A = b c. (b) Bereken de oppervlakte van het parallellogram dat opgespannen wordt door b en c. Voor welke p is deze oppervlakte minimaal?

Vergelijkbare documenten
Tussentijdse Toets Wiskunde 2 1ste bachelor Biochemie & Biotechnologie, Chemie, Geografie, Geologie en Informatica april 2011

Examen G0O17E Wiskunde II (3sp) maandag 10 juni 2013, 8:30-11:30 uur. Bachelor Geografie en Bachelor Informatica

Examen G0O17D Wiskunde II (6sp) maandag 10 juni 2013, 8:30-12:30 uur

1 Eigenwaarden en eigenvectoren

TRILLINGEN EN GOLVEN HANDOUT FOURIER

Zelftest wiskunde voor Wiskunde, Fysica en Sterrenkunde

Tentamen Functies en Reeksen

TENTAMEN ANALYSE 1. dinsdag 3 april 2007,

TENTAMEN WISKUNDIGE BEELDVERWERKINGSTECHNIEKEN

Tussentoets Analyse 1

2E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE 2

Ijkingstoets industrieel ingenieur aangeboden door UGent en VUB op 15 september 2014: algemene feedback

Complexe eigenwaarden

Technische Universiteit Delft. ANTWOORDEN van Tentamen Gewone differentiaalvergelijkingen, TW2030 Vrijdag 30 januari 2015,

Tentamen Gewone Differentiaal Vergelijkingen II

Tentamen Lineaire Algebra 1 (Wiskundigen)

ONBETWIST ONderwijs verbeteren met WISkunde Toetsen Voorbeeldtoetsen Lineaire Algebra Deliverable 3.10 Henk van der Kooij ONBETWIST Deliverable 3.

Tentamen Lineaire Algebra

11.0 Voorkennis V

Uitwerking Proeftentamen Lineaire Algebra 1, najaar y y = 2x. P x. L(P ) y = x. 2/3 1/3 en L wordt t.o.v de standaardbasis gegeven door

UITWERKINGEN 1 2 C : 2 =

Geef niet alleen antwoorden, maar bewijs al je beweringen.

Hoofdstuk 9: Niet-lineaire differentiaalvergelijkingen en stabiliteit

. Maak zelf een ruwe schets van f met A = 2, ω = 6π en ϕ = π 6. De som van twee trigonometrische polynomen is weer een trigonometrisch polynoom

Wiskundige Technieken

Aanvullingen van de Wiskunde / Partiële Differentiaalvergelijkingen

Uitwerking opgaven 17 december. Spoilers!!

ax + 2 dx con- vergent? n ln(n) ln(ln(n)), n=3 (d) y(x) = e 1 2 x2 e 1 2 t2 +t dt + 2

Naam: Studierichting: Naam assistent:

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Lineaire Algebra voor ST (2DS06) op , uur.

AANVULLINGEN WISKUNDE MET (BEDRIJFS)ECONOMISCHE TOEPASSINGEN: OEFENINGEN

TENTAMEN LINEAIRE ALGEBRA 1 donderdag 23 december 2004,

Lineaire Algebra voor ST

3.0 Voorkennis. y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x.

Hertentamen Wiskundige Technieken 1 Donderdag 4 jan 2018, 9-12 uur

Uitgewerkte oefeningen

Bekijk nog een keer het stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden x en y: { De tweede vergelijking van de eerste aftrekken geeft:

168 HOOFDSTUK 5. REEKSONTWIKKELINGEN

Vectormeetkunde in R 3

6. Lineaire operatoren

Opgaven bij de cursus Relativiteitstheorie wiskunde voorkennis Najaar 2018 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek

2. Hoelang moet de tweede faze duren om de hoeveelheid zout in de tank op het einde van de eerste faze, op de helft terug te brengen?

Inhoud college 5 Basiswiskunde Taylorpolynomen

Centrale Commissie Voortentamen Wiskunde Uitwerkingen Voortentamen Wiskunde B 11 juni 2012

(g 0 en n een heel getal) Voor het rekenen met machten geldt ook - (p q) a = p a q a

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica september 2018: algemene feedback

Technische Universiteit Delft Tentamen Calculus TI1106M - Uitwerkingen. 2. Geef berekeningen en beargumenteer je antwoorden.

Het uitwendig product van twee vectoren

Kwantummechanica Donderdag, 13 oktober 2016 OPGAVEN SET HOOFDSTUK 4. Bestudeer Appendix A, bladzijden van het dictaat.

Antwoorden. 1. Rekenen met complexe getallen

TOELATINGSEXAMEN ANALYSE BURGERLIJK INGENIEUR EN BURGERLIJK INGENIEUR ARCHTECT - 3 JULI 2003 BLZ 1/8

3. Bepaal de convergentie-eigenschappen (absoluut convergent, voorwaardelijk convergent, divergent) van de volgende reeksen: n=1. ( 1) n (n + 1)x 2n.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Functies van één veranderlijke

Derive in ons wiskundeonderwijs Christine Decraemer

Analyse I. 1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar ste semester 10 januari 2008

WI1808TH1/CiTG - Lineaire algebra deel 1

Tentamen Quantum Mechanica 2

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica 29 juni Nummer vragenreeks: 1

Tentamen Lineaire Algebra B

Resultaten IJkingstoets Bio-ingenieur 1 september Nummer vragenreeks: 1

Doe de noodzakelijke berekeningen met de hand; gebruik Maple ter controle.

Radboud Universiteit Nijmegen Tentamen Calculus 1 NWI-NP003B 4 januari 2013,

Uitwerkingen tentamen Wiskunde B 16 januari 2015

Aanvullingen bij Hoofdstuk 8

Paragraaf 7.1 : Eenheidscirkel en radiaal

Wiskunde met (bedrijfs)economische toepassingen

Monitoraatssessie Wiskunde

13.0 Voorkennis. Links is de grafiek van de functie f(x) = 5x 4 + 2x 3 6x 2 5 getekend op het interval [-2, 2]; Deze grafiek heeft drie toppen.

Examen Wiskundige Basistechniek 15 oktober 2011

voorkennis wiskunde voor Farmaceutische wetenschappen en Biomedische wetenschappen

== Hertentamen Analyse 1 == Dinsdag 25 maart 2008, u

Opgaven Functies en Reeksen. E.P. van den Ban

Examenvragen Wiskundige Analyse I, 1ste examenperiode

(Assistenten zijn Sofie Burggraeve, Bart Jacobs, Annelies Jaspers, Nele Lejon, Daan Michiels, Michael Moreels, Berdien Peeters en Pieter Segaert).

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Examen Lineaire Algebra en Meetkunde Tweede zit (13:30-17:30)

Aanvullingen van de Wiskunde

G Biochemie & Biotechnologie, Chemie, Geografie. K Geologie, Informatica, Schakelprogramma s

Bestaat er dan toch een wortel uit 1?

Lineaire algebra en kegelsneden. Cursus voor de vrije ruimte

Schoolagenda 5e jaar, 8 wekelijkse lestijden

7.1 Ongelijkheden [1]

Gaap, ja, nog een keer. In één variabele hebben we deze formule nu al een paar keer gezien:

18.I.2010 Wiskundige Analyse I, theorie (= 60% van de punten)

Voorkennis wiskunde voor Biologie, Chemie, Geografie

Kies voor i een willekeurige index tussen 1 en r. Neem het inproduct van v i met de relatie. We krijgen

== Uitwerkingen Tentamen Analyse 1, WI1600 == Maandag 10 januari 2011, u

12.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: l:y = ax + b gaat door de punten A(5, 3) en B(8, 12). Stel de functie van l op.

Matrices en Stelsel Lineaire Vergelijkingen

Hoofdstuk 3 : Determinanten

OPLOSSINGEN PROEFEXAMEN LINEAIRE ALGEBRA donderdag 18 november 2010

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Transformaties van grafieken HAVO wiskunde B deel 1

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking Tentamen Calculus, 2DM10, maandag 22 januari 2007

Je moet nu voor jezelf een overzicht zien te krijgen over het onderwerp Complexe getallen. Een eigen samenvatting maken is nuttig.

1.1 Oefen opgaven. Opgave Van de lineaire afbeelding A : R 3 R 3 is gegeven dat 6 2, 5 4, A 1 1 = A = Bepaal de matrix van A.

Wiskunde voor informatici 2 Oefeningen

2.1 Lineaire functies [1]

Transcriptie:

Oplossing Tussentijdse toets Wiskunde II Vraag Zij A de matrix met kolomvectoren met p een vast reëel getal A = a b c a =, b =, c = p a Voor welke p R zijn de vectoren lineair afhankelijk? b Bereken de oppervlakte van het parallellogram dat opgespannen wordt door b en c Voor welke p is deze oppervlakte minimaal? c Geef alle oplossingen x = x y z T van A x = A T x+ waarin A T de getransponeerde matrix is Antwoord: a De drie vectoren zijn lineair afhankelijk als en slechts als det a b c = De determinant is gelijk aan p en dus zijn de vectoren lineair afhankelijk voor p = 3 b De oppervlakte van het parallellogram dat opgespannen wordt door b en c wordt gegeven door b c We berekenen het vectorproduct p b c = p De oppervlakte is dan gelijk aan b c = p +p + = p 6p+3 Om deze oppervlakte te minimaliseren moeten we fp = p 6p+3 minimaliseren We zien dat f p = p 6 en dit is nul voor p = 8 De grafiek van f is een dalparabool en bijgevolg wordt in p = 8 een minimum bereikt De minimale oppervlakte is f 8 = 96 = 3

c Het stelsel uit onderdeel c kunnen we ook schrijven als A A T x = We berekenen A A T en we zien dat we het volgende stelsel moeten oplossen 3 3 3 3 Met behulp van rijoperaties herleiden we dit stelsel tot /3 /3 Alle oplossingen worden dan gegeven door λ x = λ met λ R 3 3 λ

Vraag Beschouw een model voor de populatie van twee soorten virussen X en Y Het aanwezige aantal van soort X na n weken geven we aan met x n en dat van soort Y met y n We nemen aan dat de populaties zich ontwikkelen volgens de vergelijkingen Hierin is q R een constante x n+ = x n +qy n en y n+ = x n +y n a Schrijf de vergelijkingen in matrix-vectorvorm en bereken de determinant en de eigenwaarden van de optredende matrix als functie van q b Voor welke waarden van q R treedt exponentiële groei op en voor welke waarden sterven de populaties uit? c Voor welke q is er een evenwichtspopulatie? Bereken de evenwichtspopulatie als a = en b = Antwoord: a We kunnen de vergelijking als volgt schrijven in matrixvorm xn+ y n+ De determinant wordt gegeven door xn q = y n q det = q Vervolgens berekenen we de eigenwaarden We stellen de karakteristieke veelterm gelijk aan λ q λ = λ 9 λ+ q = Dit heeft als oplossingen λ = 9+ +q en λ = 9 +q b Om te onderzoeken wanneer de populaties uitsterven moeten we op zoek naar de waarden van q waarbij λ < en λ < We maken hierbij onderscheid tussen waarden van q waarvoor de eigenwaarden reëel zijn en waarden van q waarvoor de eigenwaarden niet reëel zijn Vanwege de vierkantswortel +q in de formule voor λ en λ treedt de overgang tussen deze twee gevallen op bij q = 3

Geval q λ > en In dit geval zijn de eigenwaarden reëel Het is eenvoudig in te zien dat λ = 9 +q 9+ +q = λ Als dus λ < dan volgt zeker λ < en het is dus voldoende om alleen λ te onderzoeken Als functie van q is λ een strikt stijgende functie De vergelijking λ = heeft q = als oplossing Dus λ < geldt voor indien we in het eerste geval zitten q [,[ Geval q < Als q < dan is +q < en dan zijn λ en λ niet reëel Ze zijn dan elkaars complex toegevoegde met dezelfde absolute waarde λ = λ = 9±i q = 9 + q Dit is kleiner dan als en slechts als 9 q <, hetgeen neerkomt op q < 8+ = ofwel q > Dus λ = λ < geldt voor q ], ] Als we de twee gevallen combineren vinden we dat λ < en λ < geldt voor q ],[ In dat geval sterft de populatie uit Als q > dan is λ > en dan treedt exponentiële groei op Als q < dan geldt λ = λ > en treedt ook exponentiële groei op Als q = dan is λ = en λ = < Dan is er een evenwichtspopulatie Alsq = dangeldt λ = λ =, maarisgeeneigenwaarde Erisdaneenoscillerend gedrag maar geen evenwichtspopulatie NB Als q < dan zal het voorkomen dat x n en y n negatief worden voor zekere n In dat geval is het model voor de populatie van virussen in feite niet relevant c Als q =, dan is λ = en λ = We bepalen eigenvectoren bij deze eigenwaarden Een eigenvector bij λ = is v = Een eigenvector bij λ = is v =

Om de evenwichtspopulatie te berekenen moeten we x schrijven als lineaire combinatie van de twee eigenvectoren We gaan dus op zoek naar c en c zodat = c +c Dit leidt tot een stelsel lineaire vergelijkingen voor c en c met als oplossing c = c = De oplossing van het populatiemodel is dan c λ n v +c λ n v = Voor n gaat dit naar de evenwichtspopulatie c v = + n

Vraag 3 niet voor geografie a Bereken de Maclaurinreeks van de functie fx = ln+x Wat is de convergentiestraal van deze Maclaurinreeks? b Bereken de Fourierreeks van de π -periodieke functie g die op [ π,π] gegeven wordt door x gx = cos Antwoord: a Om de Maclaurinreeks op te stellen van f gebruiken we de gekende Maclaurinreeks van ln+x k+ ln+x = x k, x < k k= We vervangen hierin x door x en we vinden ln+x = k+ x k = k k= k+ k k= = x x + 8 3 x6 6 x8 + De Maclaurinreeks voor ln + x convergentiestraal en is bijgevolg convergent voor x < We mogen x vervangen door x als x <, hetgeen betekent dat x < De convergentiestraal van de Maclaurinreeks voor fx is gelijk aan b De Fourierreeks van een π-periodieke functie g is met a n = π gx = a + a n cosnx+b n sinnx n= πgxcosnxdx en b n = π π k x k gxsinnxdx De functie g uit de opgave is een even functie Hierdoor volgt dat b n = en a n = π We berekenen nu a en a n met n N Er geldt a = π gxcosnxdx x cos dx = π 6

en voor n N waarbij we gebruik maken van de formule van Simpson voor een product van twee goniometrische functies a n = x cos cosnxdx π = +n n cos x +cos x dx π = [ +n π +n sin x + ] π n n sin x = [ +n π +n sin π + ] n n sin π = [ π +n sin π +nπ + ] n sin π nπ Voor een geheel getal k Z geldt dat sin π +kπ = { als k even is als k oneven is Als n even is dan geldt dus dat sin π +nπ = sin π nπ = en a n = π +n + n = π n Als n oneven is dan geldt sin π +nπ = sin π nπ = en a n = π +n n = π De twee gevallen kunnen we samennemen door a n = n π De Fourierreeks wordt uiteindelijk n n als n N als n even is als n oneven is gx = π + π n= n n cosnx 7