DTU Compute, Matematik 1, 2025-2026
KunstigIntelligens-holdene (AI)


E25, Mat 1a
Tips til pensum og opgaverne på StoreDags opgaver og Hjemmeopgaver

Matematik 1a's hjemmeside: https://01001.compute.dtu.dk

YouTube-kanal fra tidligere Matematik 1 med fede demoer: https://www.youtube.com/user/DTUcourse01005/videos

Hjem3 Ikke obligatorisk af aflevere. Din besvarelse tæller ikke med til eksamen. Men du træner dig selv til eksamen!

Opgave c): Man skal anvende basisskiftematricer. Findes i uge 09 LD og uge 10 pensum!
Opgave d): Afbildningsmatricen βMβ skal være en 4 x 4 matrix. Opfat 2 x 2 matricerne som 4 x 1 vektorer!
Uge 10 SD Links WikiPedia:
Linear map: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_map
Kernel, image and the rank–nullity theorem: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_map#Kernel,_image_and_the_rank%E2%80%93nullity_theorem
Hyperbolic functions (sinh, cosh): https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_functions#Definitions
Derivatives (sinh, cosh): https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_functions#Derivatives
Noter:
Afbildnings- og basisskifte matricer: afb-skift.pdf
Opgaver:
Opgave 6: Meget forvirrende symbolbrug! Først defineres V1 ved a+b·Z+c·Z2. I hint til spørgsmål c står der a·Z2+b·Z+c.

Kl. 15.30 åbner en tematisk Python/Sympy opgave. Sørg for at arbejde med den frem til næste store dag, hvor der vil være test i emnet kl. 15.30.
Uge 09 SD Links WikiPedia:
Vector space: https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_space
Vektorrum:
Abstrakte vektorrum (geometriske, matricer, polynomier): vrum.pdf
Python beregning af matricer som vektorer: vektmatr.pdf eller vektmatr.ipynb
Opgaver:
Opgave 4: Overvej betydning af "reelt" hhv. "komplekst" vektorrum.
"Reelt" betyder, at konstanterne man ganger med i en linearkombination skal være reelle. Ved "komplest" må man gange med komplekse konstanter.
"Det reelle vektorrum C" har en basis bestående af 1 og i, og dim=2. "Det komplekse vektorrum C" har en basis bestående af 1, og dim=1.

Kl. 15.30-17.00: Möbius-test i sidste uges Python/Sympy opgave. Kan optjene 2.5 points.
Uge 08 SD Links WikiPedia:
Kernel (= nullspace): https://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_(linear_algebra)
Row and column spaces: https://en.wikipedia.org/wiki/Row_and_column_spaces
Dimension (vector space): https://en.wikipedia.org/wiki/Dimension_(vector_space)
Opgaver:
Opgave 1b: 2 vektorer, som ikke er proportionale og ikke er nulvektor, er altid lineært uafhængige!
Opgave 3a: Den reducerede trappeform beregnes i Python+Sympy: A.rref(pivots=False).
Opgave 3b: Nulrummet (kernen) findes ved at løse det homogene ligningssystem A·x=0. Python+Sympy: A.nullspace().
Søjlerummet består af en basis for rummet udspændt af alle søjlevektorer. Basis er et maksimalt lineært uafhængigt sæt af søjlevektorer. Python+Sympy: A.columbspace()
Opgave 5: At løse det homogene ligningssystem er det samme som et finde nulrummet (kernen) for koefficientmatricen.
Opgave 7: Når vektorrummet R3 er 3-dimensionelt, så vil ethvert sæt af 3 lineært uafhængige vektorer være en basis for vektorrummet!

Kl. 15.30 åbner en tematisk Python/Sympy opgave. Sørg for at arbejde med den frem til næste store dag, hvor der vil være test i emnet kl. 15.30.
Hjem2 Ikke obligatorisk af aflevere. Din besvarelse tæller ikke med til eksamen. Men du træner dig selv til eksamen!

Opgave e): En opgave i induktionsbevis. Den er utraditionel, da der er tale om en ulighed, og ikke en ligning som er trænet på lille dag i uge 5! Så tænk dig om.
Steens løsning til opgave e: hjem2e.pdf (indlagt efter afleveringsfristen, da mange ikke løser det korrekt)
Uge 07 SD Links WikiPedia:
Matrix multiplication (fidus til at huske): https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_(mathematics)#/media/File:MatrixMultiplication.png
Linear independence: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_independence

Kl. 15.30-17.00: Möbius-test i sidste uges Python/Sympy opgave. Kan optjene 2.5 points.
Efterårsferie Ingen undervisning på DTU i kalenderuge 42.
Brug gerne efterårsferien til at repetere pensum og opgaver, da der kun er 1 dags 'læseferie' før eksamen søndag d. 7/12!.
Nu er der gået 6 uger, og der er 7 uger tilbage i semesteret.

Uge 06 SD Links WikiPedia:
Matrix (mathematics): https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_(mathematics)
Row echelon form: https://en.wikipedia.org/wiki/Row_echelon_form
System of linear equations: https://en.wikipedia.org/wiki/System_of_linear_equations
Begreber:
Lineært ligningssystem, homogent, inhomogent, inkonsistent (= ingen løsning), entydig løsning (= netop én løsning), partikulær løsning, fuldstændig løsning,
koefficient matrix, totalmatrix, kvadratisk matrix, pivot element (= ledende 1-tal), rang, r × s matrix (r rækker, s søjler).
Sætning 6.1.2:
Vigtig sætning, som siger at den fuldstændige løsning til det inhomogene system består af:
én partikulær løsning (hvis den findes!) + den fuldstændige løsning til det tilsvarende homogene system.

Kl. 15.30 åbner en tematisk Python/Sympy opgave. Sørg for at arbejde med den frem til næste store dag, hvor der vil være test i emnet kl. 15.30.
Opgaven er skrevet i JupyterNotebook. Har du ikke fået installeret Python og VSCode, så se på:
https://pythonsupport.dtu.dk/
Uge 05 SD Links WikiPedia:
Polynomial long division: https://en.wikipedia.org/wiki/Polynomial_long_division
YouTube link:
Long Division With Polynomials - The Easy Way!: https://www.youtube.com/watch?v=_FSXJmESFmQ
Værktøj:
Polynomial Long Division Calculator (step by step): https://www.emathhelp.net/en/calculators/algebra-1/polynomial-long-division-calculator/
Hjem1 Ikke obligatorisk af aflevere. Din besvarelse tæller ikke med til eksamen. Men du træner dig selv til eksamen!
Besvarelsen uploades i Learn under "Opgaver" på relevante gruppe. NB: På DTU kan man ikke aflevere efter fristens udløb!
Besvarelsen skal rumme argumentationer for svarene. Læs nærmere på: https://01001.compute.dtu.dk/Info/KursetsOpbygning.html#hjemmeopgaver
Du kan skrive opgaven i et velegnet elektronisk program f.eks. Maple eller WordMat, og så konvertere filen til PDF før aflevering.
Alternativt kan du skrive i hånden og så scanne/affotografere siderne. Samles til én PDF-fil, som afleveres.

Opgave b): Det vil være en god ide, at opskrive f(x) som et "tuborg-udtryk" hvor der deles op ved x=1.
Udbyt så din viden om 2. grads polynomier og parabler.
Uge 04 SD Links WikiPedia:
Polynomier: https://en.wikipedia.org/wiki/Polynomial
Rødder i 2. grads polynomier: https://en.wikipedia.org/wiki/Quadratic_function#Exact_roots
Opgaver:
Opgave 2: vigtig!
Opgave 3d: ethvert polynomium af formen A·(z-z1)·(z-z4)·(z-B) er en løsning. Bruger man svaret fra 3b, så ved man at z3+8 er en løsning.
Opgave 7a: man kan med fordel omskrive ez = ex· ei·y , hvor det komplekse tal z = x + i·y (x og y er reelle tal). Se metoden: zligxiy.pdf
Overvej hvordan løsningerne er placeret i den komplekse plan.
Bemærk at ligninger indenfor de komplekse tal kan have mange løsninger, og at man skal være meget omhyggelig ved løsning af ligningen.
Opgave 7b: start med at anvende nulreglen for et produkt.
Opgave 8c: moralen er, at hvis polynomiet har reelle koefficienter, så er rødderne parvis konjugerede!
Uge 03 SD Links WikiPedia:
Komplekse tal: https://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number
Opgaver:
Opgave 1: bemærk at den imaginære enhed i matematik hedder "i". Programmeringssprog kalder den ofte for "I" eller måske "j" eller "J". NB: "I" ligner ofte "1"!
Opgave 2a: tegn i hånden, eller brug GeoGebra (hvor man forneden blot kan indtaste "-2+3·i" og så få punktet placeret.
Opgave 4b: i GeoGebra kan man plotte det konjugerede punkt til z1 med kommandoen "conjugate(z_1)". Bemærk at z1 skrives "z_1".
De 4 spejlinger i opgave 4b kan illustreres med GeoGebra: Uge03SDopg4b.ggb
Opgave 9b: teoretisk opgave!. Man kan se på de 2 muligheder for i. Da i ≠ 0 gælder enten 0 < i eller i < 0 (&IFF; 0 < -I).
Brug så punkt 4 i opgave 9 på 0 < i og 0 < i (og bagefter på 0 < -i og 0 < -i). Opnå i begge tilfælde modstriden: 0<-1!
Uge 02 SD Links WikiPedia:
Venn diagram: https://en.wikipedia.org/wiki/Venn_diagram
Hyperbolske funktioner (f.eks. sinh): https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_functions
Graf over hyperbolske funktioner (f.eks. sinh): https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_functions#/media/File%3ASinh_cosh_tanh.svg
Inverse hyperbolske funktioner (f.eks. arsinh): https://en.wikipedia.org/wiki/Inverse_hyperbolic_functions
Links Webmatematik:
Kvadratsætningerne: https://www.webmatematik.dk/lektioner/matematik-c/tal-og-regnearter/kvadratsaetningerne
Kvadratkomplettering: https://www.webmatematik.dk/lektioner/matematik-b/andengradspolynomium-og-ligning/kvadratkomplettering
Formler:
* gradtal / 180 = radiantal / π
* injektivitet og surjektivitet for en funktion f: A → B afhænger af 3 oplysninger: forskriften for f, mængden A, mængden B.
* For en funktion f: A → B kaldes A for definitionsmængden, B for dispositionsmængden og f(A) for værdimængden eller "image".
* Dm(f -1) = Vm(f) og Vm(f -1) = Dm(f).
* "arc" betyder buestykke i f.eks. arcsin og "ar" betyder areal i f.eks. arsinh.
* Vm(arcsin) = [-π/2;π/2] , Vm(arccos) = [0:π] og Vm(arctan) = ]-π/2;π/2[.
Uge 01 SD Links WikiPedia:
Sandhedstavler: https://en.wikipedia.org/wiki/Truth_table
Logiske gates: https://en.wikipedia.org/wiki/Logic_gate
Værktøj:
Truth Table Generator (step by step): https://trutabgen.com/ (NB: findes også som app til Android og iPhone)
Truth Table Generator notation: truthtab.pdf
AI-software Microsoft Copilot: https://m365.cloud.microsoft/chat (login med din DTU-konto)
Det er reelt set ChatGPT-5, hvor indtastningerne ikke sendes ud på nettet (data beskyttet, se markering øverst til højre).
Gymnasiepensum Matematik: https://www.webmatematik.dk
Mat A STX formelsamling: https://emu.dk/sites/default/files/2019-11/mat-A-stx-formelsamling-feb-2019.pdf
Interaktiv lærebog Lineær Algebra: https://textbooks.math.gatech.edu/ila/
Markdown Google Docs understøtter nu Markdown:
https://workspaceupdates.googleblog.com/2024/07/import-and-export-markdown-in-google-docs.html
Markdown Guide: https://dl.icdst.org/pdfs/files3/c79990b0b853932d36ddc117ce2503e3.pdf
SymPy SymPy dokumentation: https://docs.sympy.org/latest/reference/index.html
Matplotlib Matplotlib plottypes: https://matplotlib.org/stable/plot_types/
Matplotlib quick start guide: https://matplotlib.org/stable/users/explain/quick_start.html
Matplotlib user guide: https://matplotlib.org/stable/users/
Matplotlib cheatsheets: https://matplotlib.org/cheatsheets/
VS Code VS Code shortcuts: https://code.visualstudio.com/shortcuts/keyboard-shortcuts-windows.pdf