Institutionen för matematik
KTH
Avdelningen för matematik
5B1212 Differentialekvationer och transformer III, 4p
D 5B1212 Differentialekvationer och transformer III, 4p VT04

Läsanvsining och rekommenderade uppgifter

Kapitel och uppgifter refererar till Zill-Cullen Differential Equations with Boundary Value Problems , femte upplagan. Närmast motsvarande kapitel i fjärde upplagan anges inom parantes i de fall kapitelnumreringen skiljer sig åt.

Om förberedelser

Förbered alltid ett lektionspass genom att läsa igenom litteraturen och räkna de förberedande övningarna. Du kan då tillgodo göra dig undervisningen på ett bra sätt, och får lättare att förstå och behärska materialet.

Om "Rekommenderade övningar"

Det är Du själv som avgör hur mycket du behöver öva på olika moment i kursen. De rekommenderade uppgifterna här nedan är valda så att du får pröva på ett representativt urval av problem.
F 15/3, F 16/3,Ö 16/3, F 17/3, F 19/3, F 22/3,F 23/3,Ö 23/3, F 24/3, F 26/3, F 29/3, F 30/3, Ö 30/3, F 31/3, F 2/4,F 26/4, F 27/4, Ö 27/4, F 28/4, F 30/4, F 3/5, F 4/5, Ö 4/5, F 7/5, F 10/5, F 11/5, Ö 11/5, F 14/5, F 17/5, F 18/5, Ö 18/5.

KS 1 24/3, KS 2 31/3, KS 3 6/5, KS 4 13/5


Tillbaka till kurshemsidan . Tillbaka till översiktsplaneringen

Föreläsning Måndag 15/3

Kursintroduktion. Om modellering med differentialekvationer. En lösningsmetod: "Separation av variabler".

Litteratur

OBS: Kapitel 1.1 självstudier . Kapitel 1.3 och 2.2 (2.1 i ZC 4:e )

Förberedelser

Repetera om 1:a ordningens ordinära differentialekvationer i din gymnasielitteratur (Kurs E)
Läs självstudieavsnittet Kapitel 1.1 ordentligt. Läs igenom Kapitel 1.3 och 2.2.

Rekommenderade övningar


Förberedande: 1.1: 5, 13, 45 2.2: 1, 5
Hemuppgifter: 1.1: 3, 6, 11, 15, 22, 47. 1.3: 3, 11, 13, 22 2.2: 7, 16, 17,19, 45
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 16/3

Kvalitativ analys. Autonoma ekvationer. Om existens och entydighet av lösningar till intialvärdesproblem.

Litteratur

Kapitel 1.2 och 2.1 (motsvaras delvis av 9.1 ZC 4:e)

Rekommenderade övningar


Förberedande: 1.1: 46 2.2: 24
Hemuppgifter: 1.2: 11, 12, 15, 16, 17, 25, 33 2.1: 3, 7, 17, 21, 33, 34
Till sidans början

Övning Tisdag 16/3

Problemdemonstration, gruppvis arbete med uppföljning, räknestuga.


Demonstrationsuppgifter: 1.2: 26 2.2: 23
Grupparbetsuppgifter: 1.3: 15 2.1: 25, 35

Till sidans början

Föreläsning Onsdag 17/3

Första ordningens linjära ekvationer med tillämpningar. Substitutioner.

Litteratur

Kapitel 2.3, 2.5 (2.4 i ZC 4:e) och 3.1

Rekommenderade övningar


Förberedande: 2.3: 3
Hemuppgifter: 2.3: 5, 6, 10, 17, 31. 2.5: 5, 6, 16, 19 3.1: 4, 13, 23, 24, 29, 38
Till sidans början

Föreläsning Fredag 19/3

Ickelinjära 1:a ordningens modeller. Introduktion till modellering med system av 1:a ordningens ekvationer (behandlas utförligare senare i kursen).

Litteratur

Kapitel 3.2 och 3.3

Rekommenderade övningar


Förberedande: 3.3: 17
Hemuppgifter: 3.2: 3, 5, 7, 15 a) och c) 3.3: 12, 13, 18
Till sidans början

Föreläsning Måndag 22/3

Teori för linjära ordinära differentialekvationer av högre ordning. Lösning av homogena linjära ekvationer med konstanta koefficienter (repetition).

Litteratur

Kapitel 4.1 och 4.3

Förberedelser

Repetera om lösning av homogena 2:a ordningens ordinära differentialekvationer i din gymnasielitteratur (Kurs E) och i din lärobok i differential- och integralkalkyl samt i kapitel 4.3

Rekommenderade övningar


Förberedande: 4.1: 2, 7 4.3: 3, 9, 11
Hemuppgifter: 4.1: 10, 13, 17, 18, 20, 23, 24, 29, 31, 35, 39 4.3: 15, 19
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 23/3

S.k. "Reduktion av ordning" för 2:a ordningens linjära ekvationer. Lösning av homogena linjära ekvationer med konstanta koefficienter (fortsatt repetition)

Litteratur

Kapitel 4.2 och 4.3

Rekommenderade övningar


Förberedande: 4.3: 7
Hemuppgifter: 4.2: 9, 10, 19 4.3: 21, 35
Till sidans början

Övning Tisdag 23/3

Problemdemonstration, gruppvis arbete med uppföljning, räknestuga.


Demonstrationsuppgifter: 3.1: 29 3.2: 13 4.2: 12, 20
Grupparbetsuppgifter: 2.3: 40, 41

Till sidans början

Föreläsning Onsdag 24/3

Inhomogena linjära ekvationer. Metoder: "Obestämda koefficienter" (repetition) samt "Variation av parametrar".

Litteratur

Kapitel 4.4 och 4.6

Förberedelser

Repetera om lösning av inhomogena 2:a ordningens ordinära differentialekvationer i din gymnasielitteratur (Kurs E) och i din lärobok i differential- och integralkalkyl samt i kapitel 4.4

Rekommenderade övningar


Förberedande: 4.4: 3, 13, 31
Hemuppgifter: 4.4: 21 4.6: 1, 11, 14, 23,
Till sidans början

Kontrollskrivning 1 24/3 15.15 - 16.00

Salar: Q11 - Q15. Omfattning: ZC (5:e upplagan) 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3, 2.5, 3.1 - 3.3, 4.1
Till sidans början

Föreläsning Fredag 26/3

Modellering med 2:a ordningens ekvationer.
System av första ordningens linjära ekvationer. Inledande teori.

Litteratur

Kapitel 5.1, 5.3(kursivt) och 8.1

Förberedelser

Repetera kapitel 1.3 ("Newtons second law" och "Serie Circuits") och kapitel 3.3 (om system).

Rekommenderade övningar


Förberedande: 1.3: 17, 18 3.3: 1
Hemuppgifter: 5.1: 39, 40, 41 5.3: 19 8.1: 4, 5, 6, 7, 12, 13, 17, 18,23, 25
Till sidans början

Föreläsning Måndag 29/3

Homogena linjära system med konstanta koefficienter.

Litteratur

Kapitel 8.2

Förberedelser

Homomgena linjära system kan alltid lösas med den s.k. egenvärdesmetoden. Repetera alltså om egenvärden och egenvektorer!

Rekommenderade övningar

Hemuppgifter: 8.2: 2, 5, 7, 17, 18, 19, 20, 21, 35, 37, 44, 47
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 30/3

Inhomogena linjära system. Lösning med s.k. "variation av parameterar".

Litteratur

Kapitel 8.3

Rekommenderade övningar

Hemuppgifter: 8.3: 5, 11, 13, 20, 21, 22
Till sidans början

Övning Tisdag 30/3

Problemdemonstration, gruppvis arbete med uppföljning, räknestuga.


Demonstrationsuppgifter: 4.4: 22 4.6: 24 8.2:10, 25, 36 + 47 8.3:22
Grupparbetsuppgifter: 8 in Review: 3

Till sidans början

Föreläsning Onsdag 31/3

Autonoma system, kritiska punkter och periodiska lösningar

Litteratur

Kapitel 10.1

Förberedelser

Repetera kapitel 3.3

Rekommenderade övningar


Förberedande: 10.1 1, 8
Hemuppgifter: 10.1 5, 6, 15, 16, 18, 19, 23, 24
Till sidans början

Kontrollskrivning 2 31/3 15.15-16.00

Salar: Q13 - Q15, Q31, Q33 Omfattning: ZC (5:e upplagan) 4.2 - 4.4, 4.6, 8.1 - 8.3
Till sidans början

Föreläsning Fredag 2/4

Linjära systems stabilitet

Litteratur

Kapitel 10.2

Förberedelser

Repetera kapitel 8.2. Fundera speciellt på hur lösningskurvorna ser ut i xy-planet för 2-dimensionella system i de olika fallen. Rita lösningskurvor med Maple (se Maplehandledningen), och försök också att förstå hur man kan förstå och för hand skissera lösningskurvor. Se rekommenderade förberedande övningar nedan.

Rekommenderade övningar


Förberedande: 8.2 18, 47
Hemuppgifter: 10.2 1, 3, 6, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 19
Till sidans början

Föreläsning Måndag 26/4

Linjärisering och lokal stabilitet.

Litteratur

Kapitel 10.3

Förberedelser

Titta på exemplem i 3.3

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: 10.3 1, 3, 7, 13, 14, 17, 25, 30, 31, 33
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 27/4

Fourierserier och ortogonala funktionsfamiljer

Litteratur

Kapitel 11.1 och 11.2

Förberedelser

Repetera om partiel integration från din envariabelkurs.

Rekommenderade övningar


Förberedande: 11.1: 21
Hemuppgifter: 11.1: 9, 11, 17, 19 11.2: 1, 2, 3, 5
Till sidans början

Övning Tisdag 27/4

Problemdemonstration, gruppvis arbete med uppföljning, räknestuga.


Demonstrationsuppgifter: 10.2: 12, 17 10.3: 2, 18 11.1: 12 11.2: 4
Grupparbetsuppgifter: 10.2: 2, 4

Till sidans början

Föreläsning Onsdag 28/4

Konvergens av Fourieserier.

Litteratur

Kapitel 11.2

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: 11.2: 5 och 17, 7 och 19, 15, 21, 22
Till sidans början

Föreläsning Fredag 30/4

Fourier cosinus- och sinusserier. Udda och jämna funktioner.

Litteratur

Kapitel 11.3

Förberedelser

Repetera begreppen udda och jämna funktioner.

Rekommenderade övningar


Förberedande: 11.3: 1, 3, 5, 48
Hemuppgifter: 11.3: 11, 23, 25, 27, 37, 41
Till sidans början

Föreläsning Måndag 3/5

Mer om Fourieserier. Fourieserier på komplex form. Periodiska signaler. Introduktion till Fouriertransformer och Fourierintegraler.

Litteratur

Föreläsningsanteckningar, publiceras på hemsidan

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: Samtliga i föreläsningsanteckningarna
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 4/5

Fouriertransformer och Fourierintegraler

Litteratur

Föreläsningsanteckningar, publiceras på hemsidan

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: Samtliga i föreläsningsanteckningarna
Till sidans början

Övning Tisdag 4/5

Problemdemonstration, räknestuga inför KS3


Demonstrationsuppgifter: 11.2: 9 och 20 11.3: 14, 28, 42
Repetition inför KS3 av Zill-Cullen 10.1 - 10.3 och 11.1 - 11.3

Till sidans början

Kontrollskrivning 3

Salar: Q11-Q14, Q25 Omfattning: ZC 10.1 - 10.3, 11.1 - 11.3
Till sidans början

Föreläsning Fredag 7/5

Mer om Fouriertransformer och Fourierintegraler

Litteratur

Föreläsningsanteckningar, publiceras på hemsidan

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: Samtliga i föreläsningsanteckningarna
Till sidans början

Föreläsning Måndag 10/5

Separabla partiella differentialekvationer. De klassiska randvärdesproblemen.

Litteratur

Kapitel 12.1 - 12.2

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: 12.1: 1, 3, 7, 11, 13, 16, 28 12.2: 2, 3, 7, 9
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 11/5

Värmeledningsekvationen

Litteratur

Kapitel 12.3

Förberedelser

Läs om andra ordningens linjära ODE med randvärden (boundary values) i kapitel 4.1, sid.140-141 i 5:e upplagan av ZC ( sid 95 -96 i 4:e upplagan)

Rekommenderade övningar


Förberedande: 4.1: 13 4.3: 57
Hemuppgifter: 12.3: 1, 3, 4
Till sidans början

Övning Tisdag 11/5

Problemdemonstration, räknestuga inför KS4


Demonstrationsuppgifter: 12.2: 4, 6 12.3: 5
+ valda uppgifter ur föreläsningsanteckningar om Fouriertransformer och Fourieintegraler.

Till sidans början

Kontrollskrivning 4

Salar: M31 - M35. Omfattning: Fourietransformer och Fourierintegraler (föreläsningsanteckningar), ZC 12.1 - 12.3
Till sidans början

Föreläsning Fredag 14/5

Vågekvationen och Laplace ekvation

Litteratur

Kapitel 12.4 och 12.5

Rekommenderade övningar


Hemuppgifter: 12.4: 1, 5, 9, 14, 17 12.5: 11, 12
Till sidans början

Föreläsning Måndag 17/5

Reserv och repetition
Till sidans början

Föreläsning Tisdag 18/5

Reserv och repetition
Till sidans början

Övning Tisdag 18/5

Problemdemonstration, räknestuga och repetition inför tentamen


Demonstrationsuppgifter: 12.4: 7

Till sidans början



Senast uppdaterad To 22 April 2004 19:04