10-12 D1 Differentierbarhet. Kedjeregeln. AFV 2.2, 2.3
    On 18/1 10-12 E1 Gradient och riktningsderivata. Högre derivator. AFV 2.4, 2.5
    To 19/1 8-10 E1 Taylors formel. Lokala extremvärden. AFV 2.6
    Må 23/1 10-12 Q1 Differentialer. Kurvor och ytor. AFV 2.7, 3.1
    To 26/1 8-10 E1 Funktionalmatriser och -determinanter.
    Inversa och implicita funktioner.
    AFV 3.2 - 3.4
    Må 30/1 10-12 Q1 Byte av koordinatsystem. LGA 7.1 - 7.2
    To 2/2 8-10 E1 Diagonaliseringsproblemet. LGA 7.3
    Må 6/2 10-12 Q1 Kurvor och ytor av grad 2. LGA 8
    To 9/2 8-10 E1 Optimering på kompakta områden. AFV 4.1
    Må 13/2 10-12 Q1 Optimering på icke-kompakta områden. Minstakvadratmetoden. AFV 4.2
    To 16/2 8-10 E1 Optimering med bivillkor. AFV 4.3
    Må 20/2 9-12
    OBS tiden!
    Q1 Repetition. LGA + AFV

    Som hemuppgifter föreslås de rekommenderade övningar
    som inte gås igenom på lektion.


    Lektioner
    Tid, lokaler Viktiga begrepp Rekommenderade övningar Lappskrivningar
    On 9/11 8-10
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Gauss-Jordan-elimination. Över- och underbestämda system. LGA kap 1: 3b, 6ab, 8-15, 17-19
    Må 14/11 13-15
    L42, L43, L44, L51
    Vektorsumma, produkt av vektor med tal, belopp av vektor.
    Koordinatsystem. Skalärprodukt.
    LGA kap 2: 11, 14, 20, 24, 26, 30a, 31-33, 36, 42-45, 47-48
    On 16/11 8-10
    D31, D32, D33, D34
    Kryssprodukt. Trippelprodukt. LGA kap 2: 55-57, 63ab, 64de, 65, 69a, 70, 72-75, 80, 82 Lapp 1
    Må 21/11 13-15
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Ekvationer för räta linjer och plan.
    Avstånd och vinklar mellan sådana.
    LGA kap 3: 1a, 3-9, 10a, 11-12, 14a, 18a, 20-23
    On 23/11 8-10
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Linjära avbildningar i plan och rymd.
    Rummen Rn, linjärkombination, linjärt oberoende, bas.
    LGA kap 3: 28, 30-33, 37, 40, 43
    kap 4: 2, 4, 8-11, 14-15
    Må 28/11 13-15
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Matrissumma, produkt av matris med tal, matrismultiplikation.
    Transponat. Enhetsmatris (identitetsmatris).
    LGA kap 5: 1, 2bc, 5ab, 6abcdgh, 7, 10 Lapp 2
    On 30/11 8-10
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Invers matris. LGA kap 5: 13ab, 14, 16abcd, 20, 21-24
    Må 5/12 13-15
    L42, L43, L44, L51
    Räkneregler för determinanter. Adjunkt. Cramers regel. Area- och volymskala. LGA kap 6: 1abcd, 2, 4a, 10abc, 11a, 12-15, 20
    kap 3: 44,45
    On 7/12 8-10
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Öppna, slutna, begränsade, kompakta mängder i Rn.
    Funktioner från Rn till Rp.
    ÖFV 1.2bd, 1.6-10, 1.11bc, 1.13, 1.14, 1.19 Lapp 3
    Må 12/12 13-15
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Gränsvärden. Kontinuitet. Partiella derivator. ÖFV 1.24bcdeg, 1.25a, 1.29ac, 2.1, 2.2, 2.4, 2.7
    On 14/12 8-10
    V21, V23, V33, V35
    Differentierbarhet. Kedjeregeln. ÖFV 2.8c, 2.10, 2.11, 2.15b, 2.17, 2.18, 2.21, 2.23
    On 18/1 13-15
    E33, E34, E35, E36
    Gradient. Riktningsderivata. Högre derivator. ÖFV 2.28, 2.29, 2.31-33, 2.40, 2.42b, 2.45, 2.50, 2.52, 2.53, 2.56, 2.58
    Fre 20/1 10-12
    Q21, Q22, Q23,Q24
    Taylors formel. Lokala extremvärden. Stationär punkt, minimipunkt, maximipunkt, sadelpunkt. Positivt definit, negativt definit, indefinit, semidefinit kvadratisk form. ÖFV 2.60b, 2.61b, 2.62, 2.64, 2.65, 2.67, 2.68ac, 2.70
    Ti 24/1 10-12
    Q22, Q23, Q24, Q25
    Differentialer. Kurvor och ytor. ÖFV 2.71d, 2.72, 2.73, 3.1, 3.2bc, 3.3-5, 3.7, 3.8 Lapp 4
    Fre 27/1 10-12
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Funktionalmatriser och -determinanter.
    Inversa och implicita funktioner.
    ÖFV 3.9bd, 3.10bd, 3.13, 3.15bd, 3.18, 3.21, 3.22, 3.25, 3.27, 3.29, 3.31, 3.33
    Ti 31/1 10-12
    Q22, Q23, Q24, Q25
    Basbyte, transformationsmatris. ON-transformation, -matris. LGA kap 7: 1-6   U722: 7.23-7.31 Lapp 5
    Fre 3/2 10-12
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Egenvektor, egenvärde. Diagonalisering. Spektralsatsen. LGA kap 7: 9ace, 10ace, 11-13, 15-17, 21-22
    Ti 7/2 10-12
    Q22, Q23, Q24, Q25
    Andragradskurva, ellips, hyperbel, parabel. Medelpunkt, huvudaxlar. Andragradsytor. LGA kap 8: 1-4, 5abcd, 6abcd, 7, 10abcd, 14-15
    Fre 10/2 10-12
    Q21, Q22, Q23, Q24
    Optimering på kompakta områden. ÖFV 4.1, 4.3, 4.5, 4.8, 4.11-13, 4.15
    Ti 14/2 10-12
    Q22, Q23, Q24, Q25
    Optimering på icke-kompakta områden. Minstakvadratmetoden. ÖFV 4.17, 4.19-22, uppgifterna 27, 30, 31 ur "Minstakvadratmetoden" (en länk under "Kurslitteratur") Lapp 6
    Fre 17/2 10-12
    E34, E51, E52, E53
    Optimering med bivillkor. Lagrangemultiplikatorer. ÖFV 4.25-27, 4.29, 4.30, 4.32, 4.34, 4.40, 4.44, 4.48
    Ti 21/2
    9-12 OBS
    Q11, Q12, Q13, Q14
    Repetition. Meddelas senare

    Matematikjour,   en möjlighet att få individuell hjälp.

    .

    Pedagogiskt      (Tack till Gunnar Johnsson)

    Kommenterade länkar med pedagogiskt material. För dem som är intresserade av studieteknik och av att reflektera över sina egna KTH-studier.