Institutionen för teknikvetenskap och matematik (TVM)
Lärandemål
Efter genomgången kurs skall studenten:
kunna använda centrala begrepp för funktioner av flera variabler: gränsvärden, kontinuitet, partiella derivator, kedjeregeln, riktningsderivator, gradient och Taylorpolynom.
kunna finna stationära punkter och klassificera dem, bestämma största och minsta värde av kontinuerliga funktioner definierade på slutna begränsade områden samt tillämpa Lagranges multiplikatormetod i enkla fall.
kunna beräkna multipelintegraler genom upprepad integration och när så erfordras göra lämpligt variabelbyte.
kunna beräkna och tolka kurvintegraler och ytintegraler.
kunna tillämpa och tolka några viktiga begrepp och satser inom vektoranalysen: vektorfält, divergens, rotation, Greens sats, Stokes sats och Gauss sats.
kunna utveckla periodiska funktioner i Fourierserier samt använda udda och jämn halvvågsutvidgning.
kunna härleda några viktiga partiella differentialekvationer från kända naturlagar: vågekvationen, värmeledningsekvationen och Laplaces ekvation.
kunna lösa ovan nämnda partiella differentialekvationer med hjälp av variabelseparation (för mycket enkla geometrier).
kunna identifiera och lösa problem med hjälp av de metoder som lärs ut i kursen samt kunna presentera lösningarna på ett logiskt och korrekt sätt och så att de är lätta att följa.
Ett övergripande mål är att studenten, förutom att kunna använda begreppen och metoderna som lärts ut i kursen, även måste kunna utföra de ingående beräkningarna med hög säkerhet, dvs det slutliga resultatet skall vara rätt.
Kursinnehåll
Flervariabelanalys: Funktioner av flera variabler, derivator, differentialer, Taylorpolynom, extremvärden, multipelintegraler, kurvintegraler, ytintegraler, vektoranalys (divergenssaten och Stokes sats). - Partiella differentialekvationer (PDE): Kända PDE (t ex vågekvationen, värmeledningsekvationen, Laplace ekvation...) kommer att presenteras och diskuteras ur ett tekniskt perspektiv. Lösning av PDE med variabelseparation.
Förutsättningar
Grundläggande behörighet samt samt kurserna M0047M Differentialkalkyl, M0048M Linjär algebra och integralkalkyl och M0049M Linjär algebra och differentialekvationer, eller motsvarande.
Litteratur
Adams Robert A; Calculus, A Complete Course. Addison-Wesley, senaste upplagan. Kreyszig E: Advanced Engineering Mathematics, senaste upplagan.