Skriv ut Kursplan

Kursplan

MA0037 Flervariabelanalys, 10,0 Hp

Multivariable Calculus

Ämnen

Matematik/tillämpad matematik

Utbildningens nivå

Grundnivå

Fördjupning

Grundnivå, har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
Grundnivå (G1F)

Betygsskala

Språk

Svenska

Förkunskapskrav

- 10 hp Envariabelanalys
- 5 hp Linjär algebra

Mål

Kursen syftar till att ge studenterna introduktion till matematisk analys i flera variabler, grundläggande analytiska verktyg i system av ordinära differentialekvationer, Fourierserier och Fouriertransformen samt en kort introduktion till partiella differentialekvationer.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

• redogöra för begreppen gränsvärden, kontinuitet, partiella derivator, gradienter;
• beräkna partiella derivator och använda dem för att hitta lokala och globala extremvärden, inklusive optimering;
• redogöra och beräkna dubbel- och trippelintegraler och använda dem för att beräkna volymer och andra tillämpningar;
• redogöra för begreppen kurv- och ytintegraler;
• redogöra för begreppen linjärt system av ordinära differentialekvationer (ODE), jämvikt, fasporträtt och stabilitet; 
• lösa homogena linjära system av ODE med konstanta koefficienter; 
• lösa enkla icke-homogena linjära system av ODE med konstanta koefficienter; 
• redogöra för grundbegrepp i partiella differentialekvationer (PDE); 
• redogöra för Fourierserier (ortogonalitet, koefficienter, jämn/udda utvidgning); 
• redogöra för Fouriertransformens definition och grundläggande egenskaper; 
• översätta problem från relevanta tillämpningsområden till lämplig matematisk form och presentera lösningar tydligt.

Innehåll

Ämnesmässigt innehåll

Partiella derivator, differentierbarhet, gradient, riktningsderivata, differential. Derivator av högre ordning. Kedjeregeln. Jakobianen. Taylors formel. Optimeringsproblem: lokala och globala problem, problem med bivillkor. Multipelintegraler, variabelbyte, generaliserade integraler, tillämpningar. Greens, Stokes och Gauss satser.

Linjära system av ODE: homogena system med konstanta koefficienter, fasporträtt och stabilitet; icke-homogena system. Icke-linjära 2D-system: jämvikter, linjärisering via Jacobian, lokal stabilitet; modellfall från mekanik och populationsdinamik.

Fourierserier: ortogonalitet, koefficienter, jämn/udda utvidgning, konvergensidé.

Introduktion till PDE, värmeekvationen och vågekvationen.

Fouriertransform: definition, centrala egenskaper (linjäritet, skalning, skift, deriveringsregel), värmeekvationen på hela linjen. Modellering med system av ODE.

Verklighetsnära exempel på tillämpningar.

Genomförande

Kursen utnyttjar föreläsningar och lektioner för att främja studenternas lärande.

Kursen fokuserar på följande generella kompetenser: kritiskt tänkande, problemlösning, vetenskapliga metoder.

Betygsformer

Kraven för kursens olika betygsgrader framgår av betygskriterier, som ska finnas tillgängliga senast vid kursstart.

Examinationsformer och fordringar för godkänd kurs

Godkänd skriftlig tentamen

• Examinatorn har, om det finns skäl och är möjligt, rätt att ge en kompletteringsuppgift till den student som inte blivit godkänd på en examination.
• Om studenten har ett beslut från SLU om riktat pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning, kan examinatorn ge ett anpassat prov eller låta studenten genomföra provet på ett alternativt sätt.
• Om denna kursplan läggs ned, ska SLU besluta om övergångsbestämmelser för examination av studenter, som antagits enligt denna kursplan och ännu inte blivit godkända.
• För examination av självständigt arbete (examensarbete) gäller dessutom att examinatorn kan tillåta studenten att göra kompletteringar efter inlämningsdatum. Mer information finns i utbildningshandboken.

Övriga upplysningar

• Rätten att delta i undervisning och/eller handledning gäller endast det kurstillfälle, som studenten blivit antagen till och registrerad på.
• Om det finns särskilda skäl, har studenten rätt att delta i moment som kräver obligatorisk närvaro vid ett senare kurstillfälle. Mer information finns i utbildningshandboken.

Ansvarig institution/motsvarande

Institutionen för energi och teknik