SF1626 Flervariabelanalys 7,5 hp

Calculus in Several Variable

Kursen bygger vidare på begrepp och metoder från en-variabelanalys och linjär algebra, och behandlar differential- och integralkalkyl för funktioner av flera reella variabler och för vektorvärda funktioner.

  • Utbildningsnivå

    Grundnivå
  • Huvudområde

    Matematik
    Teknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 CMAST1 m.fl. för programstuderande

VT19 CDEPR1 m.fl. för programstuderande

VT19 CITEH1 för programstuderande

VT19 CELTE1 m.fl. för programstuderande

VT19 CSAMH1 för programstuderande

VT19 CINEK1 för programstuderande

HT19 CMEDT2 för programstuderande

VT20 CMAST1 m.fl. för programstuderande

VT20 CFATE1 m.fl. för programstuderande

VT20 CELTE1 m.fl. för programstuderande

VT20 för programstuderande

VT20 CDEPR1 m.fl. för programstuderande

VT20 CSAMH1 för programstuderande

  • Perioder

    VT20 P3 (1,5 hp), P4 (6,0 hp)

  • Anmälningskod

    60486

  • Kursen startar

    2020-01-15

  • Kursen slutar

    2020-06-01

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Målgrupp

    CSAMH1

  • Del av program

HT18 CINTE2 för programstuderande

HT18 CMEDT2 för programstuderande

Lärandemål

Efter genomgången kurs ska studenten för godkänt betyg kunna

  • Använda, förklara och tillämpa grundbegrepp och problemlösningsmetoder inom differential- och integralkalkyl i flera variabler, särskilt
    o tolka funktionsgrafer och nivåkurvor/nivåytor och skissera sådan kurvor och ytor i enklare fall
    o beräkna partiella derivator och använda kedjeregeln för reell- och vektorvärda funktioner av flera variabler
    o bestämma och klassificera kritiska punkter
    o använda Taylors formel för att approximera funktioner samt uppskatta approximationsfelets storlek
    o använda Jacobimatrisen för att genomföra linjär approximation
    o använda gradienten för att beräkna riktingsderivata och visa förståelse för gradientens förhållande till nivåkurvor/nivåytor
    o lösa vissa optimeringsproblem, även med bivillkor
    o förklara hur multipelintegraler definieras och hur de kan approximeras med hjälp av Riemannsummor.
    o beräkna vissa multipelintegraler med hjälp av upprepad enkelintegrering och variabelbyten, speciellt till polära, cylindriska och rymdpolära (sfäriska) koordinater
    o visa förståelse för hur man kan använda integralkalkyl för att beräkna längder, areor, volymer och andra storheter som t ex massa och tyngdpunkt
    o redogöra för hur kurvintegraler samt yt- och flödesintegraler definieras samt genomföra beräkningar av enklare sådana med hjälp av parameterisering
    o redogöra för och tillämpa Greens formel och Gauss sats (Divergenssatsen)
    o förklara begreppen potential och konservativt vektorfält samt använda dessa i beräkningar
  • Ställa upp enklare matematiska modeller för företeelser och förlopp som kan beskrivas med funktioner av flera variabler eller vektorvärda funktioner, och diskutera sådana modellers och deras lösningars relevans, rimlighet och noggrannhet, samt ha kännedom om hur matematisk programvara kan användas för att genomföra beräkningar inom flervariabelanalys.
  • Läsa och tillgodogöra sig text om flervariabelanalys och dess tillämpningar samt kommunicera matematiska resonemang och beräkningar inom detta område muntligen och skriftligen.
  • Visa förståelse för hur Jacobimatrisen kan användas för att avgöra om en funktion är lokalt inverterbar.
  • Tillämpa implicita funktionssatsen.
  • Redogöra för och tillämpa Stokes sats
  • Beräkna gränsvärden för funktioner av flera variabler och identifiera situationer när gränsvärde saknas.
  • Redogöra för begreppen gränsvärde, kontinuitet, deriverbarhet och differentierbarhet för reellvärda funktioner av flera variabler.
  • Lösa problem som kräver mer omfattande beräkningar i flera steg.
  • Generalisera och anpassa metoder för att användas i delvis nya situationer.
  • Lösa problem som kräver syntes av material och idéer från hela kursen
  • Härleda viktiga samband och satser inom flervariabelanalysen.

Kursens huvudsakliga innehåll

Rummen Rn. Funktioner av flera variabler och vektorvärda funktioner inklusive följande egenskaper och begrepp. Funktionsyta, nivåkurva, nivåyta. Gränsvärde och kontinuitet, differentierbarhet, partiell derivata, kedjeregeln, differentialer. Tangentplan och linjär approximation. Taylors formel i flera variabler Gradient och riktningsderivata. Jacobimatris, Jacobideterminant. Inverterbarhet och implicit definierade funktioner. Koordinattransformationer. Optimering. Multipelintegraler. Kurvintegraler och Greens formel. Flödesintegraler och Gauss och Stokes satser. Tillämpningar.

Behörighet

Kurs SF1624 Algebra och geometri och kurs SF1625 Envariabelanalys, eller motsvarande kunskaper.

Obligatorisk för åk1, kan ej läsas av andra studenter

Rekommenderade förkunskaper

SF1624/SF1684 Algebra och geometri, SF1675 Tillämpad linjär algebra, eller motsvarande kunskaper.

Litteratur

Robert A. Adams, Christopher Essex, Calculus - A Complete Course, 9th edition. ISBN 978-0-13-415436-7.

Examination

  • TEN1 - Tentamen, 7,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Skriftlig tentamen, eventuellt med möjlighet till kontinuerlig examination.

Ges av

SCI/Matematik

Kontaktperson

Henrik Shah Gholian (henriksh@kth.se)

Examinator

Hans Thunberg <thunberg@kth.se>

Henrik Shah Gholian <henriksh@kth.se>

Övrig information

Obligatorisk för åk1, kan ej läsas av andra studenter

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2018.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.