Differentiaalvergelijkingen
(HvA)
- Inhoud: Dit college voor de lerarenopleiding van de Hogeschool van Amsterdam is een introductie in de theorie van
gewone differentiaalvergelijkingen. In vergelijking tot een universitaire
cursus (zie bijvoorbeeld Gewone Differentiaalvergelijkingen uit 2007/2008)
ligt de nadruk meer op oplossingsmethoden en niet op wiskundige bewijzen,
maar ook toepassingen en
kwalitatieve theorie komen aan bod.
- Hoorcollege: donderdag, 19.45-21.15 uur, in A2.06
- Studiemateriaal: W.E. Boyce, R.C. DiPrima,
Elementary Differential Equations
(ninth edition)
- Toetsvorm:
Middels een schriftelijk tentamen.
Er worden een
huiswerkopgaven gegeven, het maken hiervan is verplicht.
Er wordt bij de beoordeling ook gelet op de presentatie van de
oplossingen.
Het huiswerk moet voldoende gemaakt worden.
Het eindcijfer wordt bepaald als het maximum van het tentamencijfer en
het gewogen gemiddelde van 4/5 tentamencijfer en 1/5 gemiddelde huiswerkcijfer.
Dit voorbeeldtentamen
geeft een indruk van mogelijke tentamenopgaven.
Inhoud College
Hier volgt een indicatie van de
behandelde stof op het college.
- Week 1, 4 februari:
Stof: secties 1.1 (Some basic mathematical models; direction fields), 1.2 (Solutions of some differential equations), 1.3 (Classification of differential equations)
Huiswerk: opgave 17 uit sectie 1.2
- Week 2, 11 februari: secties 2.1,2.2,2.3
- 18 februari: vrij
- 25 februari: vrij
- Week 3, 4 maart: (docent Henk Pijls), secties 2.5,2.6
- Week 4, 11 maart: (docent Henk Pijls) secties 3.1-3.4
- Week 5, 18 maart: sectie 3.5 (Nonhomogeneous equations).
Geschikte opgaven zijn 3.5: 1-8 en 3.5: 14-18.
Huiswerk: 3.5:13 (y" + y' - 2y = 2t, y(0)=0, y'(0)=1)
- Week 6, 25 maart: sectie 3.6 (Variation of parameters), secties 3.7,3.8.
Geschikte opgaven zijn 3.6: 1-4.
Huiswerk: 3.7:24 (Voor de oplossing van (3/2) u" + ku = 0 met u(0)=2 en u'(0)=v
is gegeven dat de periode pi is en de amplitude 3. Bepaal de waarden van k en v.)
- Week 7, 1 april: sectie 7.4 (Basic theory of systems of first order linear equations), sectie 7.5 (homogeneous linear systems with constant
coefficients). Geschikte opgaven zijn 7.5:1-8.
Huiswerk: 7.5:8(a) (Los op x' = 4x - 3y, y' = 8x - 6y)
- 8 april: vrij
- Week 8, 15 april: sectie 7.6 (complex eigenvalues), 7.8 (repeated eigenvalues)
Huiswerk: 7.6.9 (los op: x' = x-5y, y' = x-3y, x(0)=1, y(0)=1, schets oplossing)
- Week 9, 22 april: sectie 7.7 (fundamental matrices)
Huiswerk: 7.7.11 (los op x' = 2x-y, y' = 3x-2y, x(0)=2, y(0)=-1, met behulp van de fundamentaalmatrix P(t) waarvan P(0) = identiteitsmatrix)
- Week 10, 29 april: sectie 7.7 (fundamental matrices)
Geen huiswerk
- 6 mei: vrij
- 13 mei: vrij
- Week 11, 20 mei: sectie 9.1 (the phase plane: linear systems),
sectie 9.2 (autonomous systems and stability)
Huiswerk: Vind een vergelijking van de vorm H(x,y)=c waar oplossingen van de volgende vergelijkingen aan voldoen,
en schets de faseplaatjes:
1) dx/dt = 2y, dy/dt=8x
2) dx/dt = 2y, dy/dt = -8x
- 27 mei: vrij
- Week 12, 3 juni: sectie 9.1 (the phase plane: linear systems),
sectie 9.2 (autonomous systems and stability)
Huiswerk: Voor de differentiaalvergelijking x'=Ax in het vlak,
bepaal de aard van het evenwicht in de oorsprong voor matrices:
(i) A = (3 -2 ; 2 -2),
(ii) A = (5 -1 ; 3 1),
(iii) A = (2 -1 ; 3 -2).
- Week 13, 10 juni: afsluiting.