• Rezultati Niso Bili Najdeni

PredBolonjski ˇstudij 7.6.2013

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "PredBolonjski ˇstudij 7.6.2013"

Copied!
7
0
0

Celotno besedilo

(1)

2. Kolokvij MATEMATIKA IV

Bolonjski ˇstudij 7.junij 2013

1. (30%) Z enaˇcbama y = xu , z = x2 vpeljite v diferencialno enaˇcbo xy00−y0 + 4x3y = 0

neodvisno spremenljivko z in funkcijo u(z) .

(a) (20%) Zapiˇsite vsaj eno reˇsitev diferencialne enaˇcbe !

(b) (10%) Zapiˇsite tisto reˇsitev, za katero je y(0) = 0, y00(0) = 1 !

2. (40%) Reˇsite Dirichletovo nalogo za pravokotnik:

uxx +uyy = 0 , 0< x < π , 0< y < 1 u(0, y) = 0

u(π, y) = 0 u(x,0) = 0

u(x,1) = sin(2x) !

3. (30%) Poiˇsˇcite ekstremalo funkcionala

F(y) =

2

Z

0

(xy0+ y02) dx

y(0) = 1 y(2) = 0 !

(2)

PredBolonjski ˇstudij 7.6.2013

1. (30%) Z enaˇcbama y = xu , z = x2 vpeljite v diferencialno enaˇcbo xy00−y0 + 4x3y = 0

neodvisno spremenljivko z in funkcijo u(z) .

(a) (20%) Zapiˇsite vsaj eno reˇsitev diferencialne enaˇcbe !

(b) (10%) Zapiˇsite tisto reˇsitev, za katero je y(0) = 0, y00(0) = 1 !

2. (40%) Reˇsite Dirichletovo nalogo za pravokotnik:

uxx +uyy = 0 , 0< x < π , 0< y < 1 u(0, y) = 0

u(π, y) = 0 u(x,0) = 0

u(x,1) = sin(2x) !

3. (30%) Vrˇzemo tri kovance, sluˇcajna spremenljivka X = ˇstevilo padlih grbov.

(a) (10%) Podajte verjetnostno funkcijo sluˇcajne spremenljivkeX ! (b) (20%) Po prvem metu obdrˇzimo kovance padle na grb, jih ˇse

enkrat vrˇzemo in sluˇcajna spremenljivka Y = ˇstevilo grbov v tem metu. Podajte verjetnostno funkcijo sluˇcajne spremenljivkeY !

(3)

Reˇ sitve

1. naloga

V izpeljavi je 0 (operator odvajanja) razumeti tako: y0 = dydx , u0 = dudz y0 = u+xu02x = u+ 2x2u0

y00 = u02x+ 4xu0 + 2x2u002x = 6xu0 + 4x3u00

6x2u0+ 4x4u00 −u−2x2u0 + 4x4u = 0 /: 4 , x2 →z z2u00 +zu0+ (z214)u = 0

To je Besselova diferencialna enaˇcba zaν = 12

a)

u = J1

2(z) y = xJ1

2(x2)

b)

Sploˇsna reˇsitev:

u = aJ1

2(z) +bJ1

2(z) = 1

√z(Asinz +Bcosz) y = Asin(x2) +Bcos(x2)

y(0) = 0 → B = 0 y0 = Acos(x2)2x

y00 = A(−sin(x2)4x2 + 2 cos(x2)) y00(0) = 1 → A = 1

2

y = 1

2sin(x2)

(4)

F00(x)G(y) =−F(x)G00(y) F00(x)

F(x) = −G00(y)

G(y) = −λ2

F00(x)

F(x) = −λ2

F00(x) +λ2F(x) = 0 k22 = 0

k1,2 = ±λi

F(x) =Acos(λx) +Bsin(λx) x = 0 → A = 0

x = π → sin(λπ) = 0 → λn = n Fn(x) = Bnsin(nx)

G00(y) G(y) = n2

G00(y)−n2G(y) = 0 k2 −n2 = 0

k1,2 = ±n

Gn(y) = Cnch(ny) +Dnsh(ny)

u(x, y) =

X

n=1

sin(nx)(cnch(ny) +dnsh(ny))

y = 0 →

X

n=1

cnsin(nx) = 0 → cn = 0

y = 1 →

X

n=1

dnsh(n) sin(nx) = sin(2x) → dn = 0, d2 = 1 sh 2

u(x, y) = 1

sh 2sin(2x) sh(2y)

(5)

2. naloga - druga reˇsitev

u(x, y) =F(x)G(y) F00(x)

F(x) = −G00(y)

G(y) = −λ2

F00(x)

F(x) = −λ2

· · ·

Fn(x) = Bnsin(nx)

G00(y) G(y) = n2

G00(y)−n2G(y) = 0 k2 −n2 = 0

k1,2 = ±n

Gn(y) = Cneny +Dne−ny

u(x, y) =

X

n=1

sin(nx)(cneny + dne−ny)

y = 0 →

X

n=1

sin(nx)(cn+ dn) = 0

y = 1 →

X

n=1

sin(nx)(cnen +dne−n) = sin(2x)

n6= 2 → cn = dn = 0

c2 +d2 = 0 , c2e2 +d2e−2 = 1 Reˇsitev tega sistema enaˇcb je d2 = −c2 = 1

e2 −e−2

u(x, y) = 1

e2 −e−2 sin(2x)(e2y −e−2y)

(6)

0−(x+ 2y0)0 = 0 x+ 2y0 = 2A y0 = A− x

2

y = Ax+B − x2 4 x = 0 → B = 1

x = 2 → 2A+ 1−1 = 0 → A= 0

y = 1− x2 4

(7)

3. naloga

a)

X :

0 1 2 3 1

8 3 8

3 8

1 8

b)

Oznaˇcimo Xi = (X = i) , Yk = (Y = k) in uporabimo formulo P(Yk) =

3

X

i=0

P(Xi)P(Yk/Xi)

P(Y3) = P(X3)P(Y3/X3) = 1 8 · 1

8 = 1 64

P(Y2) = P(X3)P(Y2/X3) +P(X2)P(Y2/X2) = 1

8 · 3 8 + 3

8 · 1 4 = 9

64

P(Y1) = P(X3)P(Y1/X3) +P(X2)P(Y1/X2) +P(X1)P(Y1/X1) = 1

8 · 3 8 + 3

8 · 2 4 + 3

8 · 1

2 = 27 64

P(Y0) = P(X3)P(Y0/X3)+P(X2)P(Y0/X2)+P(X1)P(Y0/X1)+P(X0) = 1

8 · 1 8 + 3

8 · 1 4 + 3

8 · 1 2 + 1

8 = 27 64

Reference

POVEZANI DOKUMENTI

Vrˇ zemo tri kocke, sluˇ cajna spremenljivka X = ˇstevilo padlih ˇ sestic. (a) (10%) Podajte verjetnostno funkcijo sluˇ cajne

(c) Vrednost sluˇ cajne spremenljivke X naj bo ˇstevilo toˇ ck, ki leˇ zijo znotraj kvadrata.. Kako je porazdeljena sluˇ cajna

(b) Zapiˇsi rodovno funkcijo G X nakljuˇ cne spremenljivke X in izraˇ cunaj mate- matiˇ cno upanje E(X).... KOLOKVIJ IZ VERJETNOSTNEGA RA ˇ CUNA

Slu£ajna spremenljivka X naj bo ²tevilo rde£ih kroglic, ki smo jih pri tem dobili, Y pa ²tevilo modrih kroglic, ki smo jih iz- vlekli.. Zapi²i verjetnostno funkcijo slu£ajnega

Sluˇ cajna spremenljivka X naj meri razdaljo te toˇ cke do najbliˇ zje stranice kvadrata.. Kako je porazdeljena sluˇ cajna

Najprej vrˇ zemo poˇsteno igralno kocko in nato kovanec (verjetnost, da pade grb je 0 &lt; p &lt; 1) tolikokrat, kolikor pik je padlo na kocki.. Sluˇ cajna spremenljivka X meri

(b) Zapiˇsi verjetnostno funkcijo sluˇ cajne spremenljivke X in izraˇ cunaj E (X), ˇ ce veˇs, da smo metali poˇsten igralni kovanec.. (c) V 100 poskusih smo tako dobili

(b) Izraˇ cunaj matematiˇ cno upanje in disperzijo sluˇ cajne spremenljivke X... (a) Naenkrat vrˇ zemo tri poˇstene