8.1.2019 2. zápočtový test Honzík

awk at 2019-01-08 23:33:36

Dnešní test:
Původně bylo na vypracování 45 min, čas byl však mírně navýšen.

  1. Najděte všechny póly a rezidua funkce
    f(z) = \frac{1}{(z^2+i)^2}{: alt="f(z) = \frac{1}{(z^2+i)^2}" type="image/"}
    a spočtěte \int_\varphi f(z), dz{: alt="\int_\varphi f(z), dz" type="image/"}, kde \varphi = i + e^{it}{: alt="\varphi = i + e^{it}" type="image/"} pro t \in [0,2\pi]{: alt="t \in [0,2\pi]" type="image/"}
    (10 bodů)

  2. Pomocí integrace vhodné kontury spočtěte
    \int_{-\infty}^\infty \frac{\cos x}{(1+x^2)^2}, dx{: alt="\int_{-\infty}^\infty \frac{\cos x}{(1+x^2)^2}, dx" type="image/"}
    (10 bodů)

  3. Najděte Fourierovu řadu (v reálném tvaru) funkce
    f(x) = \cos \frac{x}{2}, \quad x \in [-\pi, +\pi]{: alt="f(x) = \cos \frac{x}{2}, \quad x \in [-\pi, +\pi]" type="image/"}
    (10 bodů)

  4. Najděte Fourierovu řadu (v reálném tvaru) funkce
    f(x) = \mathrm{e}^{|x|}, \quad x \in [-\pi, +\pi]{: alt="f(x) = \mathrm{e}^{|x|}, \quad x \in [-\pi, +\pi]" type="image/"}
    (10 bodů){: style="list-style-type:decimal"}


Jak bude vypadat písemná zkouška?
Zkouška se bude skládat ze 4 početních příkladů, na jejichž řešení bude 1h a 30 minut. Může se objevit libovolná kombinace z následujících:

  • Elementární funkce (viz příklad 1, 2 v 1. zápočtovém testu http://forum.matfyz.info/viewtopic.php?f=170&t=11832)

  • C-R podmínky (zjistěte zda f{: alt="f" type="image/"} má derivaci, máme reálnou část funkce, doplňte imaginární,...)

  • Mocninné řady (vyjádření f{: alt="f" type="image/"} řadou, ať už pomocí derivování nebo převedením na nějakou známou řadu)

  • Vyšetření řady (poloměr konvergence, spočítat derivace)

  • Reziduová věta (dostaneme křivku, najdeme póly a máme určit, které leží vně a uvnitř křivky)

  • Konturová integrace \int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{P(x)}, \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\sin x}{P(x)}, \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\cos x}{P(x)}{: alt="\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{P(x)}, \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\sin x}{P(x)}, \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\cos x}{P(x)}" type="image/"}, kde P(x){: alt="P(x)" type="image/"} je libovolný polynom

  • Integrál z definice \int_\varphi f(z), dz{: alt="\int_\varphi f(z), dz" type="image/"} (pomocí parametrizace, popř. Cauchyho vzorcem pro kruh)

  • Fourierovy řady pouze příklady na výpočet Fourierovy řady v reálném tvaru (znát vzorce a umět per partes)