Lunds universitets sigill
Matematikcentrum
Matematik MNF
Fråga Lund om matematik
Frågor och svar december 2000
Frågor och svar november 2000 Läs frågor och svar Frågor och svar januari 2001


18 december 2000 06.59.36
Hej Lund !
Håller på med Riemannsummor men boken beskriver inte detta bra om jag har
n
summa((4/(1+(k/n)^2)) * 1/n)
k=1
om n->00
om jag skall göra om detta till
b
integralf(x)dx
a
hur får jag då fram a och b ? boken skriver visserligen att D: a=x0 < x1 < ... < xn = b förstår ändå inte riktigt
Björn

Svar:

Satsen om Riemannsummor säger följande:

Låt f vara en funktion som är kontinuerlig i [a,b] och antag att Deltap är en följd av indelningar av [a,b] sådan att längden av det största delintervallet i Deltap går mot 0 då p går mot oo. Låt vidare ck, k = 1,2,...,n(p) vara punkter i indelningens delintervall. Då gäller att

sumk = 1n(p) f(ck) Delta xk --> intab f(x) dxp --> oo.

För att se att summan i frågan är en Riemannsumma måste man alltså hitta en funktion f och delningspunkter som i satsen. xk = k/n, som förekommer i summan, är ju vanligt förekommande delningspunkter så vi chansar på att det blir en Riemannsumma med de delningspunkterna. Men då är ju

Delta xk = xk - xk - 1 = k/n - (k - 1)/n = 1/n
och vi ser att med f(x) = 4/(1 + x2) och ck = xk är summan en Riemannsumma. I summan går k från 1 till n, vilket svarar mot punkterna c1,...,cn. c1 skall ligga i [x0,x1] och allmänt skall ck ligga i [xk - 1,xk]. Detta ger att de förekommande delningspunkterna är xkk = 0,...,n. Här råkar den p:e indelningen innehålla n(p) = p delintervall och vi kan lika väl tala om den n:e indelningen Deltan = {0/n,1/n,...,n/n} och vi ser att alla indelningarna är indelningar av [0,1], varför a = 0, b = 1.

Kjell Elfström


18 december 2000 00.11.53
En uppgift som skapat en del problem.. Beräkna följande integral från -1 till 2
integral:(abs(x+(1/2)))(2-(absx))
tack för en bra sida !
Ove

Svar:

Det är förmodligen absolutbeloppen som ställer till det. Uttrycken under absolutbeloppen byter tecken då x = -1/2 och då x = 0. I intervallet [-1,-1/2] är integranden (-x - 1/2)(2 + x), i [-1/2,0] är den (x + 1/2)(2 + x) och i [0,2] är den (x + 1/2)(2 - x). Beräkna nu integralen som summan av de tre integralena över [-1,-1/2], [-1/2,0] och [0,2].

Kjell Elfström


17 december 2000 22.08.05
Skulle vilja göra en matematisk modell över jordenårstider & dagsljus, min fråga är om det finns en färdig formel för beräkning av skymningsgränserna beroende på zenithöjden.
Hans G

Svar:

Jag hänvisar till  Fråga vetenskapen om fysik.

Catarina Petersson


16 december 2000 19.36.24
En halvcirkelformad plåtskiva med diametern d, formas till en öppen kon. Gör ett utryck som visar att konens volym beror av d.....???
Oskar

Svar:

Volymen av en rak cirkulär kon är

pi*rk2*hk/3,
där rk är radien i basytan och hk är höjden. Vi måste alltså bestämma rk och hk uttryckta i d.

Plåtskivans halvcirkelformade kant har längden 2*pi*(d/2)/2=pi*d/2. Detta ska vara lika med konens bascirkels omkrets som är 2*pi*rk, och alltså är rk=d/4. Vidare gäller enligt pytagoras sats att

hk2+rk2=(d/2)2,
vilket ger att hk=sqrt(3)*d/4.
Vi får nu att konens volym är
pi*d3/(64*sqrt(3)).

Catarina Petersson


16 december 2000 12.18.52
Finns det någon bra funktion för en s-kurva? Dvs att den börjar med en svag ökning, en ökning som sedan ökar, för att densamme sedan ska minska mer och mer. Den får formen som ett "s".
Niklas Wahlström

Svar:

Funktionen

f(x)=e0.5*x/(1+e0.5*x)
har det utseende Du beskriver.

Catarina Petersson


15 december 2000 20.51.41
Vad är "cutting-edge" forskning inom matematiken idag? Vad är det för intressanta upptäckter som görs? Eller är det kanske så att "vi" fortfarande är sysselsatta med gamla problem och teorier? Med andra ord: Vad är "Hi-tech" inom matematiken idag?
Johan E.

Svar:

Jag vet inte riktigt vad som anses som det mest moderna. Här kan Du dock se vad forskarna här på Matematikcentrum i Lund håller på med.

Catarina Petersson


15 december 2000 13.44.50
Hej Lund! Om jag har -integral[dt/rot((t+1)^2 +2)] = -ln(t + 1 + rot((t+1)^2 +2))) + C hur skall jag se detta ur logisk synvinkel
Björn P

Svar:

Det vi gör då vi beräknar

 -integral[dt/sqrt((t+1)2 +2)]

är att vi hittar en funktion vars derivata är -1/sqrt((t+1)2 +2). Vi säger att vi beräknar en primitiv funktion till funktionen
-1/sqrt((t+1)2 +2).
Vi ser att om vi deriverar -ln(t + 1 + sqrt((t+1)2 +2))) får vi tillbaka funktionen -1/sqrt((t+1)2 +2), och eftersom derivatan av en konstant är 0 kan vi till den primitiva funktionen -ln(t + 1 + sqrt((t+1)2 +2))) även addera en godtycklig konstant C.

Catarina Petersson


14 december 2000 19.37.53
hej jeg har nogle opgaver som du gerne må hjælpe mig med: nr.1 hedder " Find skæringspunkterne mellem andenaksen og cirklen med ligningen (x-6)² + (y+1)² = 48" nr2 hedder "Betragt cirklen med ligningen (x-4)² + (y-7)² = 75 . Gør rede for at punktet P med koordinatsæt (-1,-5) ligger på cirklen. Bestem en ligning for cirklens tangent i punktet p" på forhånd tak hilsen Mette
Mette Widmer

Svar:

y-axeln är x=0 och sätter vi in detta i ekvationen för cirkeln får vi

(0-6)2+(y+1)2=48,
dvs (y+1)2=12.
Detta är uppfyllt för y=-1+sqrt(12) och y=-1-sqrt(12), och alltså är cirkelns skärning med y-axeln de båda punkterna (0, -1+sqrt(12)) och (0,-1-sqrt(12)).

Punkten (-1,-5) ligger inte på cirkeln ty talparet (x, y)=(-1,-5) uppfyller inte ekvationen (x-4)2+(y-7)2=75.

Ekvationen för tangenten till en kurva y = f(x) i en punkt (a, f(a)) är

    y - f(a) = f '(a)*(x - a).

Den övre halvan av cirkeln (dvs y>7) beskrivs av funktionen

y=f(x)=7+sqrt(75-(x-4)2),
medan den nedre halvan (y<7) är
y=f(x)=7-sqrt(75-(x-4)2).
Dessa funktioner har derivatorna
-(x-4)/sqrt(75-(x-4)2)
respektive
(x-4)/sqrt(75-(x-4)2).
Om P=(a,b) med b>7 får vi alltså
y-(7+sqrt(75-(a-4)2)=-(a-4)/sqrt(75-(a-4)2)*(x-a),
och om b<7
y-(7-sqrt(75-(a-4)2)=(a-4)/sqrt(75-(a-4)2)*(x-a),

vilket vi sedan kan förenkla till formen y=k*x+m.

I punkterna (4-sqrt(75),7) och (4+sqrt(75),7) är tangenterna de lodräta linjerna x=4-sqrt(75) respektive x=4+sqrt(75).

Catarina Petersson


13 december 2000 20.41.48
hej! jag har med hjälp av en grafritande miniräknare studerat den (enligt min mening) intressanta funktionen f(x)=x^(1/x). Det fängslande med funktionen är att den ser ut att anta ett maximivärde då x är nånstans mellan 2 och 3. jag har, som jag sa tidigare, använt en grafritande miniräknare för att lokalisera detta maximivärde och kommit fram till det häpnadsväckande resultatet att f(x) ser ut att anta ett maximivärde då x=e. Min fråga är alltså: är detta antagande korrekt och går det att bevisa det?
Rasmus Mattsson

Svar:
Det är sant att funktionen f(x)=x1/x har ett maximivärde för x=e. Detta ser vi genom att derivera funktionen. För att kunna göra detta skriver vi först  f som e(1/x)*lnx. Vi får därefter

f'(x)=e(1/x)*lnx*(-1/x2*lnx+1/x*1/x)=x1/x*1/x2*(1-lnx),

som har det enda nollstället x=e. Vidare ser vi att derivatan är positiv för x<e och negativ för x>e, och alltså är x=e en maximipunkt.

Catarina Petersson


13 december 2000 13.25.36
Jag läste Fermats gåta och där tog man upp sannolikhet. Finns det några standard formler eller är det olika vid varje enskilt fall ? Ex:Hur stor är sannolikheten att 2 personer är födda samma dag om antalet personer är 23 ? Hur ser uträkningen ut ?
goran.rosander@if.se

Svar:

I svaret till frågan  19 november 1997 20.42.10   ser Du hur man räknar ut en liknande sannolikhet.

Catarina Petersson
 


13 december 2000 13.02.48
Hej min fråga är följande: Till funktionskurvan till funktionen f(x)=x^2-4x-5 dras tangenten. Denna tangent går förutom genom tangeringspunkten även genom punkten (2,-10). Bestäm tangeringspunktens koordinater.
mitza

Svar:

Antag att tangeringspunktens x-koordinat är a. Ekvationen för tangenten till kurvan y = f(x) i en punkt (a,f(a)) är

    y - f(a) = f '(a)*(x - a).

Att tangenten går genom punkten (2,-10) innebär att talparet (x, y) =(2,-10) satisfierar tangentens ekvation. Vi får

-10-f(a)=(2a-4)*(2-a).

Eftersom f(a)=a2-4a-5 ger detta ekvationen a2-4a+3=0, som har lösningarna a=1 och a=3.
Det finns alltså två tangenter till f(x) som går genom punkten (2,-10), och dessa har tangeringspunkterna (1,-8) respektive (3,-8).

Catarina Petersson


13 december 2000 12.56.18
Hej! Jag undrar hur jag löser följande ekvation: x^2+3x+4=0 i Z(11)?
Niklas B.

Svar:

Det enklaste sättet är att bara prova talen 0,1,2,...10 och se om de uppfyller ekvationen.

Catarina Petersson


13 december 2000 11.40.15
Hej, Vet ni någon bra internetsida, där det finns beskrivet hur man genererar fraktaler med matlab?
Fredde

Svar:

Du kan titta på den här sidan.

Catarina Petersson


12 december 2000 23.28.01
vad är matriser och hur räknar man med matriser? Visa ett par tilllämpningar av matriser
Änge Holma

Svar:

En matris är ett rektangulärt schema av tal. En genomgång av hur man räknar med matriser blir för omfattande för att återges här, och för definitioner av räkneoperationerna får jag därför hänvisa till någon lärobok i lineär algebra, tex. Tengstrand: Lineär algebra med vektorgeometri, Studentlitteratur 1994.
I svaret till frågan  5 december 2000 11.07.14  ser Du vad man kan ha matriser till.

Catarina Petersson


12 december 2000 16.35.57
jag har lite frågor om likformighet... 1. Om man ritar upp en triangel ABC och en punkt P utanför trianglen. Rotera den sedan 45 grader runt P. Är de båda trianglarna kongurenta? 2 Om man ritar en triangel ABC och en punkt P utanför trianglen. Speglar sedan trianglen i punkten P. Är de båda trianglarna kongurenta? 3Om man ritar en triangel ABC och en linje L utanför trianglen. Speglar sedan trianglen i L. Är de båda trianglarna kongurenta Många Juliga och vänliga hälsningar Kämparinnan
Klaudia

Svar:

Trianglarna är kongruenta i alla tre fallen. Observera att det heter kongruent och inte kongurent.

Catarina Petersson


12 december 2000 15.43.27
Jag undrar om det finns någon bra sida med uppgifter på matriser, determinanter och ekvationssystem?
Petra Andersson

Svar:

Jag känner inte till någon sådan. Det bästa är nog att Du läser i någon lärobok i lineär algebra.

Catarina Petersson


12 december 2000 15.13.54
Hej. Om man tittar på solrosblommans mönster, pärlbåtens tillväxt enligt logaritmiska spiralen hittar man ett mönster där fibonacciserien och gyllene snittet ligger till grund. Av vilka orsaker använder sig naturen av dessa samband? Vinner den utrymme, materialåtgång, tid.....? Bo Sikström, Tyresö
Bo Sikström

Svar:

På den här  sidan  hittar Du massor av information om Fibonacci-talens förekomst i naturen.

Catarina Petersson


12 december 2000 09.27.58
Vi försöker i vårat examensarbete lösa temperaturekvationen. Vi har en källa H=H0*e^(-iwt) som bestrålar ett prov sinusformat och vi vill
 ta reda på temperaturförändringen T(x,t) i provet. Vi har alltså ekvationen: H0*e^(iwt)+grad(grad (T))=1/D*dT/dt där D är material konstanter. Problemet är att den generella lösningen inte blir separabel, har ni något tips på hur man kan lösa denna ekvation.
Jenny Hammarström

Svar:

Det är oklart vad Du menar med att "den generella lösningen inte blir separabel". Förmodligen är det den inhomogena termen H0*eiwt. För att eliminera den behöver Du finna en partikulärlösning till den givna ekvationen och subtrahera den, varefter det som återstår är att lösa den
homogena värmeledningsekvationen. Ett problem är att denna operation påverkar randvillkoren, och om man till exempel från början har homogena randvillkor (dvs. T=0), så bör man finna en partikulärlösning med nollrandvärden. Nu skriver Du inte något om området (är det kanske hela rummet) eller randvillkor, så det är svårt att lämna ytterligare upplysningar på rimligt utrymme.

Catarina Petersson


11 december 2000 23.14.18
Hur gör man för att visa att 3|x^3-x? Man kan ju notera att 3|x*(x+1)*(x+2) <=> 3|x^3+3x^2+2x. Om 3|x^3-x så är också 3|x^3+3x^2+2x-(x^3-x) <=> 3|3*(x^2+x), vilket uppenbarligen stämmer. _Kan man göra på något annat sätt_?
Johan Winge

Svar:

Vi ser att x3-x=(x-1)*x*(x+1) och eftersom 3 alltid delar något av tre på varandra följande heltal är påståendet bevisat.
Det Du har gjort ovan leder tyvärr ingenstans eftersom Du antar det du vill bevisa; det säger bara att om 3 delar både x3-3 och x3+3x2+2x så delar 3 summan av uttrycken. Detta är en grundläggande sats inom algebran: Om a|b och a|c så gäller att a|(b+c).

Catarina Petersson


11 december 2000 20.08.04
Hej! Jag har en fråga om en formulering som ni har använt er av, nämligen: "...eftersom man har entydig faktorisering i ringen av Gaussiska heltal är primelementen och irreducibla element samma sak" Vad är ett irreducibelt element, ett primelement och entydig faktorisreing? Och vad är en ring av Gaussiska heltal?
Helen

Svar:
Ett Gaussiskt heltal är ett komplext tal a+ib, där a, b tillhör Z. De Gaussiska heltalen betecknas Z(i) och är ett integritetsområde, dvs en kommutativ ring med etta som inte innehåller några nolldelare.

Vi definierar nu begreppen irreducibelt element, primelement och entydig faktorisering.

Låt D vara ett integritetsområde.
Låt p vara ett element i D som varken är nollelementet eller en enhet (en enhet är ett element som har en multiplikativ invers). Man säger att p är ett irreducibelt element om det för varje faktorisering p=ab i D gäller att antingen a eller b är en enhet.

Om p i D inte är nollelementet eller en enhet och har egenskapen att om p|ab så måste p|a eller p|b, så sägs p vara ett primelement.

D har entydig faktorisering om
1) Varje element i D som varken är nollelementet eller en enhet kan faktoriseras i en produkt av ett ändligt antal irreducibla element.
2) Om p1...pr och q1...qs är två faktoriseringar av samma element i D i irreducibla element, så är r=s och qj kan omnumreras så att pi och qi är associerade element.

Att två element a,b i D är associerade element i D betyder att a=bu, där u är en enhet i D.

Om D har entydig faktorisering sammanfaller begreppen irreducibelt element och primelement.

Catarina Petersson


11 december 2000 12.58.34
Hej! Hur löser man ekvationer av typen: x^3+ax^2+bx+c=0 Tack på förhand, med hopp om ett snabbt svar!
Per Edberg

Svar:

I svaret till frågan 18 mars 1997 02.44.41 hittar Du en metod att lösa tredjegradsekvationer.

Catarina Petersson


11 december 2000 10.23.31
Hur långt kan man åka i rymden?

Svar:

Jag hänvisar till  Fråga vetenskapen om fysik.

Catarina Petersson


11 december 2000 10.22.55
Vatför finns det inte luft på andra planeter?

Svar:

Jag hänvisar till  Fråga vetenskapen om fysik.

Catarina Petersson


11 december 2000 10.22.28
Vatför finns planeter?

Svar:

Jag hänvisar till  Fråga vetenskapen om fysik.

Catarina Petersson


10 december 2000 20.57.57
Hej! Jag ställde följande fråga 6e December. Jag undrar hur det kan komma sig att volymen av rotationskroppen som uppstår när kurvan y=1/x roterar kring x-axeln(mellan x=1,oändl) är finit, men arean under kurvan i xy-planet inte är det.
Jag följde länken och läste svaret till 13 maj 1999 16.22.20, men har fortfarande problem att förstå att det inte rör sig om en motsägelse.
hälsningar
Lars

Svar:

Någon paradox i matematisk mening kan det inte vara även om du kanske tycker det är märkligt. Man måste ha klart för sig att generaliserade integraler endast är gränsvärden av vanliga integraler. Man hugger av struten vid x = b, beräknar arean och volymen av denna stympade strut, låter sedan b gå mot oo och ser vad som händer. Att arean går mot oo då b går mot oo innebär bara att arean växer med b och kan bli större än vilket givet tal som helst. Tar vi alltså bara b tillräckligt stort räcker inte färgburken till för att måla ytan med ett jämntjockt lager färg. Även volymen växer med b och kan komma hur nära Pi som helst bara vi tar b tillräckligt stort, men volymen kan aldrig bli Pi eller mer. Oavsett hur lång vår ändliga stympade strut är räcker Pi liter färg till för att fylla den om längdenheten är dm.

Kjell Elfström


10 december 2000 19.06.22
Hej.
Jag undrar var jag kan hitta bevis för de trigonometriska formlerna, ex additions och subtraktions formlerna.
Niclas

Svar:

Förhoppningsvis i de böcker i gymnasiet som behandlar trigonometri. Eftersom man inte längre kan ta sådana saker för givna finns det ett bevis i 12 mars 2000 19.10.16 för att cos(a - b) = cos a cos b + sin a sin b. Genom att ersätta b överallt i denna formel med -b får man

cos(a + b) = cos a cos(-b) + sin a sin(-b) = cos a cos b - sin a sin b

eftersom cos(-b) = cos b och sin(-b) = -sin b. Man kan sedan utnyttja att sin c = cos(Pi/2 - c) och cos c = sin(Pi/2 - c):

sin(a + b) = cos(Pi/2 - (a + b)) = cos((Pi/2 - a) - b) = cos(Pi/2 - a)cos b + sin(Pi/2 - a)sin b = sin a cos b + cos a sin b.

Formeln för sin(a - b) klarar du efter detta säkert själv att bevisa.

Formlerna för dubbla vinkeln kan man lätt härleda utifrån additionsformlerna eftersom t ex cos 2a = cos(a + a).

Kjell Elfström


10 december 2000 13.45.33
Fråga: antag att man har ett kvarter ordnat i ett perfekt rutnät och det finns fyra längs-gående gator och sex tvär-gående gator! Man skall färdas från den första tvärgatan längst ned till den sista längst upp. hur många kombinationer finns det om man bara färdas den kortaste vägen?
Anders Frånlund

Svar:

Vi antar att det finns 4 syd-nordgående gator och 6 öst-västgående. Vi står i det sydvästra hörnet och skall gå till det nordöstra. Går vi den kortaste vägen skall vi i tur och ordning göra 8 förflyttningar från en korsning till nästa, 5 norrut och 3 österut. När vi valt ut de tre östliga är vägen bestämd. Det finns alltså (83) = 56 möjliga vägar.

Kjell Elfström


10 december 2000 09.32.24
Hur ska jag visa att kvadraten kar 8 symmetrier? Hjälp snarast förvirrad NV-elev
Johan

Svar:

En symmetri av kvadraten är en avbildning F av kvadraten på sig själv som bevarar avstånd, dvs avståndet mellan punkterna F(P) och F(Q) är lika stort som mellan punkterna P och Q. Två motstående hörn måste avbildas på två motstående hörn eftersom inget annat par av punkter i kvadraten har så stort inbördes avstånd. Hörn måste alltså avbildas på hörn och hörn som ligger på samma sida måste avbildas på hörn som ligger på samma sida. Hela avbildningen är bestämd av dess effekt på två hörn A och B som ligger på samma sida. Låt nämligen P vara en annan punkt i kvadraten. Att P ligger på avståndet a resp. b från A och B betyder att P ligger på en cirkel med radie a och medelpunkt i A och på en cirkel med radie b och medelpunkt i B. Bilden F(P) måste då ligga på en cirkel med radie a och medelpunkt i F(A) och på en cirkel med radie b och medelpunkt i F(B). Eftersom det bara kan finnas en gemensam punkt på cirklarna inuti kvadraten är positionen för F(P) bestämd av F(A) och F(B).

Låt A, B, C, D vara hörnen uppräknade moturs när vi går runt kvadraten. Eftersom F(A) och F(B) skall ligga intill varandra finns bara följande möjligheter för F(A) och F(B):

(A,B), (B,C), (C,D), (D,A), (C,B), (D,C), (A,D), (B,A).

Detta är 8 möjligheter. Nu frågar man sig om det verkligen finns symmetrier som har dessa efftekter på A och B. Låt I, R och S vara enhetsavbildningen, rotation ett kvarts varv moturs runt kvadratens tyngdpunkt respektive spegling av kvadratens punkter i linjen genom B och D. Då är I, R, R2, R3, S, RS, R2S, R3S symmetrier som har de angivna effekterna på hörnen A och B. Rn betyder att vi utför rotationen n gånger i följd och RnS att vi först speglar och sedan roterar n gånger.

Kjell Elfström


10 december 2000 09.30.57
Runt vilka punkter kan man rotera en kvadrat och få tillbaka kvadraten? Tack på förhand...
Marcus

Svar:

Jag är inte säker på vad du menar.

Kjell Elfström


9 december 2000 16.57.16
Hej!
hur löser man en ekvation som ser ut så:
k^2*[8^+(11-k)^2*V1=(11-k)^2*(12+k)^2*V2
OBS! värden på V1 och V2 är kända.
Tack så hemsk mycket..!!
MVH amauta2000@evryday.com
Josef Broman

Svar:

Det finns visserligen lösningsmetoder för den allmänna fjärdegradsekvationen men jag misstänker att man genom kännedom om konstanternas värde kan nå fram till lösningarna på enklare sätt, åtminstone om detta är något slags läxproblem. Jag är heller inte helt säker på vad det skall stå vid [8^ (även om jag har mina aningar).

Kjell Elfström


9 december 2000 15.39.37
Hejsan! Jag hoppas verkligen att ni kan svara på följande fråga:
Kan man skriva om kvadratroten ur ett tal som en matematisk serie?
Jag menar, hur gör en miniräknare för att ta kvadratroten ur ett tal? Den "känner" ju bara till addition egentligen? Den måste således ha någon approximativ metod, eller? Eller tar den bara talet och upphöjer till en halv?
Hoppas på svar!
Molle

Svar:

Metoden som vanligen används för att beräkna kvadratrötter är Newton-Raphsons metod. Denna lämpar sig för manuell uträkning och finns även inprogrammerad i räknare, matematikprocessorer och liknande. För att beräkna roten ur a utnyttjar man att denna är ett nollställe till funktionen f(x) = x2 - a. Se 29 oktober 2000 19.55.40.

Kjell Elfström


9 december 2000 13.48.24
Jag skulle vilja ha lite information om det binära talsystemet och speciellt om den/dem som uppfann det... Tack för en kanonbra tjänst.
Nils Johan Törnström

Svar:

Jag tror inte man kan säga vem som uppfann det. Det har visserligen fått stor användning efter datorernas intåg men att man kunnat uttrycka tal i positionssystem med olika heltalsbaser, och därmed basen 2, har varit känt under mycket lång tid. Babylonierna använde till exempel basen 60, därav indelningen av en cirkel i 360 grader och av en timme i 60 minuter.

Kjell Elfström


9 december 2000 11.29.44
Jag håller på med integraler och har fastnat vid en uppgift om konvergens. Jag har tyvär ingen aning om hur man löser den för hand. Uppgiften är att undersöka konvergensen av följande generaliserade integral med gränserna 0 till oändligheten.
integral: 1/(root[3](x)*root[5](5+x^4)) dx
Tack på förhand
Johan

Svar:

Vi har följande satser:

int01(dx/xa) är konvergent om och endast om a < 1.

int1oo(dx/xa) är konvergent om och endast om a > 1.

Om f(x) och g(x) är integrerbara i [a,1] för varje a, 0 < a <= 1, är positiva för alla x i en punkterad högeromgivning av 0 och om f(x)/g(x) --> A > 0 då x --> 0 från höger så gäller att int01(f(xdx) konvergerar om och endast om int01(g(xdx) konvergerar.

Om f(x) och h(x) är integrerbara i [1,b] för varje b >= 1, är positiva för alla stora x och om f(x)/h(x) --> A > 0 då x --> oo så gäller att int1oo(f(xdx) konvergerar om och endast om int1oo(h(xdx) konvergerar.

Om f(x) = 1/(x1/3(5 + x4)1/5) så gäller det att hitta en lämplig funktion g att jämföra med för små x och en funktion h för stora x. Låt oss börja med g. Faktorn (5 + x4)1/5 uppför sig som 51/5 (i den bemärkelsen att kvoten mellan dessa funktioner går mot 1 då x --> 0) och x1/3 uppför sig som sig själv (detta är en lämplig jämförelsefunktion enligt den första jämförelsesatsen). Vi bör alltså sätta g(x) = 1/(x1/351/5). Det är nu lätt att konstatera att f(x)/g(x) --> 1 > 0 då x --> 0+ så den tredje satsen är tillämplig. Eftersom, enligt sats 1, integralen av 1/x1/3 är konvergent så är integralen av g(x) också konvergent vilket enligt jämförelsesatsen ger att integralen från 0 till 1 av f(x) är konvergent. (Vi hade naturligtvis kunnat sätta g(x) = 1/x1/3 i stället och fått ett annat positivt gränsvärde.)

När det gäller att hitta på en funktion h konstaterar vi att för stora x uppför sig (5 + x4)1/5 i stället som (x4)1/5 = x4/5, varför en lämplig funktion h är h(x) = 1/(x1/3x4/5) = 1/x17/15. Jämförelsesatsen ger nu att integralen från 1 till oo av f(x) är konvergent.

Konvergensen av dessa båda integraler ger att den ursprungliga integralen är konvergent.

Kjell Elfström


8 december 2000 17.36.27
Hej Lund.
Jag skulle vilja ha hjälp med följande uppgift:
y'=(y^2-8y+7)e^2t
Visa gärna varje steg och om det finns en länk med information om liknande uppgifter skulle jag vara tacksam eftersom jag är helt vilsen inom det här. Tack i förhand.
Peter Ekhjärta

Svar:

Differentialekvationen är separabel,

y'/(y2 - 8y +7) = y'/((y - 1)(y - 7))= e2t.
Partialbråksuppdelning ger att

1/((y - 1)(y - 7)) = (1/6)(1/(y - 7) - 1/(y - 1))

varför lösningen ges av

(1/6)ln|(y - 7)/(y - 1)| = (1/2)e2t + C.

Härur kan man lösa ut |(y - 7)/(y - 1)| som funktion av t och om man känner tecknet av (y - 7)/(y - 1) också y som funktion av t.

Kjell Elfström


8 december 2000 16.05.32
Hej !
Jag försöker lösa ett problem som handlar om elektriska fält. Har två släta och fina ytor som är skeva och har diverse bulor. Potentialen på ytorna är givna. Går det att analytiskt bestämma en potentialfunktion V(x,y,z) d.v.s lösa Laplace-ekvationen med randvärden i tre dimensioner?
Pär Fritsberg

Svar:

Detta ämne är för omfattande för att avhandlas här. Se t ex Müller, Claus: Grundprobleme der mathematischen Theorie elektromagnetischer Schwingungen , eller många andra böcker om matematisk fysik eller partiella differentialekvationer.

Kjell Elfström


8 december 2000 15.52.50
Hej!
Kan ni beräkna INT[ln(x^2+1)/(x^2+1)]dx integrationsgränserna går från -oo till +oo
Jakob

Svar:

Integralen kan inte uttryckas med hjälp av de elementära funktionerna.

Kjell Elfström


8 december 2000 15.48.01
Det var väldigt vad många frågor ni har besvarat den här veckan. Imponerande! Här får ni en till:
För en del år sedan läste jag någonstans att analyticitetsområdet för en analytisk funktion av flera (minst 2) komplexa variabler alltid kan utvidgas så att det inte innesluter isolerade områden där funktionen inte är analytisk och så att det inte finns inskjutande hörn i analyticitetsområdet. Detta till skillnaden från funktioner av en variabel där (maximala) analyticitetsområdet kan var begränsat av vilken kurva som helst. Tyvärr har jag inte lyckats hitta beviset. Har ni någon lämplig referens eller kanske själva beviset till hands? Tack på förhand.
Bengt Månsson

Svar:

Se t ex Krantz, Steven George: Function theory of several complex variables.

Kjell Elfström


8 december 2000 12.39.23
Hejsan! Jag undrar hur man beräknar trigonometriska integraler med residykalkyl, exempelvis integralen av sin(x)/(2+sin(x)+cos(x)) när x går från 0 till 2*Pi
Fredrik

Svar:

Byter vi ut x mot t så är integranden en rationell funktion av cos t och sin t, dvs integranden är på formen Q(cos t,sin t), där Q är en rationell funktion av två variabler. Antag att Q är kontinuerlig på enhetscirkeln. För integranden i frågan är Q(x,y) = y/(2 + x + y). Sätter vi z = eit är enligt Eulers formler cos t = (z + 1/z)/2 och sin t = (z - 1/z)/(2i). Betrakta funktionen f(z) = Q((z + 1/z)/2,(z - 1/z)/(2i))/iz. Om C är enhetscirkeln är intCf(zdz summan av residyerna till f inuti enhetscirkeln, multiplicerad med 2Pi i. Nu behöver vi bara utnyttja att

intCf(zdz = int02Pif(eit)ieit dt = int02PiQ(cos t,sin tdt,

för att få en metod att beräkna den sökta integralen.

Kjell Elfström


7 december 2000 22.44.36
Lösningen för en ordinär homogen diff-ekv. av typen
y´´ + ay' + by = 0
är y = Ae^(zx) + Be^(z*x). (z* = konj av z) Hur visar man att detta är = Ce^(ax)cos(bx) + De^(ax)sin(bx) (a, b real- resp. img-del av z)? Blir det inte ett i framför den sista termen?
Charles

Svar:

Antag att det karakteristiska polynomet

z2 + Az + B

till differentialekvationen

y'' + Ay' + By = 0

har nollställena z1 och z2. Om differentialekvationen har reella koefficienter och något nollställe är ickereellt är båda ickereella och varandras konjugat,

z1 = a + bi, z2 = a - bi,

där a och b är reella tal. Lösningarna till differentialekvationen ges då av

y = C1exp(z1x) + C2exp(z2x) = C1eax(cos bx + isin bx) + C2eax(cos bx - isin bx) = eax((C1 + C2)cos bx + i(C1 - C2)sin bx).

Sätt nu C = C1 + C2 och D = i(C1 - C2) så får du önskat resultat. Den imaginära enheten i finns alltså inbakad i konstanten D.

Kjell Elfström


7 december 2000 22.10.36
Hej, jag försöker bevisa Herons formel för areor av trianglar. Den 31 januari 1997 12.32.10 läser jag ett gammalt svar, men jag fastnar på en punkt nämligen där det står: "Direkt uträkning ger nu att T2 = (ah/2)*(ah/2) = (a2)( h2)/4 = (a+b+c)( a+b-c)( a-b+c)(- a+b+c)/16 = p(p-a)( p-b)( p-c)." Hur då direkt uträkning. Skulle du kunna skriva upp ett par steg?
Karl Ericksson

Svar:

Av uppgifterna i 31 januari 1997 12.32.10 får man att

4a2h2 = 2a2b2 + 2a2c2 - a4 - (b2 - c2)2.

Enligt konjugatregeln har vi också att

(a + b - c)(a - b + c)(a + b + c)(-a + b + c) = (a2 - (b - c)2)((b + c)2 - a2) = -a4 + a2((b - c)2 + (b + c)2) - ((b + c)(b - c))2.

Utveckla kvadraterna i den mittersta termen och använd konjugatregeln på den sista så finner du att de båda uttrycken är lika.

Kjell Elfström


7 december 2000 18.55.04
Hur många kombinationer kan bildas av rutorna på en rubikskub?
Ludvig Orvegård

Svar:

Antalet permutationer av rutorna som kan erållas genom en följd av rotationer av de nio småkuberna på någon sida ett kvarts varv är 43252003274489856000. Se Analyzing Rubik's Cube with GAP..

Kjell Elfström


7 december 2000 14.19.46
Hej jag har en liten fråga angående lösning til en ekvation. Det är nämligen så att ekvationen: -arcustangens(w)-w=-pi, endast står förklarad med sitt numeriskt beräknade svar och inte hur man kommer fram till detta svar. Visst är det lätt att låta en dator beräkna svaret, men hur kommer man fram till det utan att ha tillgång till dessa?
Hampus

Svar:

Funktionen f(x) = arctan x + x - Pi är strängt växande vilket man ser genom att studera derivatans tecken. Vidare så går f(x) mot oo då x --> oo och f(x) --> -oo då x --> -oo. Detta visar att ekvationen f(x) = 0 har precis en rot. Denna kan bestämmas numeriskt med hjälp av Newton-Raphsons metod, se 29 oktober 2000 19.55.40.

Kjell Elfström


7 december 2000 14.02.16
Hejsan jag har problem med ett mattespel på pc som handlar om egyptiska siffror. Jag har letat i uppslagsböcker, både mattematiska och vanliga och dessutom frågat lärare men utan resultat. Problemet är att jag måste ha en kod för att öppna en dörr, koden består av 4 siffror men är skrivet som egyptiska siffror i stil med det som står innom parentes ( "I ) två korta diagonala streck och ett I. Jag blir väldigt tacksam om ni kan hjälpa mig med detta. Om det är möjligt så skicka gärna svaret till marwin100@hotmail.com
Micke

Svar:

Se Egyptian Mathematics. Det som står inom parentesen bör enligt den refererade sidan vara 201.

Kjell Elfström


7 december 2000 13.18.41
Antag att z är proportionell mot x och att z dessutom är proportionell mot y. Då är z proportionell mot xy. Hur bevisar men det ? (Problemet dyker upp i samband med kraftekvationen i fysik.)
Ingemar Niklasson

Svar:

Innebörden är att z är en funktion av x och y. För varje fixt y är z en funktion av x som är proportionell mot x och för varje fixt x är z en funktion av y som är proportionell mot y. Vi har alltså att

z = k(y)x och z = l(x)y,

där "konstanterna" beror på y resp. x. För t ex y = 1 är de båda uttrycken för z lika för alla x. Detta ger att l(x) = k(1)x, vilket sedan ger att z = kxy, där k = k(1).

Kjell Elfström


7 december 2000 13.16.13
Hur löser man andragradsekvationen s^2-v^2(1/g+2t/v)s+v^2t^2=0?
Martin Johansson

Svar:

Ekvationen kan skrivas

s2 - (v(v + 2gt)/g)s = -v2t2.

Kvadratkompletterar vi får vi

(s - v(v + 2gt)/(2g))2 = v2((v + 2gt)/(2g))2 - v2t2 = (v2/(2g)2)((v + 2gt)2 - (2g)2t2) = (v2/(2g)2)(v2 + 4vgt),

varför

s = v(v + 2gt)/(2g) ± (v/(2g))(v2 + 4vgt)1/2 = (v/(2g))(v + 2gt ± (v2 + 4vgt)1/2).

Kjell Elfström


7 december 2000 11.57.52
3. Låt a, b, och c vara tre olika tal ,Bestäm x, y 0ch z ur ekvation systemet.
x + ay + a^2z + a^3 =0
x + by + b^2z + b^3 =0
x + cy + c^2z + c^3=0

tilwol@hotmail.com

Svar:

Börja med att dra den första ekvationen från den andra och tredje. Du blir då av med x-termerna i de senare ekvationerna. Utnyttja nu att b2 - a2 = (b - a)(b + a) och b3 - a3 = (b - a)(a2 + ab + b2) och dividera den nya andra ekvationen med (b - a), som inte är noll. Gör motsvarande med den nya tredje ekvationen. Drag sedan den så uppkomna andra ekvationen från den nya tredje ekvationen och gör sedan ungefär på samma sätt.

Kjell Elfström


7 december 2000 11.53.07
2.Dela upp vektorn (2,1,3) i komposanter i riktningarna
e1 = (0.707, 0, 0.707)
e2 = (0.707, 0, -0.707)
e3 = ( 0, 1, 0 )
tilwol@hotmail.com

Svar:

Om vi byter ut 0,707 mot 1/21/2 blir e1,e2,e3 en ortonormerad bas. Då gäller för varje vektor u att

u = (u·e1)e1 + (u·e2)e2 + (u·e3)e3.

Eftersom (u·e1) = 5/21/2, (u·e2) = -1/21/2, (u·e3) = 1 blir komposanterna 5/21/2e1 = (5/2,0,5/2), -1/21/2e2 = (-1/2,0,1/2) och e3 = (0,1,0).

Kjell Elfström


6 december 2000 23.34.30
Hej.
Jag undrar hur det kan komma sig att volymen av rotationskroppen som uppstår när kurvan y=1/x roterar kring x-axeln(mellan x=1,oändl) är finit, men arean under kurvan i xy-planet inte är det.
Hälsningar
Lars

Svar:

Se 13 maj 1999 16.22.20.

Kjell Elfström


6 december 2000 17.59.39
hej jag heter koni och går på felings brofollhsskola, och jag har en fråga om vilka planetr man kan se utom jupiter ? och sen undrar jag om man kan resa in i svarta hålet? ni kan melia mig min adres är koni_67@spray.se
koni bijelic

Svar:

Jag uppmanar dig att Fråga astronomen.

Kjell Elfström


6 december 2000 14.52.24
Varför ska vi lära oss matematik?
Mats Enestam

Svar:

Huruvida man skall lära sig matematik är en politisk fråga. Det kan finnas många anledningar till att man vill lära sig matematik. Den lägre matematik som undervisas i skolorna (de fyra räknesätten, procenträkning, areaberäkningar mm) är nog nödvändig för de allra flesta. När det gäller den högre matematiken kan man behöva den i studiet av andra ämnen såsom fysik eller ekonomi eller så kanske man läser den för dess (och sin) egen skull.

Kjell Elfström


6 december 2000 08.04.11
Hur gör man: Bestäm lösningen till differentialekvationen y´´+4y´=24x + 22 för vilken y(0)=4 och y´(0)=4
Erik

Svar:

Se 6 december 2000 08.01.55 för hur man får den allmänna lösningen som summan av en partikulärlösning till ekvationen och den allmänna lösningen till motsvarande homogena ekvation. I denna differentialekvation saknas y-termen. När man bestämmer en parikulärlösning y0 måste man därför gå upp ett gradtal och sätta y0 = Ax2 + Bx.

Kjell Elfström


6 december 2000 08.01.55
Hej, jag undrar hur man löser: Bestäm den allmänna lösningen till differentialekvationen y´´+9y=9x^2+21 sin 4x
Mycket bra sida till stor hjälp!
Maggie

Svar:

Differentialekvationen är lineär av andra ordningen. Om man lyckas finna en enda "partikulärlösning" y0 ges lösningarna av y = y0 + yh där yh är en godtycklig lösning till den homogena ekvationen

L(y) = y'' + 9y = 0.

Typiskt för lineära differentialekvationer är också att om y1 är en lösning till L(y) = h1 och y2 en lösning till L(y) = h2 (samma vänsterled men två olika högerled) så är y1 + y2 en lösning till L(y) = h1 + h2. I detta fall är h1(x) = 9x2 och man kan finna en partikulärlösning y1 genom att göra ansatsen y1 = Ax2 + Bx + C, derivera, sätta in i ekvationen och bestämma koefficienterna A, B och C. y2 kan man finna genom att göra ansatsen y2 = Dcos 4x + Esin 4x. Partikulärlösningen till den ursprungliga ekvationen blir y0 =  y1 +  y2 och den allmänna lösningen till den ursprungliga ekvationen blir y = yh + y1 +  y2.

Kjell Elfström


6 december 2000 07.58.56
Hej, hur löser man: 2x^2-7x+5=0
Edit

Svar:

Man börjar med att dividera med 2 för att få högstagradskoefficienten 1. Ekvationen blir då

x2 - (7/2)x + 5/2 = 0.

Därefter kvadratkompletterar man. Eftersom

(x + a)2 = x2 + 2ax + a2,

så är

x2 + 2ax = (x + a)2 - a2.

Detta ger att

x2 - (7/2)x = (x - 7/4)2 - (-7/4)2 = (x - 7/4)2 - (7/4)2.

Ekvationen kan nu skrivas

(x - 7/4)2 - (7/4)2 + 5/2 = 0 <==> (x - 7/4)2 = (7/4)2 - 5/2 = 9/16.

Det följer att x - 7/4 = ±3/4, av vilket det följer att x = 7/4 ± 3/4, dvs x = 1 eller x = 5/2.

Kjell Elfström


5 december 2000 18.10.07
Hej (igen)! Förra veckan ställde jag en fråga om feluppskattningar vid approximationer av funktioner via kedjebråk och ni bad mig att utveckla. Vad jag menar är till expempel kedjebråksutveklingen
tan(x)=x/(1-x^2/(3-x^2/(5-x^2/(7-x^2/(9-...)))).
Om man hugger av kedjebråket, dvs räknar ut den n:te konvergenten P_n/Q_n för något n, finns det då formler för att uppskatta felet Abs(tan(x)-P_n/Q_n) som en funktion av n och x? Tack på förhand!
Patrik Andersson

Svar:

Vi har följande resultat av Seidel-Stern:

Låt bn vara positiva tal och betrakta kedjebråket

1/(b1 + 1/(b2 + 1/(b3 + ...))).

Om fn är dess n:e approximant (konvergent) så är

f2n - 1 < f2n + 1 < f2n + 2 < f2n,  n = 1,2,3...,

varför f2n och f2n + 1 båda konvergerar (fast kanske inte mot samma värde). Om dessutom summa bn divergerar så konvergerar kedjebråket mot ett ändligt värde f och det gäller att

|f - fn| < |fn - fn - 1|,  n = 2,3,4,...

Nu är inte denna sats direkt tillämplig på tan x. Betrakta i stället kedjebråket

a1z/(1 + a2z/(1 + a3z/(1 + ...))),

där an > 0 och z är ett komplext tal. Antag vidare att kedjebråket konvergerar i området |arg z| < Pi mot en holomorf funktion f(z). Under förutsättning att |arg z| <= Pi/2 gäller, som i den förra satsen, |f(z) - fn(z)| < |fn(z) - fn - 1(z)|.

Med z = -w2, a1 = 1, an = (2n - 3) (2n - 1) då n > 1 konvergerar kedjebråket mot -wtan w och trunkeringsfelet kan uppskattas som i satsen.

Jag kan rekommendera boken Jones, Thron: Continued Fractions, Analytic Theory and Applications, Addison-Wesley 1980.

Kjell Elfström


5 december 2000 16.32.06
vart kan man hitta mycket information om pi (3,14) ??
mvh
robin

Svar:

Se t ex Favorite Mathematical Constants eller The Pi Page.

Kjell Elfström


5 december 2000 14.54.17
Tips ang frågan 30 november 2000 23.59.35:
Någon av G Polyas böcker borde kunna passa frågeställarens önskemål; han har skrivit den välkända "How to solve it" (svensk översättning "Problemlösning") men även flera andra.
Bengt Månsson

Svar:

Tack för tipset. En mycket läsvärd bok.

Kjell Elfström


5 december 2000 13.04.17
Hej!
Jag behöver beskriva avtagande värden med en matematisk funktion. Två alternativ är väl 1/x-funktionen (y=b+a/x) och exponentialfunktionen (b + c*exp(-x/a)). Finns det andra tänkbara funktioner och i så fall vilka??
Jörgen Svensson, Örebro

Svar:

Det finns väldigt många möjligheter. Vilka som kan vara relevanta i sammanhanget beror på vilken fysikalisk eller ekonomisk eller annan modell som förmodas styra de storheter som reperesenteras av dina mätvärden. Därför kan jag tyvärr inte ge något svar.

Kjell Elfström


5 december 2000 11.29.07
Vad är volymen exakt av ett klot som är 5cm i diameter? Jag tror 4/3*pi*r3, är det rätt
Alexander Reneby-L

Svar:

Ja, volymen är (4/3)Pi r3, där r är radien. Arean är 4Pi r2.

Kjell Elfström


5 december 2000 11.07.14
Vad använder man matriser till?
pihlbladnils@hotmail.com

Svar:

Med hjälp av matriser kan man på ett kompakt sätt framställa lineära ekvationssystem. T ex kan ekvationssystemet

11x + 12y + 13z = 1
21x + 22y + 23z = 2
31x + 32y + 33z = 3
skrivas på formen AX = Y, där

    11 12 13
A = 21 22 23
    31 32 33
  
    x
X = y
    z
  
    1
Y = 2
    3

Enkla beteckningar ökar förståelsen av samband som annars skulle ligga fördolda och matrisspråket lämpar sig väl när man studerar ekvationssystem ur teoretisk synvinkel. Lineära avbildningar såsom rotationer, speglingar och projektioner avbildar vektorer på andra vektorer. Om en bas är införd i rummet har varje vektor entydigt bestämda koordinater. Sambandet mellan en vektors koordinater (x1,x2,x3) och dess bildvektors koordinater (y1,y2,y3) kan formuleras med hjälp av matriser. X och Y är då de kolonnmatriser som man får om man ställer koordinattriplerna upp och matrisen A beror dels på vilken avbildningen är, dels på vilken basen är.

Kjell Elfström


5 december 2000 09.44.26
Hur förklarar man att ett negativt tal multiplicerat med ett negativt tal blir posetivt!
Urban

Svar:

I 16 november 2000 10.25.12 redovisas ordningsaxiomen för reella tal. De aritmetiska axiomen finns redovisade i 23 oktober 2000 15.30.10. Om a < 0 och b < 0 följer av ordningsaxiomen att -a > 0 och -b > 0 varför (-a)(-b) > 0. Men av de aritmetiska axiomen följer att ab = (-a)(-b) varför ab > 0. Det måste alltså vara så att produkten av två negativa tal är positiv om de vanliga räknelagarna skall gälla även för negativa tal.

Kjell Elfström


5 december 2000 07.15.28
Hej, kan ni hjälpa mig med ett problem, vad blir och hur ska man räkna ut: (a+(1/a))/a + a/(a+(1/a)) - 2
Edit

Svar:

Sätt

x = (a + 1/a)/a = 1 + 1/a2.

Uttrycket är då

x + 1/x - 2 = (x2 + 1 - 2x)/x = (x - 1)2/x = (1/a2)2/(1 + 1/a2) = 1/(a2(a2 + 1)).

Kjell Elfström


4 december 2000 13.36.53
Hej vi har ett problem med en matte uppgift som ser ut på följande sätt:
Du befinner dig i sibirien, i ett ödsligt område. Det snöar kraftigt och det är så kallt att spotten stelnar till is innan den når marken. Enligt din karta finns det en liten stuga "roten ur 521"=22,82km ifrån dig , dit ska du färdas så fort som möjligt. Du harc beräknat att du bara kan röra dig med hastigheten 25/13 km/h. Som tur är, på tolv km avstånd från ditt nuvarande läge ändrar terängen karraktär drastiskt och du kan då röra dig 3 km/h. Gränsen mellan de båda områdena är rätlinjig och stugan är belägen på 8 km avstånd på den andra sidan av den avgränsande linjen.
Fråga: HUR SKA DU GÅ FÖR ATT NÅ STUGAN SÅ SNABBT SOM MÖJLIGT ? HUR LÅNG TID TAR DIN VANDRING DÅ ?
Vi vet att man ska lösa den med hjälp av en fjärdegrads ekvation som man sedan kan lösa i maple. Men hur får vi ut ekv ?
En undrande student från HIG

Svar:

Låt V vara den punkt vandraren befinner sig i och S punkten där stugan finns. Se figur. Pythagoras sats ger att VV ' = (521 - 202)1/2 = 11. Även a och b fås med hjälp av Pythagoras sats. a = (122 + x2)1/2, b = (82 + (11 - x)2)1/2. Tiden blir

f(x) = 13a/25 + b/3.

Deriverar man detta uttryck får man ett uttryck med två rottecken. I ekvationen f '(x) = 0 kan man flytta över så man får att rotuttryck i vartdera ledet och därefter kvadrera de båda leden. Då får man en fjärdegradsekvation.

Sibirien

Kjell Elfström


3 december 2000 11.09.40
Hallå! Undrar hur man ska ge sig på fölande frågeställning: om man har tio gråa, tio bruna och tio svarta objekt utan att själv ha möjlighet att se detta. Gur många måste man då ta för att vara säker på att få två av samma färg?
Nilsson

Svar:

Om du tar fyra föremål måste minst två föremål ha samma färg.

Adam Jonsson


2 december 2000 23.11.52
Hej. Jag undrar ifall det finns en formel för att räkna ut det här. A. stannar vid punkterna 0, 5,15, 30, 50, 75,105,135,170,210,... dvs + 5,10,15,20,... B. stannar vid punkerna 40,65,95,130,170,215,... dvs + 25,30,35,40,... Punkt 170 är den punkt som båda stannar vid C. stannar vid punkterna 25,75,135,205,285,375,475,585,... dvs + 50,60,70,80,... D. stannar vid punkterna 175,250,350,475,625,... dvs + 75,100,125,150,... Punkt 475 är den punkt som båda stannar vid. Förklara utförligt om hur man räknar (vilken punkt som båda har stannat vid), måste man räkna ut varenda punkt som finns för respektive a,b och c,d ? Ifall du inte vet, kan du hänvisa till någon annan som kan hjälpa mig ?
Anders Karlsson

Svar:

Om jag förstår din fråga rätt så vill du hitta alla gemensamma element för dels talföljderna A och B, och dels för talföljderna C och D. Man inser lätt att talföljderna är kvadratiska. T ex är

an = 5n(n+1)/2
och
bn = 40 + 20n + 5n(n+1)/2.
Vi söker alltså efter alla heltaliga talpar (m,n) så att am = bn. Vi kan skriva om denna likhet till uttrycket
m2 + m = n2 + 9n + 16
eller
m2 + m - n2 - 9n = 16.
Vi kvadratkompletterar och får
(m + 1/2)2 - 1/4 - (n - 9/2)2 + 81/4 = 16.
Multiplicera allt med fyra och skriv om lite så får vi
(2m + 1)2 - (2n + 9)2 = -16.
Med konjugatregeln har vi alltså
(2m + 1 + 2n + 9)(2m + 1 - 2n - 9) = -16,
eller
(m + n + 5)(-m + n + 4) = 4.
Vi får nu sex stycken linjära ekvationssystem som vart och ett är mycket lättlöst, t ex
m + n + 5 = 2
-m + n + 4 = 2
och
m + n + 5 = 1
-m + n + 4 = 4
Löser man dessa finner man samtliga gemensamma element för talföljderna A och B. På samma sätt kan man ta itu med C och D.

Adam Jonsson


2 december 2000 21.29.43
Hur integrerar man e^(x^2)? Jag har försökt med partiell integration men det verkar bara bli rundgång. Anar att variabelsubstitution ärlösningen, men substitution med vad? E^t verkar inte funka något vidare.
Karr-Erland Strand, Halmstad

Svar:

Se 29 november 2000 19.07.00.

Adam Jonsson


2 december 2000 14.51.35
Vi har en funktion f. Om den vet vi följande: f(7)=3 och att för 7 <= x <= 9 så gäller 0,8 <= f'(x) <= 1,2. Hur kan vi då bestämma största möjliga värde för f(9)?
Mattias Zander

Svar:

Vi vet att

f(9) - f(7) = integral[7 till 9] f'(x) dx.
Så med din angivna uppskattning på f'(x) får vi
1,6 = (9-7)*0,8 <= f(9) - 3 <= (9-7)*1,2 = 2,4.

Adam Jonsson


2 december 2000 01.50.16
Hej jag går på LTH och undrar i vilken mattekurs man kan läsa om geometriska kroppar (exempelvis polyedrar och dylikt) i rummet? Det är säkert en flummig fråga men jag är intresserad av former och matematiken bakom dessa former. Jag skulle vilja veta om det är möjligt att läsa någon kurs om detta på LTH eller Universitetet samt vilka förkunskaper dessa kurser kräver. Jag undrar också vilken matematik som Wiles bevis av Fermats stora sats grundar sig på och om det är möjligt att läsa motsvarande sådana kurser på LTH/Universitetet samt vilka förkunskaper dessa kräver. Mycket tacksam för svar! M.v.h. M.v.h.
Fredrik F-00

Svar:

Sådana saker har numera närmast kuriosastatus och är inget som har någon central betydelse i någon kurs (mig veterligen). Men om du är nyfiken så finns en stor och tjusig bok av H. S. M. Coxeter som heter "Regular Complex Polytopes" som är väldigt rolig att bläddra i.
    Förkunskapskravet för att läsa Wiles bevis för Fermats stora sats får sägas vara mycket stort. För att kunna ta hans bevis till sig krävs, förutom en god portion matematisk allmänbildning, att man är en tränad expert i områden som elliptiska kurvor och modulära former. Så mitt tips till dig är att du läser varje kurs du kommer över. Och då menar jag riktiga kurser, inte sådana där halvmesyrer de har på LTH.

Adam Jonsson


1 december 2000 20.15.45
Hur löser man ut L (fullständig lösning önskas) ur ekvationen t=sqrt(2L/g)+L/v?
Martin Johansson

Svar:

Om du kallar roten ur L för en ny variabel s, så övergår din ekvation för L i en andragradsekvation för s, som du säkert kan lösa själv. När man löser ekvationen ska man inte glömma bort att eftersom s är roten ur ett reellt tal måste s vara positivt, så eventuella negativa lösningar måste tas bort.

Adam Jonsson


1 december 2000 18.51.38
För varje positivt heltal n och varje primtal p, gäller att n^p-n är delbart med p. Bevisa detta med induktion, binomialsatsen och utnyttjande av det faktum att (p/k), p primtal, 1 <=k<p, alltid är delbart med p. Förklara varför!
Martin

Svar:

Se 15 november 2000 18.07.28.

Adam Jonsson


1 december 2000 18.46.19
Hur visar man att ett heltal är delbart med 9 om och endast om dess siffersumma(när den skrivs i tio-systemet) är jämt delbar med 9. Ledning: 10=9+1
Leffe

Svar:

Betrakta ett godtyckligt tal x, som vi i tio-systemet skiver som x = ksks-1 ... k1k0. Detta betyder att

x = ks10s + ks-110s-1 + ... + k110 + k0.
Använd ledningen samt binomialsaten för att skriva om summan som
x = 9y + (ks + ... + k0),
för något heltal y. Det följer nu omedelbart att x är delbart med nio om och endast om siffersumman är delbart med nio.

Adam Jonsson


1 december 2000 17.48.55
Skulle ni kunna vara vänliga och ställa upp en funktion för arean av en koch snöflingefraktal i steg n (för valfritt heltal n). Visa gärna också hur ni kommit fram till formeln. MVH
Kristian och Anil

Svar:

Sök på ordet "Koch" på vår söksida.

Adam Jonsson


Sidan skapades den 22 oktober 1996 av Kjell Elfström
Ansvarig är Kjell Elfström
Frågor och svar november 2000 Läs frågor och svar Frågor och svar januari 2001