FAKULTEIT INGENIEURSWESE FACULTY OF ENGINEERING

Similar documents
Eksterne eksaminator / External examiner: Dr. P Ntumba Interne eksaminatore / Internal examiners: Prof. I Broere, Prof. JE vd Berg, Dr.

VAN / SURNAME: VOORNAME / FIRST NAMES: STUDENTENOMMER / STUDENT NUMBER: HANDTEKENING / SIGNATURE: TELEFOON / TELEPHONE:

Universiteit Stellenbosch / Stellenbosch University Toegepaste Wiskunde / Applied Mathematics B252 Assessering 1 / Assessment 1:

November 2005 TYD/TIME: 90 min PUNTE / MARKS: 35 VAN/SURNAME: VOORNAME/FIRST NAMES: STUDENTENOMMER/STUDENT NUMBER: HANDTEKENING/SIGNATURE:

UNIVERSITEIT VAN PRETORIA / UNIVERSITY OF PRETORIA DEPT WISKUNDE EN TOEGEPASTE WISKUNDE DEPT OF MATHEMATICS AND APPLIED MATHEMATICS

JUNE 2005 TYD/TIME: 90 min PUNTE / MARKS: 50 VAN/SURNAME: VOORNAME/FIRST NAMES: STUDENTENOMMER/STUDENT NUMBER:

SEMESTERTOETS 1 / SEMESTER TEST 1

EXAMINATION / EKSAMEN 19 JUNE/JUNIE 2013 AT / OM 08:00

WTW 158 : CALCULUS EKSAMEN / EXAMINATION Eksterne eksaminator / External examiner: Me/Ms R Möller

FAKULTEIT INGENIEURSWESE FACULTY OF ENGINEERING. Volpunte: Full marks: Instruksies / Instructions

WTW 263 NUMERIESE METODES / NUMERICAL METHODS

UNIVERSITEIT VAN PRETORIA / UNIVERSITY OF PRETORIA WTW263 NUMERIESE METODES WTW263 NUMERICAL METHODS EKSAMEN / EXAMINATION

EXAMINATION / EKSAMEN 17 JUNE/JUNIE 2011 AT / OM 12:00 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 TOTAL

WTW 161 : ALGEBRA. EKSAMEN / EXAMINATION Eksterne eksaminator / External examiner: Dr F Theron

MATHEMATICS GRADE 10 TASK 1 INVESTIGATION Marks: 55

VAN / SURNAME: VOORNAME / FIRST NAMES: STUDENTENOMMER / STUDENT NUMBER: FOONNO. GEDURENDE EKSAMENPERIODE / PHONE NO. DURING EXAM PERIOD:

3. (d) None of these / Geen van hierdie

Examination Copyright reserved. Eksamen Kopiereg voorbehou. Module EBN122 Elektrisiteit en Elektronika 13 November 2009

TW 214 TOETS 2 - VOORBEREIDING 2018 TEST 2 - PREPARATION

EKSAMEN / EXAMINATION Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 TOTAL. 2. No pencil work or any work in red ink will be marked.

WTW 158 : CALCULUS EKSAMEN / EXAMINATION Eksterne eksaminator / External examiner: Prof NFJ van Rensburg

VAN/SURNAME: VOORNAME/FIRST NAMES: STUDENTENOMMER/STUDENT NUMBER: Totaal / Total:

Punte: Intern Marks: Internal WTW 168 : CALCULUS. EKSAMEN / EXAMINATION Eksterne eksaminator / External examiner: Me / Ms R Möller

UNIVERSITEIT VAN PRETORIA / UNIVERSITY OF PRETORIA DEPT WISKUNDE EN TOEGEPASTE WISKUNDE DEPT OF MATHEMATICS AND APPLIED MATHEMATICS

HOëRSKOOL STRAND WISKUNDE NOVEMBER 2016 GRAAD 11 VRAESTEL 2

VAN / SURNAME: VOORNAME / FIRST NAMES: STUDENTENOMMER / STUDENT NUMBER: HANDTEKENING / SIGNATURE: SEL NR / CELL NO:

Kwadratiese rye - Graad 11

[1a] 1, 3 [1b] 1, 0 [1c] 1, 3 en / and 1, 5 [1d] 1, 0 en / and 1, 0 [1e] Geen van hierdie / None of these

Oplos van kwadratiese vergelykings: die vind van die vergelyking *

CAMI EDUCATION. Graad 12 Vraestel I : Rekord eksamen Punte. Lees die volgende instruksies noukeurig deur voordat die vrae beantwoord word:

Question 1. The van der Waals equation of state is given by the equation: a

Department of Mathematics and Applied Mathematics Departement Wiskunde en Toegepaste Wiskunde

Semester Test 1. Semestertoets 1. Module EIR221 Elektriese Ingenieurswese 20 Augustus Module EIR221 Electrical Engineering 20 August 2010

Department of Mathematics and Applied Mathematics Departement Wiskunde en Toegepaste Wiskunde

Graad 12: Rye en Reekse

y =3x2 y 2 x 5 siny x y =6xy2 5x 4 siny

FAKULTEIT INGENIEURSWESE FACULTY OF ENGINEERING

LIMPOPO DEPARTEMENT VAN ONDERWYS LIMPOPO DEPARTMENT OF EDUCATION- LAERSKOOL WARMBAD

Department of Mathematics and Applied Mathematics Departement Wiskunde en Toegepaste Wiskunde

CHM 215 Eksamen / Examination

CMY 127 EKSAMEN / EXAMINATION

UNIVERSITY OF PRETORIA / UNIVERSITEIT VAN PRETORIA DEPT WISKUNDE EN TOEGEPASTE WISKUNDE DEPT OF MATHEMATICS AND APPLIED MATHEMATICS

Hoofstuk 29 Magnetiese Velde a.g.v Elektriese Strome

Studentenommer: Student number: Volpunte: Full marks: 160 Open / closed book: Oopboek / toeboek: 21 Punt: Mark: BELANGRIK- IMPORTANT

Winter Examination Copyright reserved. Wintereksamen Kopiereg voorbehou. Analoogelektronika ENE Junie 2004

MATHEMATICS PAPER 1. GRADE 12 PRELIMINARY EXAMINATION 04 September :00 WISKUNDE VRAESTEL 1. GRAAD 12-REKORDEKSAMEN 04 September :00

Eksamen Invulvraestel Kopiereg voorbehou. Exam Fill in paper Copyright reserved. Linear Systems ELI November 2010

KLASTOETS GRAAD 11. FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE Toets 6: Chemiese verandering

DEPARTEMENT SIVIELE EN BIOSISTEEM-INGENIEURSWESE DEPARTMENT OF CIVIL AND BIOSYSTEMS ENGINEERING MEGANIKA SWK 122 EKSAMEN MECHANICS SWK 122 EXAMINATION

Semester Test 1 Semestertoets 1 FSK March 2011 / 16 Maart Time 2½ hours Max. Total 85 Marks Max Tyd 2½ ure Maks. Totaal 85 punte Maks

Initials & Surname / Voorletters & Van :...

NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 10

GRADE 9 - FIRST ROUND QUESTIONS GRAAD 9 - EERSTE RONDTE VRAE

CMY 117 SEMESTERTOETS 2 / SEMESTER TEST 2

OEFENVRAESTEL VRAESTEL 1

CMY 127 FINALE EKSAMEN / FINAL EXAMINATION AFDELING A / SECTION A

Universiteit van Pretoria

GRAAD 12 SEPTEMBER 2012 WISKUNDE V3 MEMORANDUM

Voorletters en Van Initials and Surname Studente nommer Student number Datum / Date

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/ NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRADE/GRAAD 12 SEPTEMBER 2015 MATHEMATICS P1/WISKUNDE V1 MEMORANDUM

a b

UNIVERSITY OF PRETORIA DEPT SlVlELE INGENIEURSWESE / DEPT OF CIVIL ENGINEERING

Huiswerk Hoofstuk 22 Elektriese velde Homework Chapter 22 Electric fields

ELEKTRIESE TEGNOLOGIE

GRAAD 12 SEPTEMBER 2015 WISKUNDE V2

GRADE 9 - FINAL ROUND QUESTIONS GRAAD 9 - FINALE RONDTE VRAE

Eksperiment ROT: Rotation Kinematics. Experiment ROT: Rotation Kinematics

GRAAD 11 NOVEMBER 2015 WISKUNDE V2

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE GRADE 10 GRAAD 10

Eksamen Invulvraestel Kopiereg voorbehou. Examination Fill in paper Copyright reserved. Vakkursus ERS November 2008

Question / Vraag 1: [12]

MARKS / PUNTE: 80 Fakulteit Natuur- en Landbouwetenskappe CHM 171 EXAMINATION / EKSAMEN. Student number Studentenommer.

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRADE/GRAAD 12 JUNE/JUNIE 2018 MATHEMATICS P1/WISKUNDE V1 MARKING GUIDELINE/NASIENRIGLYN

3. How many gadgets must he make and sell to make a profit of R1000?

Semestertoets 2: 26 Oktober Semester Test 2: 26 October b x c. Internal examiners: Ms. T Cronjé Ms. F Reyneke Dr. M Graham Mr.

GRADE 11 - FINAL ROUND QUESTIONS GRAAD 11 - FINALE RONDTE VRAE

Hierdie vraestel is deel van InternetLearning se ExamKit pakket.

UNIVERSITY OF PRETORIA

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/ NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT

GRADE/GRAAD 11 NOVEMBER 2018 TECHNICAL SCIENCES P1 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 MARKING GUIDELINE/NASIENRIGLYN

UNIVERSITY OF PRETORIA. Department of Chemistry. CMY 284: Organic Chemistry / Organiese Chemie FINAL EXAMINATION / FINALE EKSAMEN

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/ NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRADE/GRAAD 10

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/ NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT NOVEMBER 2018 TECHNICAL MATHEMATICS P1/TEGNIESE WISKUNDE V1 MARKING GUIDELINE/NASIENRIGLYN

CHM 181 SURNAME AND INITIALS : VAN EN VOORLETTERS

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE GRADE 10 MATHEMATICS P3 PREPARATORY EXAMINATION 2008 NOVEMBER 2008

GRADE 11 - FINAL ROUND QUESTIONS GRAAD 11 - FINALE RONDTE VRAE

Funksies en Verwantskappe

Elektriese Stroomvloei. n Elektriese stroom bestaan uit die beweging van elektrone in n metaalgeleier.

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/ NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRADE/GRAAD 12 SEPTEMBER 2018 MATHEMATICS P1/WISKUNDE V1 MARKING GUIDELINE/NASIENRIGLYN

Module ELX May 2009

GRAAD 11 NOVEMBER 2012 WISKUNDIGE GELETTERDHEID V1 MEMORANDUM

KOPIEREG VOORBEHOU / COPYRIGHT RESERVED

GRAAD 11 NOVEMBER 2015 WISKUNDE V1

OpenStax-CNX module: m Meetkunde: Meting * basis loodregte hoogte. Figure 1. Figure 2

BEngTuks.blogspot.com

+ + SEPTEMBER 2016 MATHEMATICS PAPER 1 / WISKUNDE VRAESTEL 1 MEMORANDUM

Die effek van veelvuldige lynverwydering op die onafhanklikheidsgetal van n asikliese grafiek

GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS PROVINSIALE EKSAMEN JUNIE 2016 GRAAD

CHM 171 EKSAMEN / EXAMINATION

IDEMPOTENTE VOORTBRINGERS VAN MATRIKSALGEBRAS. Magdaleen Marais

Transcription:

FAKULTEIT INGENIEURSWESE FACULTY OF ENGINEERING Vakkursus / Subject course: Toegepaste Wiskunde B264 Applied Mathematics B264 Tweede Eksamen: Desember 2010 Second Examination: December 2010 Volpunte / Full marks: 75 Tydsduur / Duration: 2.5 h Tyd / Time: 9:00 Datum / Date: 3 Desember 2010 Kantoorgebruik / Office Use Eksaminatore / Examiners: H Coetzer, SJ van der Walt, BM Herbst Vraag/Question Punte/Marks Nasiener/Examiner Student / Student: Van in blokletters / Surname in block letters: Volle voorname / Full first names: Handtekening / Signature: Studentenommer / Student number: TOTAAL/TOTAL 1. Beantwoord al die vrae. Answer all the questions. Instruksies / Instructions 2. Sakrekenaars soos voorgeskryf vir die eerste twee jaar van die BIng mag gebruik word. Calculators as prescribed for the first two years of the BEng may be used. 3. Eksamenreëls en -voorskrifte verskyn op die agterblad. Examination rules and instructions appear on the rear cover.

Afdeling 1 (20 punte) VRAAG 1 (10 punte) Beskou die golfvergelyking QUESTION 1 (10 marks) Consider the wave equation 2 u t 2 = 2 u a2, x [0, L], t [0, ) x2 wat die vibrasie van n snaar modelleer. Sien die figure hieronder: Snaarsegment s / String segment s which models the vibration of a string. See the figures below: Vergroting van s / Enlargement of s (a) Herlei die golfvergelyking vanuit eerste beginsels. Alle aannames moet duidelik gestel word en simbole moet gedefinieer word. Gee onder meer die fisiese interpretasie van die konstante a. (b) Verduidelik waarom die volgende twee randvoorwaardes van toepassing is op hierdie probleem, u(0, t) = 0 en/and u(l, t) = 0, t [0, ). (a) Derive the wave equation from first principles. All assumptions have to be stated clearly and symbols must be defined. Give, amongst others, the physical interpretation of the constant a. (b) Explain why the following two boundary conditions are applicable to this problem, (c) Interpreteer die volgende twee aanvangsvoorwaardes deur te verwys na die fisiese probleem, u(x, 0) = f(x) en/and u (x, 0) = g(x), t (c) Interpret the following two initial conditions by referring to the physical problem, x [0, L]. 1

VRAAG 2 (10 punte) Beskou Laplace se vergelyking, QUESTION 2 (10 marks) Consider Laplace s equation, 2 u x + 2 u = 0, x [0, 1], y [0, 1], (1) 2 y2 onderhewig aan vier randvoorwaardes, soos aangedui in die figuur hieronder. subject to four boundary conditions, as indicated in the figure below. (a) Toon volledig aan dat die produkoplossings wat Laplace se vergelyking (vergelyking (1)), sowel as die volgende twee randvoorwaardes, (a) Show in detail that the product solutions that satisfy Laplace s equation (equation (1)), as well as the following two boundary conditions, u(0, y) = 0 en/and u(1, y) = 0, y [0, 1], (2) bevredig, gegee word deur are given by u n (x, y) = {a n cosh(nπy) + b n sinh(nπy)} sin(nπx), n = 1, 2,... (b) Vind dan die spesifieke oplossing u(x, y) wat, afgesien van Laplace se vergelyking (vergelyking (1)) en die randvoorwaardes (voorwaardes (2)) in (a), ook die volgende twee randvoorwaardes bevredig, (b) Then find the specific solution u(x, y) that, in addition to Laplace s equation (equation (1)) and the boundary conditions (conditions (2)) in (a), also satisfies the following two boundary conditions, u(x, 0) = 0 en/and u(x, 1) = sin(πx), x [0, 1]. 2

Afdeling 2 / Section 2 (55) VRAAG 1 (10) Beskou die volgende lineêre vergelykings: QUESTION 1 (10) Consider the following linear equations: 2x 1 + 4x 2 3x 3 = 1 3x 1 2x 2 + x 3 = 17 4x 2 + 3x 3 = 9 a. Skryf die stelsel in die vorm Ax = b. b. Bereken die LU-faktorisering van A. c. Gebruik hierdie faktorisering om x te vind. a. Write the system in the form Ax = b. b. Compute the LU-factorisation of A. c. Use this factorisation to nd x. VRAAG 2 (15) Beskou die volgende stroombaan. QUESTION 2 (15) Consider the following circuit. 25V 1Ω 1Ω 2Ω I 1 1Ω 3Ω I 2 15V 3Ω 5Ω 15V I 3 3Ω 5Ω 7Ω 4Ω I 4 5V 7Ω 5V 7Ω a. Onthou Kircho se wet (spannings in 'n lus sommeer na nul) en Ohm se wet (V = IR) en skryf die lusvergelykings vir strome I 1, I 2, I 3 en I 4 neer. b. Skryf die vergelykings in die vorm Ax = b and los op vir I 1, I 2, I 3 en I 4 (gebruik 'n metode van jou keuse). c. Bevestig nou jou antwoord deur Ax te bereken. a. Recall Kircho's law (voltages around a loop sum to zero) and Ohm's law (V = IR) and write down the loop equations for currents I 1, I 2, I 3 and I 3. b. Write the equations in the form Ax = b and solve for I 1, I 2, I 3 and I 3 (use any method your prefer). c. Now, verify your answer by computing Ax. 3

Beskou die transformasie VRAAG 3 (5) QUESTION 3 (5) Consider the transformation T : x 1 x 2 x 3 ( ) x 1 + x 2. x 1 + x 2 + x 3 a. Wys dat hierdie transformasie lineêr is, en vind dan die ooreenstemmende standaardmatriks. b. Vind 'n intreevektor wat afbeeld op [6, 7] T. Bestaan daar meer as een so 'n vektor? a. Show that this transformation is linear; then nd its standard matrix. b. Find an input vector of which the image is [6, 7] T. Does there exist more than one such a vector? Beskou die matriks VRAAG 4 (5) Consider the matrix QUESTION 4 (5) A = 1 2 3 4 0 1 2 3 0 0 1 2. a. Bereken die LU-dekomposisie van A. b. Vind 'n basis vir die kolomruimte van A. c. Vind 'n basis vir die nulruimte van A. a. Computer the LU-factorisation of A. b. Find a basis for the column space of A. c. Find a basis for the null space of A. Beskou die matrikse VRAAG 5 (10) Consider the matrices QUESTION 5 (10) A = 2 0 2 1 1 1 0 0 3, C = ( 3 2 1 8 ) ( 4 1, D = 0 1 ). a. Bereken die determinant van A. b. Wys dat det(cd) = det(c) det(d) (dit geld vir enige twee vierkantige matrikse). c. Maak gebruik van (b) en wys dat det(a 1 ) = 1/ det(a). Wenk: AA 1 = I. a. Compute the determinant of A. b. Show that det(cd) = det(c) det(d) (this holds for any two square matrices). c. Using (b), show that det(a 1 ) = 1/ det(a). Hint: AA 1 = I. 4

VRAAG 6 (10) QUESTION 6 (10) a. Toon aan die hand van 'n skets dat die kleinstekwadraat-oplossing van Ax = b, waar A = [a 1, a 2 ] T, met a 1 en a 2 lineêre onafhanklike kolomvektore in R 3 en b R 3, b / KolA, gevind kan word deur die volgende vergelyking op te los: a. Show, using a sketch, that the least squares approximation of Ax = b, where A = [a 1, a 2 ] T, with a 1 and a 2 linearly independent column vectors in R 3 and b R 3, b / ColA, can be found by solving the following equation: A T Aˆx = A T b. b. Vind die vergelyking van die reguitlyn wat die volgende punte die beste pas in terme van die kleinste-kwadraatfout. b. Find the line that best approximates the following points in a least squares sense. (0, 2), (2, 12), (3, 16), (3, 18) 5

Lees asseblief die volgende reëls en voorskrifte vir eksamens, en teken dan op die voorblad: Please read the following rules and instructions for examinations, and then sign on the front cover: 1. Kommunikasie tussen kandidate word nie in die eksamenlokaal toegelaat nie. 1. Communication between candidates is not allowed in the examination room. 2. Hulpmiddels (insluitende blanko papier, boeke, geskrifte en elektroniese apparaat) word nie in die eksamenlokaal toegelaat nie, tensy die gebruik van spesifieke items uitdruklik toegelaat word of voorgeskryf is. 2. Supporting material (including blank paper, books, notes and electronic equipment) is not allowed in the examination room, unless the use of particular items is expressly allowed or prescribed. 3. Dele van antwoordboeke mag nie verwyder word nie. 3. Parts of answer books may not be removed. 4. Vul die voorblad van elke antwoordboek wat u gebruik, ten volle in. 4. Complete in full the front cover of each answer book you use. 5. As u meer as een antwoordboek gebruik, plaas die tweede en verdere boeke binne die eerste wanneer u inlewer. 5. If you use more than one answer book, place the second and further books inside the first when handing in. 6. Alle antwoordboeke wat aan u uitgereik is, moet aan n opsiener oorhandig word voordat u die eksamenlokaal verlaat. 6. Before leaving the examination room you must hand to an invigilator all answer books issued to you. 7. Ekstra tyd word nie toegestaan aan studente wat laat kom nie. 7. Latecomers are not allowed extra time. 8. Studente word nie toegelaat om die eksamenlokaal binne die eerste 45 minute van die eksamensessie te verlaat nie. 8. Students are not allowed to leave the examination room within the first 45 minutes of the examination session. 9. Lees die instruksies op u vraestel. 9. Read the instructions on your question paper.