Nøkkelbegreper
De overordnede læremålene for TMA4105 Matematikk 2 er angitt i emnebeskrivelsen.
Det kan forekomme endringer i nøkkelbegrepene.
See below for english version. Se også
norsk-engelsk matematisk ordliste.
Uke 2: Flater og koordinatsystemer (8.5, 10.2–10.6)
- Prikk- og kryssproduktet mellom vektorer
- Plan i rommet
- Andregradsflater
- Ellipsoider
- Elliptiske paraboloider
- Enkappede og tokappede hyperboloider
- Polar-, sylinder-, og kulekoordinater
Uke 3: Kurver og vektorvaluerte funksjoner (11.1, 11.3)
- Vektorvaluerte funksjoner av én variabel
- Deriverbarhet
- Derivasjonsregler: produktregler og kjerneregelen
- Kurver og kurveparametrisering
- Glatte kurver
- Tangent- og enhetstangentvektor
- Buelengde
Uke 4: Skalarfelt og linjeintegral (12.1, 15.3, skalarfeltnotat seksjon 1)
- Skalarfelt – funksjoner av flere variable
- Grafen og konturlinjene til en funksjon av to variable
- Konturflatene til en funksjon av tre variable
- Grenseverdier og kontinuitet av skalarfelt
- Linjeintegral av et skalarfelt
- Linjeintegralet er uavhengig av parametrisering
Uke 5: Partiellderiverte og gradienten (skalarfeltnotat seksjon 2–4)
- Partiellderiverte av skalarfelt
- Høyere ordens partiellderiverte
- Likhet av blandede partiellderiverte
- Gradienter og retningsderivert
- Kjerneregelen
Uke 6: Lineær approksimasjon og implisitt derivasjon (skalarfeltnotat seksjon 5–6)
- Lineær approksimasjon
- Tangentplan til funksjonsgrafer
- Implisitt derivasjon og implisitt funksjonssetning
Uke 7: Vektorfelter (15.1-15.2 og 15.4)
- Glatte vektorfelt
- Strømlinjer
- Konservative vektorfelt
- Nødvendige betingelser for konservative vektorfelt
- Linjeintegralet av vektorfelter
- Sirkulasjon – linjeintegralet rundt en lukket kurve
- Uavhengighet av integrasjonskurven for konservative vektorfelter
Uke 8: Dobbeltintegraler (14.1-14.3)
- Dobbeltintegraler
- Riemannsummer
- Egenskaper til dobbeltintegraler
- Enkle og regulære integrasjonsområder
- Itererte dobbeltintegraler
- Bytte av integrasjonsrekkefølge
- Uekte integraler for funksjoner med konstant fortegn
Uke 9: Greens teorem og variabelskifte i dobbeltintegraler (16.3 og 14.4)
- Variabelskifte for dobbeltintegraler
- Integrasjon i polarkoordinater
- Divergens og curl av vektorfelt i planet
- Divergensteoremet i planet
- Greens teorem i planet
Uke 10: Trippelintgraler med variabelskifte (14.5-14.7)
- Jacobi-determinanten
- Trippelintegraler og itererte integraler i tre dimensjoner
- Variabelskifte i trippelintegraler
- Massesenter
Uke 11: Flateintegral og fluks (15.5-15.6)
- Parametriske flater
- Glatte flater
- Flateintegralet
- Flateelementet og normalvektoren
- Orienterte og orienterbare flater
- Fluksen av et vektorfelt gjennom en orientert flate
Uke 13: Divergens og curl (16.1, 16.2)
Ingen oversiktsforelesning pga påske.
- Divergens, curl og regneregler for disse
- Rotasjonsfrie vektorfelt er konservative
- Om \(\mathbf{F}\) er divergensfritt er \(\mathbf{F} = \mathbf{\text{curl } G}\)
Uke 14: Divergensteoremet og Stokes' teorem (16.4, 16.5)
- Divergensteoremet i to og tre dimensjoner (Gauss' teorem)
- Stokes' teorem
Uke 15: Greens og Stokes' teorem. Maksimering/minimering (13.1)
- Repetisjon av divergensteoremet og Stokes' teorem.
- Kritiske punkter, singulære punkter og randpunkter
- Nødvendige og tilstrekkelige kriterier for lokalt min/max
Uke 16–17: Maksimering/minimering (13.1–13.3)
I uke 17 er det ingen interaktive forelesninger.
- Andrederiverttesten i to dimensjoner
- Beregning av maks/min for funksjoner definert på delmengder \(\mathbb{R}^2\) og \(\mathbb{R}^3\)
- Kompakte (lukkede og begrensede) mengder
- Ubegrensede mengder
- Lagranges multiplikatormetode for én og to bibetingelser
Key concepts
Week 2: Planes og coordinate systems (8.5, 10.2–10.6)
- The dot and cross product between vectors
- Planes in 3-space
- Quadric surfaces
- Ellipsoids
- Elliptic paraboloids
- Hyperboloids of one and two sheets
- Polar, cylindrical and spherical coordinates
Week 3: Curves and vector-valued functions (11.1, 11.3)
- Vector-valued functions of one variable
- Differentiability
- Differentiation: product rules and the chain rule
- Curves and curve parametrization
- Smooth curves
- Tangent and unit tangent vectors
- Arc length
Week 4: Scalar fields and line integrals (12.1, 15.3, note on scalar fields section 1)
- Scalar fields – functions of several variables
- The graph and level curves for functions of two variables
- Level surfaces for functions of three variables
- Limits and continuity of scalar fields
- Line integral of scalar field
- The line integral is independent of parametrization
Week 5: Partial derivatives and the gradient (note on scalar fields sections 2-4)
- Partial derivatives of scalar fields
- Higher order partial derivatives
- Equality of mixed partial derivatives
- Gradients and directional derivatives
- The chain rule
Week 6: Linear approximation and implicit differentiation (note on scalar fields sections 5-6)
- Linear approximation
- The tangent plane
- Implicit differentiation and implicit function theorem
Week 7: Vector fields (15.1-15.2 og 15.4)
- Smooth vector fields
- Streamlines
- Conservative vector fields
- Necessary conditions for conservative vector fields
- Line integrals of vector fields
- Circulation – the line integral along closed curves
- Independence of integration curve for conservative vector fields
Week 8: Double integrals (14.1-14.3)
- Double integrals
- Riemann sums
- Properties of double integrals
- Simple and regular domains of integration
- Iterated double integrals
- Change of iteration in double integrals
- Improper integrals for functions with constant sign
Week 9: Green's theorem and change of variables in double integrals (16.3 og 14.4)
- Change of variables in double integrals
- Integration in polar coordinates
- Divergence and curl of vector fields in the plane
- The divergence theorem
- Green's theorem
Week 10: Triple intgrals with change of variables (14.5-14.7)
- The Jacobi determinant
- Triple integrals and iterated integrals in three dimensions
- Change of variables in triple integrals
- Center of mass
Week 11: Surface integrals and flux (15.5-15.6)
- Parametric surfaces
- Smooth surfaces
- The surface integral
- The surface element and the normal vector
- Oriented and orientable surfaces
- The flux of a vector field through an oriented surface
Week 13: Divergence and curl (16.1, 16.2)
No overview lecture because of Easter
- Divergence, curl and identities involving them
- Rotation free vector fields are conservative
- If \(\mathbf{F}\) is divergence free, then \(\mathbf{F} = \mathbf{\text{curl } G}\)
Week 14: The divergence theorem and Stoke's theorem (16.4, 16.5)
- The divergence theorem in two og three dimensions (Gauss's theorem)
- Stoke's theorem
Week 15: Green's and Stoke's theorem. Maximization/minimization (13.1)
- Repetition of the divergence theorem and Stoke's theorem.
- Critical point, singular points and boundary points
- Necessary and sufficient conditions for local max/min
Week 16–17: Maximization/minimization (13.1–13.3)
No interactice lectures in week 17
- The second derivative test in two dimensions
- Computation of ma/min for functions defined on subsets of \(\mathbb{R}^2\) and \(\mathbb{R}^3\)
- Compakte (closed and bounded) sets
- Unbounded sets
- Lagrange's method for one and two constraints