| TATA23 |
Transformteori, 4 p
/
6 hp
/Transform Theory/
För:
Fys
M
|
| |
Prel. schemalagd
tid:
Rek. självstudietid: 160
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Ämnesgrupp: Matematik Nivå (A-D):C
Huvudområde: Matematik, Tillämpad matematik Nivå (G1,G2,A): G2
|
| |
Mål:
Kursen avser att ge den studerande fördjupade kunskaper i matematisk analys inom områdena fourieranalys och transformteori. Detta är
områden med talrika tillämpningar inom och utanför matematiken. Efter avslutad kurs skall studenten
- ha kännedom om och kunna bevisa tillräckliga villkor för att de olika transformerna skall existera,
- ha kännedom om och kunna bevisa enkla egenskaper hos transformerna (t.ex. beteende i oändligheten, skalnings- och förskjutningsregler, derivations- och integrationsregler, regler för multiplikation med tidsvariabeln),
- kunna härleda transformer av vanliga funktioner,
- ha kännedom om inversionssatser, entydighetssatser, faltningsformler och formler av typen Parseval-Plancherel
- kunna tillämpa transformteorin för att lösa problem såsom differentialekvationer, differensekvationer och faltningsekvationer,
- ha kännedom om och kunna tillämpa några resultat om likformig konvergens (kontinuitet, deriverbarhet och integrerbarhet hos
gränsfunktionen, Weierstrass majorantsats).
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan) TATA19 Linjär algebra med geometri och TATA43 Flervariabelanalys eller motsvarande
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Organisation: Undervisningen ges som föreläsningar och lektioner.
|
| |
Kursinnehåll: Grundtanken i denna kurs är att studera några viktiga linjära transformationer, med hjälp av vilka linjära problem, givna av differential-, integral- och differensekvationer kan översättas till mer hanterbara linjära algebraiska problem, vilkas lösningar sedan kan översättas tillbaka till lösningar till de ursprungliga problemen.
Nyckeln till dessa metoders användbarhet för att lösa differential- eller differensekvationer är att derivation respektive differensbildning översätts till multiplikation med den oberoende variabeln.
Följande studeras:
Fourierserier, som översätter periodiska funktioner till till en oändlig följd av reella eller komplexa tal, används för analys av periodiska förlopp.
Konvergensproblemet är centralt och likformig konvergens, punktvis konvergens och konvergens i medel för Fourierserier studeras. Bessels olikhet och Parsevals relation är nyckelresultat.
Fouriertransformer, som översätter funktioner definierade på de reella talen till funktioner definierade på samma intervall, används för analys av icke periodiska förlopp.
Inversionsformeln är central och verktygen omfattar också räkneregler, faltningsformeln och Parsevals relation.
Laplacetransformen, som översätter funktioner givna på de reella talen till funktioner definierade i det komplexa planet, användes t ex för att lösa begynnelsevärdesproblem.
Verktygen omfattar räkneregler, faltningsformeln samt begynnelse- och slutvärdessatsen.
z - transformen, som översätter följder av reella eller komplexa tal till potensserier, används tex för att lösa differensekvationer.
Verktygen liknar ovanstående.
|
| |
Kurslitteratur: Fastställs senare
|
| |
Examination: |
TEN1
|
Skriftlig tentamen (U,3,4,5) |
4 p
|
/
|
6 hp
|
| |
|
|
|