DTU Matematik 1, MatTek1-holdet, 2012-2013


Matematik 1's hjemmeside: 01005.mat.dtu.dk (e-læring med Maple integreret)     YouTube-kanal: youtube.com/user/DTUcourse01005

Matematik-referencer
til selvhjælp
Differentiation Integration (GYM) Komplekse tal Trigonometriske &
hyperbolske funktioner
 
Keglesnit og
keglesnitsflader
Koordinatsystemer
i 2D og 3D
Noter Taylor-udvikling Funktioner af
flere variable
 
Integration & plots Vektoranalyse-pakke
(igen ny version d. 21/4!)
Vektoranalyse
(grad, div, rot)
Temaøvelser
(nr. 1-5)
3-ugers projekt
(Satellit-parkering)
Eksamensopgaver
(maj måned)


Matematik-referencer til selvhjælp:
  • MatLex: ga.randers-hf-vuc.dk/matlex/ (interaktivt matematik-leksikon)
  • FriViden: frividen.dk/default.aspx?catid=225a5ad7-2284-4ad8-b995-9a0a1aead46c (matematik-videoer)
  • Math Ref Free: play.google.com/store/apps/details?id=com.happymaau.MathRefFree
    (gratis app til Android smartphone, for 6 kr. kan købes en udvidet version med 1400 formler)
  • Differentiation:
  • Sammensat differentiation (kæde-reglen)
  • Differentiation af invers funktion

    Integration:
  • Integration ved substitution
  • Partiel integration
  • Liste over integraler
  • Integral-tabeller: integral-table.com
  • Online integrator: integrals.wolfram.com
  • Numerisk integration: people.hofstra.edu/Stefan_Waner/...
  • Liste over rækker og uendelige summer
  • Komplekse tal

  • GeoGebra: www.geogebra.org - platformsuafhængig (Windows, Linux, MAC)
  • Komplekse tal: c-tal.ggb (Semesteruge02 E12, opgave 7)
  • Komplekse tal i planen: kompleks.ggb (modulus/argument, z2, z konjugeret, 1/z, ez, inversion i cirkel)
  • Complex_number
  • Double-angle_formula
  • Fundamental_theorem_of_algebra

  • Komplekse tal i Maple: kompleks.mw eller kompleks.pdf
  • Trigonometriske og hyperbolske funktioner:
  • Eksakte værdier af sin, cos, tan for visse radiantal
  • Eksakte værdier (markeret på enhedscirkel)
  • Differentiation af trigonometriske funktioner
  • Definition af hyperbolske funktioner
  • Differentiation af hyperbolske funktioner
  • Noter

  • Uge07 E12 StoreDag opgave 4 (advanced): uge7opg4.mw eller uge7opg4.pdf
    NB: Avanceret brug matrixligning, invertering og transponering af matricer samt LinearSolve-kommandoen.

  • Uge08 E12 StoreDag opgave 2: uge8opg2.mw eller uge8opg2.pdf
    NB: Avanceret brug trigonometriske identiteter for dobbelt vinkel og rotationsmatrix.

  • Uge12 E12 StoreDag: den komplekse gættemetode c-gaet.mw eller c-gaet.pdf

  • Uge03 F13 LilleDag: ellipses centrum og symmetriakser uge3opg1.mw eller uge3opg1.pdf
  • Uge06 F13 StoreDag: rotation om y-aksen i 3D (fejl i facit) uge6opg6.mw eller uge6opg6.pdf
  • Uge06 F13 LilleDag: plot af rumlige områder uge6opg.mw eller uge6opg.pdf
  • Uge12 F13 LilleDag: Coulomb-feltet uge12opg5.mw eller uge12opg5.pdf
  • Keglesnit og keglesnitsflader:
  • Conic_section#Features
  • Quadric#Euclidean_plane_and_space
    Koordinatsystemer i 2D og 3D:
  • Cartesian_coordinate_system
  • Polar_coordinate_system
  • Spherical_coordinates
  • Cylindrical_coordinate_ system
  • Rotation_matrix
  • Taylor-udvikling

  • Stykkkevis givet funktion, graf, grænseværdi: stk-lim.mw eller stk-lim.pdf
  • En IKKE-analytisk funktion: analyt.mw eller analyt.pdf
  • Interaktiv demo i GeoGebra af Taylor-polynomiet, som funktion af graden for sin(x): taylor-s.ggb
  • Interaktiv demo i GeoGebra af Taylor-polynomiet, som funktion af graden for 1/(1+x2): taylor-k.ggb
  • En funktion med endelig konvergensradius for Taylor-polynomiet: taylor-k.mw eller taylor-k.pdf
  • Kinetisk energi (klassisk og relativistisk): ekin.mw eller ekin.pdf
  • Funktioner:
  • Analytic_function
  • Taylor_series
  • Radius_of_convergence
  • Big_O_notation
  • Little_o#Little-o_notation
  • Limit_(mathematics)
  • Harmonic_function
  • Laplace's_equation
  • Funktioner af flere variable

  • Notation vedr. partielle afledede: partdiff.mw eller partdiff.pdf
  • Differentiationsrækkefølge kan være vigtig: diff-seq.mw eller diff-seq.pdf
  • Betydningen af differentiabilitet for vektorfunktion: vekt-fkt.mw eller vekt-fkt.pdf
  • Omskrivning af en kvadratisk form: kvadform.mw eller kvadform.pdf
  • VektorAnalyse-pakke (to versioner i april 2013!)

    Rutinerne er igen lavet om pr. 21/4!
    Pakke med VektorAnalyse-rutinerne (fra Karsten Schmidt april 2013, lavet til pakke af Steen Toft Jørgensen): pakke.zip (14 kB).
    Pakken indeholder filerne VektAnalyse.mla og VektAnalyse2.mla, som skal kopieres til "lib"-mappen under Maple.
    Efter ændringen skal der atter 2 parametre på "grad".
    "VektAnalyse.mla" er den gyldige pt. "VektAnalyse2.mla" duede kun i ugen før d. 21/4!
    Pakken indeholder også 2 filer til at teste pakkerne med: test-VektAnalyse.mw og test-VektAnalyse2.mw (kør dem).
    Pakkerne anvendes i Maple ved at skrive "with(VektAnalyse)" eller "with(VektAnalyse2)". Så slipper man for at kopiere Karsten Schmidts rutiner ind i Maple-arket.

    Hvordan laver man en pakke?
    Se den fil, som man skriver i Maple og kører (husk: start først Maple som Administrator): pakke.pdf eller pakke2.pdf

    Integration & plots

  • Numerisk integration (venstre-, højre-, midt-, trapez- og Simpson-sum): people.hofstra.edu/Stefan_Waner/RealWorld/integral/numint.html
  • Ressourcefiler til Integrator8-pakken (af Steen Markvorsen, DTU Matematik): www2.mat.dtu.dk/education/01005/MWS/INTEGRATOR8/
  • Oversigt over kommandoer i Integrator8-pakken: int8-kom.pdf
  • Jacobi-faktor for flade og Hessematricen: jacobi.mw eller jacobi.pdf
  • Plot af et parametriserede mængder: plot.mw eller plot.pdf
    (1D-kurve i 2D, 2D-område i 2D, 1D-kurve i 3D, 2D-flade i 3D, 3D-område i 3D). Vist både i MATH-mode og i TEXT-mode.
  • Plot og brug af Integrator8-pakken samt dobbeltintegraler med ikke-faste grænser (eksempler fra Maple-demo 24a, uge5 F13 LD):
    plot-int.mw eller plot-int.pdf
  • Integraler, parametrisering, Jacobi, formel (kurveintegral, tangentielt kurveintegral, planintegral, fladeintegral, rumintegral): integral.pdf
  • Dobbelt-integral beregnet efter flere metoder: dobb-int.mw eller dobb-int.pdf
  • Turning Torso bygningen i Malmø (rumfang, areal af vredet sideflade, længde af vredet kant): torso.mw eller torso.pdf
  • Vektoranalyse (grad, div, rot)

  • Gravitationskraften og potentiel energi (tangentielt kurveintegral): gravity.mw eller gravity.pdf
  • Coulomb-feltet fra en punktladning (ortogonalt fladeintegral + Gauss' sætning): uge12opg5.mw eller uge12opg5.pdf

  • Vector_calculus (vektor-analyse)
  • Gradient (grad)
  • Divergence (div)
  • Curl (rot)

  • Maxwell's_equations (elektriske og magnetiske felter - her indgår div og rot)
  • Gauss_theorem (Gauss' sætning - her indgår div)
  • Stokes'_theorem (Stokes sætning - her indgår rot)
  • Eksamensopgaver

      Supplerende beregninger, som viser grafiske illustrationer af parameterfremstillingerne, og som anvender Integrator8-pakken til alternative beregninger.
      Absolut ikke en erstatning for Karstens Schmidts håndregning, som anvender Gauss' og Stokes sætninger. Det er smartere, at bruge sætningerne!

    • Maj 2007 eksamenssættet (opgave 3; opgave 4.3-4.6): 2007-udv.mw eller 2007-udv.pdf
    • Maj 2008 eksamenssættet (opgave 3; opgave 4.1, 4.3-4.5): 2008-udv.mw eller 2008-udv.pdf
    • Maj 2009 eksamenssættet (opgave 3; opgave 4): 2009-udv.mw eller 2009-udv.pdf
    • Maj 2010 eksamenssættet (opgave 3; opgave 4): 2010-udv.mw eller 2010-udv.pdf
    • Maj 2011 eksamenssættet (opgave 3; opgave 4): 2011-udv.mw eller 2011-udv.pdf
    • Maj 2012 eksamenssættet (opgave 3.1, 3.3; opgave 4): 2012-udv.mw eller 2012-udv.pdf
    • Maj 2013 eksamenssættet (alle opgaver): 2013-udv.mw eller 2013-udv.pdf

    Temaøvelser

    Grupper til temaøvelser
    Brug af Maple Cloud
    til fildistribution


    Temaøvelse 1 (Markov-processer)

  • Markov proces
  • Markov Processes
  • Markov process
  • Markov chain
  • Stochastic process
  • Markov biografi

    Induktions-bevis:
  • Mathematical induction
  • Induktion (matematik)
  • Matematisk induktion (Georg Mohr)

    Maple-kommandoer:
  • seq (f.eks. generere en følge af matrixpotenser Ak)

  • Blok-maticer, enhedsmatricer & nulmatricer:
        blok-mx.mw eller blok-mx.pdf
  • Temaøvelse 2 (Affine afbildninger)

  • Double-angle_formula (sin(2x) og cos(2x))
  • Trace_(linear_algebra)
  • Affine_transformation
  • Rotation_(mathematics)
  • Rotation_matrix.
  • Translation_(geometry)

    Maple-kommandoer:
    combine ('modsatte' af expand)
    trace ("spor" = sum af diagonalelementer i en matrix)

  • Temaøvelse 3 (Differentialligninger)

  • amplitud.mw eller amplitud.pdf
    (formel for amplituden af a·cos(x)+b·sin(x))

  • Angle_sum_and_difference_identities
    (trigonometriske additionsformler)
  • Integration_by_parts
    (partiel/delvis integration)
  • Temaøvelse 4 (Brudbetingelser for materialer)

  • Double-angle_formula (sin(2x) og cos(2x))

  • Von_Mises_yield_criterion
  • Yield_surface
  • Mohr-Coulomb_theory
  • Mohr's_circle

  • danielrwalsh.com/mohrs_circle.html
    ("Digital Mohr's Circle" i indlejret GeoGebra)
  • www.novanumeric.com/samples.php?CalcName=Mohrs
    ("Mohr's Circle in 2D and 3D to resolve Principal Stresses" calculator)
  • www.doitpoms.ac.uk/tlplib/metal-forming-1/index.php
    ("Stress analysis and Mohr's circle")
  • Temaøvelse 5 (Skovbrand)

  • DTU Byg: Master i Brandsikkerhed

  • Artikel fra bogen Matematiske Horisonter: "Brand!" (professor Steen Markvorsen, DTU Matematik)

  • Wildfire
  • Wildfire Modeling
  • List of Wildfire

  • 3-ugers projekt (Satellit-parkering)

  • Flash-animation "My Solar System": phet.colorado.edu/en/simulation/my-solar-system

  • Arthur_C._Clarke (dansk)
  • Arthur_C._Clarke (engelsk)

  • Satellite
  • Jorden (data for jorden)
  • Solen (data for solen)

  • Newton's_law_of_universal_gravitation (gravitationskraften)
  • hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mechanics/sphshell.html (gravitationskraften fra en kugleskal)
  • www.neuberechnung-dunkle-materie.de/doc/Grav_Kugel_e.pdf (gravitationskraften fra en kugle)
  • Potential_energy#Gravitational_potential_energy (potentiel energi i gravitationsfeltet - se under "General formula")
  • Gravitational Potential Energy: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/%E2%80%8Chbase/gpot.html#gpt
  • Anvendelse af tangentielt kurveintegral (gravitation & potentiel energi): gravity.mw eller gravity.pdf
  • Geostationary_orbit (NB: den geostationære bane er kun over ækvator!)
  • Planeter og satellitter: sat.pdf

  • Three-body_problem
  • Three-body problem: www.scholarpedia.org/article/Three_body_problem
  • The resticted three-body problem: www.astro.rug.nl/~vdkruit/jea3/homepage/three-body.pdf
  • The resticted three-body problem: ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics/16-07-dynamics-fall-2009/lecture-notes/MIT16_07F09_Lec18.pdf

  • Google-søgning: Billeder af Lagrange-punkter
  • Lagrangian_point (L1,L2 og L3 er gennemgået med formler)
  • What are Lagrange points (ESA): www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/What_are_Lagrange_points
  • The Lagrange points: www.physics.montana.edu/faculty/cornish/lagrange.pdf
  • The Lagrange Points (NASA): map.gsfc.nasa.gov/mission/observatory_l2.html
  • Lagrange Points of the Earth-Moon System: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/%E2%80%8Chbase/mechanics/lagpt.html
  • List_of_objects_at_Lagrangian_points

  • Perturbation_theory
  • Perturbation_(astronomy)

  • Om Maple-kommandoen plots[animate]: www.maplesoft.com/support/help/Maple/view.aspx?path=plots/animate
  • Om Maple-kommandoen dsolve(numeric,method=rkf45): www.maplesoft.com/support/help/Maple/view.aspx?path=dsolve/rkf45
  • Maple-kommandoen dsolve(numeric,method=rkf45) anvendt til numerisk løsning indenfor enzymkinetik: steen-toft.dk/mat/enzym/index.htm#enzym