MAT 222 Differential Equations II [Persamaan Pembezaan II]

Similar documents
MAT 223 DIFFERENTIAL EQUATIONS I [Persamaan Pembezaan I]

MAT 202 Introduction to Analysis [ Pengantar Analisis]

EME 411 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAT 518 Numerical Methods for Differential Equations [Kaedah Berangka untuk Persamaan Pembezaan]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAA 101 Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam]

MAA Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus]

MAT 263 Probability Theory [Teori Kebarangkalian]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

EEE 208 TEORI LITAR II

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MAT Calculus [Kalkulus]

MAT111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MSG 356 Mathematical Programming [Pengaturcaraan Matematik]

MST 565 Linear Model [Model Linear]

MAT Linear Algebra [Aljabar Linear]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Supplementary Semester Examination Academic Session 2004/2005. May IUK 291E - Mathematic I1 [Matematik II]

EMH 451 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

MSS 317 Coding Theory [Teori Pengekodan]

MAA 111 Algebra for Science Students [Aljabar untuk Pelajar Sains]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2004/2005. March 2005 MGM ANALYSIS [ANA LISIS]

CPT115 Mathematical Methods for Computer Sciences [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

ESA 382/3 Spacecraft Subsystem Design Rekabentuk Subsistem Kapal Angkasa

MAT Calculus [Kalkulus]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

ESA 367/2 Flight Stability & Control I Kestabilan & Kawalan Penerbangan I

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2009/2010. April/May 2010

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT115 Mathematical Methods for Computer Science [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

EEM 423 KEJURUTERAAN KEBOLEHPERCAYAAN

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

ESA 380/3 Orbital Mechanics Mekanik Orbit

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS513 Computer Vision and Image Analysis [Penglihatan Komputer dan Analisis Imej]

MGM 502 Number Theory [Teori Nombor]

IWK 302 Wood Engineering [Kejuruteraan Kayu]

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

MAT 100 Foundation Mathematics [Asas Matematik]

MSG Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEM 352 REKABENTUK MEKATRONIK II

(Kertas soalan ini mengandungi 4 soalan dalam 6 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 4 questions on 6 printed pages)

MST 565 Linear Models [Model Linear]

EMH 451/3 Numerical Methods For Engineers Kaedah Berangka Untuk Jurutera

IUK 107 CHEMISTRY FOR TECHNOLOGIST [KIMIA UNTUK TEKNOLOGIS]

REG 363 Site Investigation (Kajian Tapak)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

EEE REKABENTUK SISTEM KAWALAN

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

EAS151 Statics and Dynamics [Statik dan Dinamik]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

MGM 531 Euclidean Geometry [Geometri Euklidan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CIT562 Bioinformatics Computing [Perkomputeran Bioinformatik]

ESA 380/3 Orbital Mechanics [Mekanik Orbit]

(Kertas soalan ini mengandungi 5 soalan dalam 8 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 5 questions on 8 printed pages)

EAS 254E/3 Structural Analysis (Analisis Struktur)

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

MST 562 Stochastic Processes [Proses Stokastik]

(Kertas soalan ini mengandungi 3 soalan dalam 11 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 3 questions on 11 printed pages)

EEU 104 TEKNOLOGI ELEKTRIK

",,345 UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik 1996/97. April EBE Sistem Kawalan Lanjutan.

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

IUK 191E - Mathematic I [Matematik I]

EME 451/3 Computational Fluid Dynamics Pengkomputeran Dinamik Bendalir

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT443 Automata Theory & Formal Languages [Teori Automata & Bahasa Formal]

EXAMINATION FOR THE DEGREE OF BACHELOR OF SCIENCE WITH EDUCATION PEPERIKSAAN IJAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN PENDIDIKAN

ESA 362/3 Kawalan Penerbangan Pesawat

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ZCT 104E/3 - Fizik IV (Fizik Moden)

BST 203/3 Population and Community Ecology [Ekologi Populasi dan Komuniti]

IEK 212 PROCESS HEAT TRANSFER [PEMINDAHAN HABA PROSES]

ESA 254/3 Isyarat dan Sistem Elektronik Berdigit Signal and Electronics Digital System

IMK 308 Food Preservation Principles [Prinsip Pengawetan Makanan]

MAT Calculus [Kalkulus]

EAA211 Engineering Mathematics for Civil Engineers [Matematik Kejuruteraan untuk Jurutera Awam]

Answer all questions Jawab semua soalan [80 marks] [80 markah] f(x)

ESA 368/3 High Speed Aerodynamics Aerodinamik Berkelajuan Tinggi

EE602 : CIRCUIT ANALYSIS

(Kertas ini mengandungi 5 soalan dalam 7 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 5 questions on 7 printed pages)


MSG 388 Mathematical Algorithms for Computer Graphics [Algoritma Matematik untuk Grafik Komputer]

(Kertas soalan ini mengandungi 11 soalan dalam 6 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 11 questions on 6 printed pages)

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

MULTIMEDIA COLLEGE JALAN GURNEY KIRI KUALA LUMPUR

SULIT 3472/1 MAJLIS PENGETUA SEKOLAH-SEKOLAH MALAYSIA (MPSM) CAWANGAN KELANTAN PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM TINGKATAN LIMA

SULIT BA601: ENGINEERING MATHEMATICS 5

KOT 222 Organic Chemistry II [Kimia Organik II]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

EEE 350 SISTEM KAWALAN

PANITIA BIOLOGI DAERAH SEPANG PEPERIKSAAN PERCUBAAN SIJIL PELAJARAN MALAYSIA BIOLOGI KERTAS 3 Satu jam tiga puluh minit

KFT 232 Physical Chemistry II [Kimia Fizik II]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

Transcription:

- 1 - UNIVERSITI SAINS MALAYSIA First Semester Examination 015/016 Academic Session December 015/January016 MAT Differential Equations II [Persamaan Pembezaan II] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam] Please check that this examination paper consists of SEVEN pages of printed material before you begin the examination. [Sila pastikan bahawa kertas peperiksaan ini mengandungi TUJUH muka surat yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini.] Instructions: Answer LIMA (5) questions. [Arahan: Jawab semua lima (5) soalan.] In the event of any discrepancies, the English version shall be used. [Sekiranya terdapat sebarang percanggahan pada soalan peperiksaan, versi Bahasa Inggeris hendaklah digunapakai.] /-

- - 1. (i) Transform the following ordinary differential equation y (t) + 0.5 y (t) + 4 y(t) = cos 3t with initial values y(0) = 1, y (0) = - into a system of first order ordinary differential equations. The behaviour of the solution to a linear system of first order ordinary equations depend on the eigenvalues. Classify the behaviours according to the values of the eigenvalues For the following systems, find the equilibrium points and the general solutions. Also, draw the phase portraits. 1 0 0 1 x 1 1 1 x 1 1. (i) Tukarkan persamaan pembezaan biasa berikut y (t) + 0.5 y (t) + 4 y (t) = cos 3t dengan nilai awal y (0) = 1, y (0) = - ke bentuk sistem persamaan pembeza biasa peringkat pertama. Kelakuan penyelesaian untuk sistem linear persamaan pembeza peringkat pertama bergantung kepada nilai eigen. Kelaskan kelakuan penyelesaian mengikut bentuk nilai eigen Untuk sistem-sistem berikut, carikan titik keseimbangan dan penyelesaian am. Juga, lakarkankan potret fasa. 1 0 0 1 x 1 1 1 x 1 3/-

- 3 -. (i) The following system contain a parameter α 4 8 6 x Determine the eigenvalues in terms of α Find the critical value of α where the behaviour of the solution changes Sketch the phase portrait slightly above and slightly below the critical value of α For a linear system, which geometric types of the critical point are structurally stable? For an autonomous non-linear system, under what condition does the linearized system correctly classifies the crititcal point? Given the nonlinear system x1'=(1-x)(x1-x) x'=(+x1)(x1-x) sketch the phase portrait.. (i) Sistem berikut mengandungi parameter α 4 8 6 x Tentukan nilai eigen dalam sebutan α Cari nilai kritikal α di mana terdapat perubahan kelakuan penyelesaian Lakarkan potret fasa untuk nilai α sedikit ke atas dan sedikit ke bawah nilai kritikal Bagi sistem linear, apakah jenis geometri titik kritikal stabil secara struktur? Bagi sistem autonomi tak linear, apakah keadaan agar sistem yang di linearkan dapat mengkelaskan titik crititcal secara betul? Diberi sistem tak linear x1'=(1-x)(x1-x) x'=(+x1)(x1-x) 4/-

lakaran potret fasa. - 4-3. (i) For a nonlinear autonomous system x1'=f1(x1,x), x'=f(x1,x), what is meant by the x1- nullcline and the x-nullcline? What is the relationship between the nullclines and the equilibrium points? Let f(x) = x, -L < x < L f(-l) = f(l) = 0 Let f(x) be defined elsewhere so that it is periodic with period L. Find the Fourier series for this function. In a two-point boundary value problem, give an example each of Dirichlet boundary condition Neumann boundary condition Robin boundary condition Find the eigenvalues and the corresponding eigenfunctions of the following boundary value problem y" x y x 0 y 0 0 y' 1 y 1 0 3. (i) Bagi sistem autonomi tak linear x1'=f1(x1,x), x'=f(x1,x), apa yang dimaksudkan dengan x1 - nullcline dan x -nullcline? Apakah hubungan di antara nullcline dan titik keseimbangan? Biarkan f(x) = x, -L < x < L f(-l) = f(l) = 0 Anggap f (x) ditakrifkan di tempat lain supaya ia adalah berkala dengan kala L. Carikan siri Fourier untuk fungsi ini. Dalam masalah dua titik nilai sempadan, berikan satu contoh setiap kes berikut Syarat sempadan Dirichlet Syarat sempadan Neumann Syarat sempadan Robin 5/-

- 5 - Carikan nilai eigen dan fungsi eigen sepadan bagi masalah nilai sempadan berikut y" x y x 0 y 0 0 y' 1 y 1 0 4. (i) What is meant by the general Sturm-Liouville boundary value problem? Expand the function f(x) = x 0 x 1 in terms of the normalised eigenfunctions n (x) of the problem y" y 0, y(0) = 0, y(1) = 0 Under what conditions do the Fourier series of a function f(x) converge? Given the Chebyshev equation (1-x )y''-x y'+λy = 0, show that the equation can be written as -1[(1-x ) 1/ y']' =λ(1-x ) -1/ y, -1<x<1 Given that the boundary condition y, y bounded as x - +1 y, y bounded as x - 1 show that the boundary value problem is self-adjoint 4. (i) Apakah yang dimaksudkan dengan masalah am nilai sempadan Sturm- Liouville? Kembangkan fungsi f(x) = x 0 x 1 dalam sebutan fungsi eigen normal n (x) kepada masalah berikut y" y 0, y (0) = 0, y (1) = 0 Apakah keadaan agar siri Fourier bagi fungsi f (x) menumpu? Diberi persamaan Chebyshev (1-x )y''-x y'+λy = 0, 6/-

- 6 - tunjukkan bahawa persamaan boleh ditulis seperti -1[(1-x ) 1/ y']' =λ(1-x ) -1/ y, -1<x<1 Diberi bahawa keadaan sempadan y, y ' terbatas apabila x - +1 y, y ' terbatas apabila x - 1, tunjukkan bahawa masalah nilai sempadan adalah swa-adjoin 5. (i) Consider the heat conduction problem uxx=ut, 0 < x <, t > 0 u(0,t) = 0, u(,t) = 50, t > 0 u(x,0) = 60 - x, 0 < x < Show that the solution can be written as u(x,t) = with n 1 c n e n t sin n x nx 40 3x sin dx 0 Given the wave equation c uxx=utt, and making the variables change ζ = x - ct, η = x + ct show that the wave equation can be written as uζη=0 Hence show that the general solution of the wave equation can be written as u(x,t) = ϕ(x - ct) + ψ(x + ct) What is the interpretation of ψ(x + ct)? 7/-

- 7-5. (i) Pertimbangkan masalah pengaliran haba uxx=ut, 0 < x <, t > 0 u(0,t) = 0, u(,t) = 50, t > 0 u(x,0) = 60 - x, 0 < x < Tunjukkan bahawa penyelesaian boleh ditulis sebagai u(x,t) = dengan n 1 c n e n t sin n x nx 40 3x sin dx 0 Diberi persamaan gelombang c uxx=utt, dan membuat perubahan pembolehubah ζ = x - ct, η = x + ct tunjukkan bahawa persamaan gelombang boleh ditulis sebagai uζη=0 Dengan ini, tunjukkan bahawa penyelesaian am bagi persamaan gelombang boleh ditulis seperti u(x,t) = ϕ(x - ct) + ψ(x + ct) Apakah tafsiran untuk ψ(x + ct)? - ooo O ooo -