MATA114 Differentiaaliyhtälöt (4 op)

Opinnon taso:
Aineopinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
suomi
Vastuuorganisaatio:
Matematiikan ja tilastotieteen laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2017-2018, 2018-2019, 2019-2020

Kuvaus

Sisältö

Differentiaaliyhtälöiden ratkaisumenetelmistä. Ensimmäisen ja toisen kertaluvun tavalliset differentiaaliyhtälöt. Lineaariset differentiaaliyhtälösysteemit.

Kurssin sisältö vastaa kirjan Robert A. Adams: Calculus lukua 18 tai kirjan Boyce ja DiPrima: Elementary differential equations and boundary value problems lukuja 1-3 ja 7.

Suoritustavat

Kurssitentti ja harjoitustehtävät. Arvosana määräytyy kurssitentistä ja harjoitustehtävistä saatujen pisteiden avulla opetusohjelmassa ilmoitettavan laskutavan mukaisesti.

Opintojakson vaihtoehtoisena suoritustapana on lopputentti.

Arviointiperusteet

Opintojakson arvosana määräytyy
a) kurssitentin pistemäärän ja laskuharjoitushyvitysten summan
TAI
b) lopputentin pistemäärän
perusteella.

Hyväksyttyyn suoritukseen riittää puolet maksimipistemäärästä.

Osaamistavoitteet

Opintojakson tavoitteena on oppia ratkaisemaan ensimmäisen ja toisen kertaluvun tavallisia differentiaaliyhtälöitä, sekä ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälösysteemejä. Opintojakson suorittamisen jälkeen opiskelija
- hallitsee differentiaaliyhtälöihin liittyvän perustermistön
- tunnistaa ja osaa ratkaista separoituvan yhtälön ja separoituvaksi palautuvia yhtälötyyppejä
- osaa ratkaista ensimmäisen kertaluvun lineaarisen differentiaaliyhtälön sekä ratkaisukaavan että vakiokertoimisen yhtälön tapauksessa kokeilun avulla
- osaa ratkaista sijoituksella ensimmäiseen kertalukuun palautuvia toisen asteen yhtälöitä ja toisen asteen homogeenisia lineaarisia differentiaaliyhtälöitä käyttäen ratkaisukantaa ja Wronskin determinanttia
- osaa soveltaa kertaluvun pudotusta homogeeniyhtälön toisen ratkaisun löytämiseksi kun yksi ratkaisu tiedetään
- osaa ratkaista toisen asteen vakiokertoimisen homogeenisen lineaarisen differentiaaliyhtälön karakteristisen polynomin avulla
- osaa etsiä ratkaisua toisen asteen lineaariselle differentiaaliyhtälölle vakioiden varioinnin ja vakiokertoimisessa tapauksessa kokeilun avulla
- tuntee lineaaristen differentiaaliyhtälöiden ja differentiaaliyhtälösysteemien välisen yhteyden ja hallitsee systeemeihin liittyvät lineaarialgebralliset käsitteet
- osaa ratkaista lineaarisen ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälösysteemin

Lisätietoja

28h luentoja, 7 harjoituskertaa

Esitietojen kuvaus

Calculus 3, Lineaarinen algebra ja geometria 1

Suoritustavat

Tapa 1

Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x
Julkaisematon arviointikohde
x
Julkaisematon arviointikohde