Differentialekvationer I - SF1633 (HT17, ALLA program)
Innehåll
OBS informationen är preliminär - ändringar kan förekomma.
Aktuellt
Komplettering för studenter med betyg Fx
Kontakta examinator senast den 24 januari om du fick betyg Fx och vill komplettera.
Omtentan
Lösningar till tentamen
finns här (tentalydelse).
Dålig "bildkvalitet" på gamla tentor
Efter lite grävande: det blir dålig kvalite (tex saknas parenteser runt matriser) om man öppnar i vissa webläsare pga av saknade "embedded fonts".
Fix: det skall bli bättre om man använder sig av en "riktig" pdf-läsare (tex acrobat reader, evince eller macos "preview"), dvs prova att ladda ner pdf-filen och öppna med en pdf-läsare.
Webläsaren Firefox (på ubuntu) gör för övrigt rätt.
Gamla tentor, formelblad etc.
Gamla tentor finns här (nyare gamla tentor finns här och här.) Notera att upplägget är något annorlunda - den kommande tentan kommer inte ha en Del 1 och Del 2. Tentan kommer att ha liknande svårighetsgrad som tidigare - vi ser till att nödvändiga "luriga" integraler och transformer finns med i formelbladet (men glöm inte en/fler-variabelanalysen, tex partiell integration etc.)
Uppdaterad info om formelblad finns här.
Kurstips - "Learning how to learn"
Via Coursera ger Barbara Oakley och Terrence Sejnowski kursen (går att läsa gratis) Learning how to learn med en massa studietekniktips.
Barbara har även skrivit boken "A Mind For Numbers: How to Excel at Math and Science (Even If You Flunked Algebra)". Hon doktorerade i Systems engineering "an interdisciplinary field of engineering and engineering management that focuses on how to design and manage complex systems over their life cycles" och har arbetat för Ford.
Hon har även givit ett roligt TED-talk.
Registrering / administrativa frågor
Kontakta vår studentexpedition (tex om du inte lyckas registrera dig via mina sidor eller om anmälan till KS/tenta strular.)
Programberoende information
Lärandemål
Efter kursen skall studenterna kunna
- välja lämplig metod för beräkning och beräkna lösningar till linjära differentialekvationer med konstanta koefficienter och system av sådana, liksom till dels separabla och dels linjära differentialekvationer av första ordningen
- redogöra för den grundläggande teorin för linjära ordinära differentialekvationer.
- med hjälp av elementära geometriska och kvalitativa metoder undersöka ordinära differentialekvationer och system av sådana, särskilt med hjälp av linearisering avgöra om konstanta lösningar är stabila.
- beräkna och använda laplacetransformer för att lösa linjära differentialekvationer med konstanta koefficienter och givna begynnelsevärden, även med högerled innehållande Heavisides stegfunktion och Diracs deltafunktion.
- använda laplacetransformer för att lösa vissa integralekvationer.
- beräkna fourierserier.
- lösa separabla partiella differentialekvationer och bestämma lösningar till randvärdesproblem med fouriermetoder.
- tillämpa kunskaperna från kursen för att lösa modelleringsproblem.
Kursens huvudsakliga innehåll
- Första ordningens ordinära differentialekvationer: Grundläggande teori och begreppsbildning. Modellering. Riktningsfält och lösningskurvor. Autonoma ekvationer, stationära lösningar och deras stabilitet. Separabla ekvationer. Linjära ekvationer.
- Linjära ordinära differentialekvationer av högre ordning: Grundläggande teori. Lösningsmetoder för ekvationer med konstanta koefficienter. Svängningsfenomen.
- System av linjära ordinära differentialekvationer: Grundläggande begrepp och teori. Lösning av linjära system med konstanta koefficienter med egenvärdesmetoden (homogena system) samt variation av parametrar (partikulärlösningar till inhomogena system).
- Autonoma system av ordinära differentialekvationer: Grundläggande begrepp. Bestämning av stationära lösningar och deras stabilitet. Något om globala fasporträtt. Modellering
- Laplacetransform med tillämpningar.
- Fourierserier med tillämpningar.
- Linjära partiella differentialekvationer: Separation av variabler. Lösning av klassiska randvärdesproblem (vågekvationen, värmeledningsekvationen, Laplace ekvation) med Fouriermetoder.
Behörighet
- SF1624 Algebra och geometri.
- SF1625 Envariabelanalys
- SF1626 Flervariabelanalys
Examination
TEN1 - Tentamen, 6,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Kontrollskrivning.
Betygsgränser
poäng inklusive bonus (se nedan för mer detaljer angående bonus.)
- A: 85%.
- B: 75%.
- C: 65%.
- D: 55%.
- E: 45%.
- Fx: 42%.
Kontrollskrivning (KS)
Onsdag 2017-09-27, 08:00 - 10:00
3 uppgifter värda 4p var. Inga hjälpmedel är tillåtna. För info om formelblad, se nedan.
Alla behandlade avsnitt t.o.m. 10.1 ingår. Kontrollskrivningen kommer att ha väsentligen samma innehåll som kontrollskriving 1 och 2 (lappskrivning 1 och 2) från föregående läsår, dock ingår inte stabilitetsteori (avsnitt 10.2 och 10.3 i boken.) Exempel på lappskrivningar finns här (obs: det kan förekomma fel i facit.)
Facit finns här.
Tentamen
Måndag 2017-10-23, 08:00 - 13:00
8 uppgifter värda 4p var. Inga hjälpmedel är tillåtna. För info om formelblad, se nedan.
Följande kapitel/delkapitel i Zill ingår:
- 1. 1-3
- 2. 1-3, 5
- 3. 1-3
- 4. 1-2, 6
- 7. 1-6
- 8. 1-3
- 10. 1-3
- 11. 1-3
- 12. 1-5
Bonus
KS-resultatet ger upp till 15% bonus på tentamen.
Förtydligande exempel:
- 100% på KS, 50% på tentan: total poäng 100*0.15 + 50 = 65%.
- 50% på KS, 75% på tentan: total poäng 50*0.15 + 75 = 82.5%.
Förtydligande om förtydligande: 7 av 12 poäng på KS ger 7/12 = 58.3333333333 %. Ingen avrundning sker.
Om bonusens giltighet: bonuspoäng får tillgodoräknas vid första ordinarie tentatillfället och vid första ordinarie omtentatillfället.
Formelblad
OBS: inga hjälpmedel på tenta/KS - de kommer innehålla formelblad med relevanta (och irrelevanta) formler.
Aktuella formelblad över integraler och Laplace-transformer samt definitionen av Fourierserier.
OBS: du skall inte ta med formelblad till tentan - formelbladen finns som bilagor till tentalydelsen.
Rekommenderade uppgifter
finns här.
Datorrättade uppgifter
Mer information samt svar på "vanliga frågor" finns här.
Kurslitteratur
- Dennis G. Zill, Differential Equations with Boundary-Value Problems,
9e, International Metric Edition (ISBN 9781337559881).
OBS: ny upplaga i år!
- Råde-Westergren, Mathematics Handbook for Science and
Engineering. ISBN: 9789144031095. ("Beta".)
Formelsamling (främst för Laplacetransformer senare i kursen.)
OBS: inga hjälpmedel på tenta/KS - båda kommer innehålla formelblad med relevanta (och irrelevanta) formler; Beta är mycket bra för att öva att formelanvändning.
Krav för slutbetyg
Skriftlig tentamen
Övrigt
Mattejour
Bra att veta: om du kör fast kan du få hjälp.
Varför matematik?
- No pain, no gain: "The fact is, if you are thinking about a PhD program in economics, you are advised to take math courses until it hurts."
- Apparently it's biology's magic number. See further hacker news discussion.
- What Would You Do With Your Own Google?
- According to the Economist, TAKING more maths in school can make you richer. In swedish: Matematikstudier ger 30 procent högre lön.
- Save $700 million by not having Sleipner drown.
- When the first model sank in August 1991, the crash caused a seismic event registering 3.0 on the Richter scale, and left nothing but a pile of debris at 220m of depth. The failure involved a total economic loss of about $700 million. It was found to be the result of inaccurate finite element analysis.
- Build quasisymmetric fusion reactors.
- To stay upwind. By the way, Paul Graham also has some interesting essays on startups.
- Get rich: First way. Second way.
- Gian-Carlo Rota's Lesson 10: Alumni who return to visit [MIT] invariably complain of not having taken enough math courses while they were undergraduates
- Since it is so unreasonably effective.
Engelskt-svenskt mattelexikon
För översättning av många av bokens termer till svenska, se följande
Lästips
- Mer teoretisk bok.
- The 25 billion dollar eigenvector - hur fungerar google egentligen?
- Super crunchers
- "[Ayres's] thesis is provocative: Complex statistical models could be used to market products more intelligently, craft better movies, and solve health-care problems—if only we could get past our statistics phobia."
- "A lively and yet rigorously careful account of the use of quantitative methods for analysis and decision-making…. Both social scientists and businessmen can profit from this book, while enjoying themselves in the process."—Dr. Kenneth Arrow, Nobel Prize winning economist.
- The Undercover Economist
- Freakonomics
- Fooled by randomness
- "For Nero swears that no other lawful profession in our times could be as devoid of boredom as that of the trader. Furthermore, although he has not yet practiced the profession of high-sea piracy, he is now convinced that even that occupation would present more dull moments than that of the trader."
- A Random Walk Down Wall Street
- Against the Gods: The Remarkable Story of Risk