MMF ćwiczenia nr 1 - Równania różnicowe

Transkrypt

1 MMF ćwiczia r - Rówaia różicow Rozwiązać rówaia różicow pirwszgo rzędu: y + y = y = y + y =! y = Wsk Podzilić rówai przz! i podstawić z y /( )! Rozwiązać rówaia różicow drugigo rzędu: 5 6 F F F F F (ciąg Fiboaccigo) (c) y y y y 4 y Wsk Zlogarytmować rówai i potm podstawić z l y 3 Rozwiązać rówai: y( ) y y() = 3 WskPodstawić = k po czym rozwiązać rówai a y k 4 Obliczyć wyzaczik D zdfiioway jako:

2 MMF ćwiczia r Fukcj zspolo Zalźć graficzi liczby: z 3 3 z l z dla z (4 ) oraz ( 3 ) z Rozwiązać rówaia a : i i i i 3 Wyrazić przz zwykł fukcj trygoomtrycz/hiprbolicz astępując wyrażia: si(i) cos(i) tg(i) sh(i) ch(i) th(i) 4 Oszacować wartość wyrażia W = si(i+/4) 5 Zalźć obraz odcika L przy odwzorowaiu F(z) jśli: F(z) = z L odcik AB o końcach A=() B = ( ) lub L prosta o rówaiu y = / F(z) = iz L odcik AB o końcach A=() B = ( ) (c) F(z) = i z L oś Oy 6 Stosując mtodę fukcji zspoloych rozwiązać rówai: ' ' F cos t Wsk Dokoać zamiay: a z=+iy oraz cost a it 7 Obliczyć całki: d I = si I = cos d 4 I 3 = ( i) d

3 MMF ćwiczia r 3 Fukcj Eulra Wyrazić przz fukcj Eulra a astępi uprościć całki: 5 ( t ) d / 3 dt 6 d / 3 3 / ( t) ( t) dt 3/ ( lt) dt 4 / (ta t) / 3 dt 7 Wyprowadzić zwarty wzór a silię (- + ½) N 8 Obliczyć dla którgo wyrażi l osiąga maksimum MMF ćwiczia r 4 Trasformacja Laplac a Obliczyć trasformaty Laplac a fukcji: Zalźć fukcję f(t) dla którj trasformata Laplac a wyosi; ~ s f ( s) s s 3 ~ s f ( s) ( s s ) f ( t) t sit 3 Mtodą trasformat Laplac a rozwiązać rówaia: ~ f ( s) s g( t) siht s 4s 3 h( t) cosh t f f t t f ( ) 4 f () f f 6 f f ( ) f () (c) f f t 4 Podobą mtodą rozwiązać układ rówań: f ( ) f () f g f g 3t 4 f ( ) g() 3 5 Okrślić przbig atężia prądu lktryczgo I(t) w obwodzi RC podłączoym do stałgo apięcia U Przyjąć ż początkowo kodsator i był aładoway: Q() = 6 Okrślić przbig atężia prądu lktryczgo I(t) w obwodzi RL podłączoym do zmigo apięcia U (t) = U sit Przyjąć ż I() =

4 MMF ćwiczia r 5 6 Wilomiay ortogoal Zortogoalizować wilomiay: ; ; dla Napisać rówaia różiczkow dla wilomiaów Lagurr a i Czbyszwa 3 Podać rozwiązai rówaia: ( ) f f f f()= 4 Korzystając z wzoru Rodrigusa obliczyć współczyiki a i b przy pirwszych dwóch ajwyższych potęgach wilomiaów Lgdr a P i Lagurra (m = ) m L 5 Obliczyć wartość wilomiau m L (m = ) dla = 6 Obliczyć kwadraty orm wilomiaów Lagurr a i Czbyszwa: L m oraz P 7 Napisać związki rkurcyj dla wilomiaów Lagurr a i Czbyszwa 8 Korzystając z związków rkurcyjych dla wilomiaów obliczyć całki: H ) H ( ) d ( 3 L ( ) L ( ) d 3 9 Korzystając z odpowidich fukcji tworzących obliczyć P () ; H () ; L () ; L () Korzystając z rówaia rkurcyjgo dla wilomiaów Czbyszwa sprawdzić wzór: T ( ) cos( arccos ) > T () = Okrślić wszystki mijsca zrow wilomiau T 5 () Sprawdzić rozwiięci dla fukcji tworzącj dla wilomiaów Czbyszwa: 4 w 4 4w w w T ( ) Wsk Pomożyć cał rówai przz miaowik lwj stroy a astępi przyrówywać współczyiki przy tych samych potęgach zmij w po obu stroach otrzymaj rówości Porówac wyiki z rówaim rkurcyjym dla tych wilomiaów

5 MMF ćwiczia r 7 - Fukcj sfrycz Napisać jaw wzory a wszystki fukcj sfrycz Y lm () wywodząc się z wilomiau Lgdr a P (t) gdzi t = cos Obliczyć ormę Y 3 Wyrazić wilomia P l (t) przz fukcj sfrycz Y lm (t) 4 Wyrazić fukcję f(yz) = y przz fukcj sfrycz Y lm () 5 Na sfrz jdostkowj zazaczyć pukty gdzi Y () = 6 Sprawdzić ż rówai Laplac a jst spłio rówiż przz fukcję l f ( r ) r Yl m( ) [izalżi od fukcji f ( r ) r l Y l m( ) ] 7 Wykazać ż fukcj sfrycz są fukcjami własymi opratora trzcij składowj L 3 momtu pędu tz ż ( - stała Placka podziloa przz ) gdzi L 3 = i 8 Sprawdzić ż fukcja ( y z) L 3 Yl m myl m f = imu ( z icos u iysiu) du l spłia rówai Laplac a Na tj podstawi podać z dokładością do stałj - całkow przdstawii fukcji sfryczych

6 MMF ćwiczia r Fukcj Bssla Wykazać ż J ( ) ( ) J ( ) ( liczba aturala) Podać (iosobliw) rozwiązai rówaia: f f (4 9) f 3 Podać szrb Bssla dla rówaia: f f ( v ) f 4 Wyrazić fukcj si oraz cos przz fukcj Bssla (w wzorz a fukcję tworzącą podstawić w = i ) 5 Wykazać ż k J ( y) J ( ) J ( y) k k (Wsk Fukcj tworząc) 6 Zapisać w postaci szrgu liczbowgo całkę I = cos( si 3 ) d 7 Wykazać ż trasformata Laplac a fukcji Bssla J (t) wyosi J ~ ( ) / s s zaś fukcji J ( t ) wyosi / s s 8 Wyrazić przz fukcj lmtar fukcję J 3 ) ( / 9 Zalźć dwa związki między fukcjami J oraz J (Wsk Wzory rkurcyj dla fukcji Bssla) Udowodić ż J J v v v To samo dla sfryczych fukcji Bssla: J v j l j l l j l l( l ) Rozwiązać rówai: R '' R k R R = R(r) r r Wsk Dokoać zamiay zmiych: r y = kr R S = czyli r y k R y / S y R 3 Sprawdzić ortogoalość fukcji J ) / ( oraz J ) / ( dla L =

7 MMF ćwiczia r - - Dystrybucj Sporządzić wykrsy fukcji: fukcja schodkowa Havisid a ( ) ( a ) ( a ) ( 4 3) gdzi () Obliczyć sploty dwóch ciągów (a ) i (b ) : b = liczba całkowita 3 a a oraz a b gdzi a 3 Obliczyć sploty fukcyj f g dla: f ( ) ( ) g( ) ( ) f ( ) ( (c) f ( ) G ( ) g( ) G ( ) G fukcja Gaussa rówa ) g( ) ( ) G ( ) / Na podstawi otrzymago wyiku apisać zwarty wzór a kroty splot: G G G 4 Obliczyć wartości głów całk: I = P 4 d I = P d Porówaj z całką: lim A A A d 5 Zalźć graic ciągów przy : P 6 Zalźć graic ciągów dystrybucyjych: cos 7 Napisać ciąg -podoby ( ) startując z fukcji (- f F ( ) f ( ) f F () P cos ( / ) f ( ) ) gdzi fukcja Frmigo 8 Uprościć iloczyy: A = 9 Uprościć sploty: A = ( 3 ) ( 3 ) B = B = ( 4) ( 4) C = C = si( ) ( 4) si( ) ( 4) Naszkicować wykrsy pirwszj i drugij pochodj dystrybucyjj dla fukcji: f ( ) f ( ) ( ) si Obliczyć pochodą dystrybucyją fukcji f () = l( ) Uprościć wyrażia: A = () B = 3 Rozwiązać rówai: f ( r) k f ( r) ( r) (Wsk Skorzystać z wzoru a laplasja fukcji ( ) fo ( r) r r : f C = 3 ( ) f 4( r ) )

8 MMF ćwiczia r Trasformacja Fourira Obliczyć trasformaty Fourira dla fukcji: (c) f ( ) f ( ) (d) f ( ) cos f ( ) Obliczyć dwuwymiarow trasformaty Fourira dla fukcji: r f ( y) ( R r) r y f ( y) r W zadaiu przyjąć astępującą dfiicję trasformaty: fˆ( q) R i qr f ( r) d r 3 Obliczyć trówymiarow trasformaty Fourira dla fukcji: f ( y z) ( R r) r y z f ( y z) r r 4 Obliczyć dystrybucyj trasformaty Fourira dla fukcji: (c) 3 f ( ) f ( ) si (d) f ( ) cos f ( ) P 5 Zalźć szczgól rozwiązaia rówaia: f ( ) 4 f ( ) ( ) f ( ) f ( ) f ( ) ( )

9 MMF ćwiczia r 4 - Szrgi Fourira Napisać wykładiczy i trygoomtryczy szrg Fourira dla fukcji okrsowych: f () f ( ) si 3 (dla ) ) oraz f() = (dla ) ) Okrs priodyczości L = (c) f() = dla - ) L = Rozwiąć w (wykładiczy i trygoomtryczy) szrg Fourira dystrybucj: m f ( ) ( m ) [ m f ( ) ( 4m ) ( 4m )] (c) f() = (si) 3 Napisać skończoy szrg Fourira  dla ciągu A = v = N-

10 TEMATYKA WYKŁADÓW Liczba wykładów Wstęp Fukcj zspolo Fukcj Eulra 3 Trasformacja Laplac a 4 Wilomiay ortogoal 5 Fukcj sfrycz 6 Fukcj Bssla 7 Dystrybucj 8 Trasformacja Fourira 9 Szrgi Fourira Kolokwia - Siódmy i cztrasty tydziń zajęć (zamiast wykładów) - Każd kolokwium: 5 zadań po pukty (łączi za dwa kolokwia pkt) - Osoby któr uzyskają 6 lub więcj puktów mogą być zwolio z gzamiu (z ocą końcową 3; 35 ; 4; 45 ; lub 5) - Dopuszczal 3 iusprawidliwio iobcości Każda astępa jd pukt ujmy