Detta är kurshemsidan för Fourieranalys MVE030 med  F2 och Kf2,   men även för 
  •   
  •          Fouriermetoder  MVE290  för TM2,  7,5 hp,    lp3 2013/14
  •  
  • Frånsett ett tillägg och en något mer omfattande laboration sammanfaller denna kurs med Fourieranalys MVE030.
    Tillägget består i att grundläggande distributionsteori ingår i kursen. Det skall redovisas i form av gruppvisa inlämningsuppgifter.  


  •        Kf2 läser samma kurs som F2.

    Detta är också kurs-PM för båda kurserna.
    För kursens syfte och lärandemål hänvisas till kursplanen. För gjorda förändringar sedan förra året, se nedan
    under "Kursutvärdering".


    Välkommen till kursen!
     
    Schemat för kursen hittar du via länken till webTimeEdit på sidans topp. Men de två föreläsningarna om
    distributionsteori avsedda för TM syns bara på schemat för MVE290. Ändå är alla välkomna dit, se avsnittet
    "Distrtibutionsuppgifter för TM2"  nedan.



    Aktuella meddelanden

    Visning av tentorna från den 14 mars
    För  F  och  Kf:  Onsdagen den 2 april kl 12.00-12.45  i  GD-salen
    För TM:             Torsdagen den 3 april kl 15.00-15.30  i MV:H12 (bredvid Pascal)


    Bonuspoängen för Matlab-labben är nu inmatade i Pingpong, för alla som är registrerade på kursen.



    Lokaländring igen 
    Räkneövningen på onsdagar 13.15 - 15  med Peter Helgesson flyttas en gång till, till en ännu större sal.  
    Det blir  HC3  onsdagen den 26 februari och  KC  den 5 mars.



    Missöde med matlab-labbarna
    I torsdags den 20 februari försvann kartongen där matlab-labbarna skall placeras, troligen vid alltför ambitiös
    städning av korridoren. Det är osäkert om den innehöll några inlämnade labbar. Därför uppmanar vi alla som
    lämnade in en labb under onsdagen eller torsdagen, 19 och 20  feb, att meddela detta i ett epost till Oskar,
    hamlet@chalmers.se, så kan han kontrollera om han har labben.


    Här är adressen till mittkursenkäten:

    https://docs.google.com/forms/d/1a53M9qFVg8gcORi3IK5z_c4Dr-A1Z61476yYebQbknQ/viewform


    OBS  Anskaffning av kursboken (av Folland, se nedan):

    Tidigare sköttes bokförsäljningen av en liten agentur UBS, som nu har
    upphört med verksamheten, utan att förvarna oss.

    Var och en bör därför ta något initiativ för att skaffa boken. Det finns
    följande möjligheter (8 Jan):

    UBS har nu 7 exemplar. Adressen är
    c/o Handa,  Vasagatan 36  3 tr,  tel. 711 60 39. Man måste ringa i
    förväg. Pris 550:-

    Cremona har just nu 9 ex, pris ca 650:-

    Amazon, 14 ex(?), pris $56.44. Vet inte om frakt och moms tillkommer.

    Bokus, pris 660:- (Köp inte den upplaga som är från 1992, dyrare och
    tillfälligt slut.)

    Adlibris, pris 662:-
    Lärare och kursutvärderare
    Examinator, kursansvarig samt föreläsare:
    Peter Sjögren
    tel: 7723511
    e-post: peters@chalmers.se
    Matematiska Vetenskaper, rum H4019

    Övningsledare:
    Oskar Hamlet,       tel: 7725301,   rum: H5013,    epost:  hamlet@chalmers.se
    Peter Helgesson    tel: 7725324,   rum: L2039.    epost:  helgessp@chalmers.se 


    För Kf medverkar även  Anna Lokrantz,   epost:  lokrantza@gmail.com


    Kursutvärderare:
    F        Armin Azhirnian                armina@student.chalmers.se
    TM     Gustav Lindwall                guslindw@student.chalmers.se
    Kf       Astrid Olivefors                oastrid@student.chalmers.se
    Kf       Robin Nilsson                   robnils@student.chalmers.se

    Kurslitteratur

  •          Kursbok är G.B. Folland: Fourier analysis and its applications, American Mathematical Society 2009.
  •          I kursen ingår Chapter 1 - 8.  För F2 och Kf2 tillkommer delar av Chapter 9 om distributioner, 
  •          men bara mycket ytligt och översiktligt.  För TM2 ingår huvuddragen av Chapter 9,
  •          som också återfinns, i mer lättläst form, i "Introduktion till distributionsteorin" med
  •          länk här nedan.

  •         Man behöver också tabellverket  BETA,  Mathematics handbook for science 
  •         and engineering,  av L. Råde och B. Westergren.
  •        Kompletterande material:       
  •      
  •        Läsanvisningar (pdf-fil).
  •        Text om likformig konvergens och Eulerekvationer (pdf-fil).      
           Utdrag ur ett kompendium av Kjell Holmåker om  signalbehandling och      
                            samplingssatsen  (pdf-fil).
           "Introduktion till distributionsteorin" (pdf-fil), innehåller det viktigaste av
                             Chaper 9 i Folland.
           "Ortogonalsystem i L^2"  (pdf-fil).
           Extra övningsuppgifter (pdf-fil).
           Lösningar till några av de extra övningsuppgifterna (pdf-fil),
                              
      nämligen EÖ12, 16, 20, 23, 29, 36, 44, 48, 49, 56.
           På begäran ytterligare några sådana lösningar, som avser de
                 tidigare delarna av kursen:  EÖ3, 4, 8, 11, 15, 25, 45, 47, 57 (pdf-fil).
           Efter önskemål också en förteckning av tentamensproblem som kan lösas
           då man bara läst en del av kursen (pdf-fil).
           Rättelser av tryckfel i kursboken (pdf-fil).   
           Två sidor med tips om BETA (pdf-fil), ny version 2014.
           En lista med teorifrågor, varav en kommer på varje tenta:  (pdf-fil).   
    Program


    Föreläsningar
    Här syftar t ex  2.1 på detta avsnitt i Follands bok.   PDE och ODE betyder partiella resp. ordinära differentialekvationer.
    Dag Avsnitt
    Innehåll

     20 jan
     
     1.3
    Introduktion, värmeledningsekvationen, variabelseparation, Fourierserier

     20 jan

     2.1-2
    Fourierserier: koefficienter, Bessels olikhet, (konvergens)

     22 jan

     2.2-3
    Fourierserier: konvergens, derivering

     24 jan

     2.3-5
    Fourierserier: integrering, godtyckliga intervall, vågekvationen. (Faltning)
     27 jan
     7.1-2
    Faltning,     Fouriertransformen: allmänna egenskaper,  (inversionsformeln)
     29 jan
     7.2-4
    Fouriertransformen: inversionsformeln, Plancherels formel, varianter 
     31 jan
     7.4-6
    Tillämpningar av Fouriertransformen,  diskret och snabb Fouriertransform (FFT), (laborationen)
     3 feb
     Holmåker eller 7.3
    Laborationen,   signalbehandling,    (samplingssatsen)
     5 feb 7.3,  8.4Samplingssatsen,   Laplacetransformen med tillämpningar på PDE,
     7 feb "Ortogonalsystem i  L^2 ",   eller 3.3-4Ortogonalsystem, fullständighet
     10 feb 3.5ODE:  Sturm-Liouville-problem
     12 feb 3.5-6Sturm-Liouville-problem (forts)
     14 feb 4.1-3PDE: begynnelse- och randvärdesproblem
     17 feb 4.2-4PDE (forts),   PDE i polära koordinater
     19 feb 5.1, 3Besselfunktioner
     21 feb 5.2, 4-5Besselfunktioner (forts) med tillämpningar
     24 feb 5.5-6Forts.
     26 feb 6.1, 4Ortogonala polynom, Hermitepolynom
     28 feb 6.5, 2Hermite-   och   Legendrepolynom
     3 mars 6.2-3Sfäriska koordinater,  Laguerrepolynom
     5 marsReserv


    Rekommenderade övningsuppgifter
    Här betyder  s  och  S  smågrupper resp. storgrupp, och 1.1:6 står för övning 6 i avsnitt 1.1 i Folland, osv.
    (Dock syftar 2.1:4 på övningen på sidan 31, tabellrad 4.)  Med EÖ avses de extra övningsuppgifterna, se ovan.
    Dag   Demonstreras
      Räkna själv

     s 22 och 25  jan

     2.1:4, 8, 14*, 16
     1.3:4;  2.1:10, 12;  1.3:7;  1.1:6
     
     S 27 jan
     2.2:4, 7;    2.3:2, 3, (4)
     2.1:17, 18;  2.2:3, 5;  2.3:5, (6)
     s 29 och 31 jan
     2.4:3, 4, 8;    EÖ:1, (2)
     2.4:6, 9, 10;   EÖ:2

     S 3 feb
    EÖ:66;   7.2:13a,b;   EÖ:12, 13;  
    7.4:1a,b
      EÖ:67, 9;   7.2.9;   (2.5:4) 
     s 7 feb
     EÖ:6a,b, 7, 19
     EÖ:6d,e;  EÖ:15
     S 10 feb
     7.4:6;  EÖ:20;  Holmåker övn 2  
    7.2:12;  EÖ:10, 11
     s 12 o 14 feb
      EÖ: 16;       8.4:1, 2;      3.3:10a;  EÖ: 14  EÖ:17;     8.4:3a, 5;      EÖ: 47
     S 17 feb
      EÖ: 18;       3.3:10b;     3.4:7a;   3.5:4   3.3:1, 2, 10c;     3.4:7b,c   
     s 19 o 21 feb
     3.5:5;   EÖ:21, 22;   4.2:1, 2
     3.5:7;   4.2:3;   3.4:2
     S 24 feb
     3.5:10;  4.2:4;  4.4:2;  EÖ:24
     EÖ: 23;     3.5:11
     s 26 o 28 feb  4.2:5;       4.4:5;    EÖ: 26
     4.4:1;  EÖ:27 
     S 3 mars EÖ: 28;       5.5:1;        EÖ: 30  5.5:5*;      5.2:4, 8;     5.4:2
     s 5 o 7 mars  6.4:5;       5.5:4;       6.2:6;      EÖ:36 EÖ: 33;      4.4:7;     EÖ: 41;      6.4:6
     S 7 mars  EÖ: 37;      5.5:7*;      EÖ: 43  EÖ: 39,   44,   31
    På de övningar som är markerade med  *  finns mindre fel i bokens facit, se rättelserna.

    Kommentarer till schemat och programmet
    Av de fyra schemalagda dubbeltimmarna med föreläsningar  varje vecka kommer i allmänhet den på måndag
    eftermiddag att ägnas åt räkneövning i storgrupp, med undantag av första läsveckan. Detta framgår av
    programmet nedan, som dock skall tolkas med flexibilitet.

    Räkneövningarna i smågrupper ligger på eftermiddagen onsdagar och fredagar, med undantag av onsdagen
    den 5 februari. Observera att programmet är detsamma de två dagarna. Efter demonstration av de angivna
    övningarna är det tänkt att övningsledaren svarar på frågor om övningarna under rubriken "Räkna själv",
    men också på andra frågor.

    Räkneövningarna för Kf äger rum på onsdagar 13.15 - 15.00 i KS31 och leds av Peter Helgesson
    (läsvecka 1 i stället av Hossein Raufi).
    Övningarna för TM äger rum på fredagar 13.15 - 15.00 i FL71  (tredje läsveckan i FL61) och leds
    av examinator.
    Övningarna för F äger rum på onsdagar 13.15 - 15.00 i KS32 och på fredagar 13.15 - 15.00 i  FL72 
    (tredje läsveckan i FL62) och leds av Oskar Hamlet. Men programmet för dessa övningar är
    detsamma, och var och en kan välja när och vart man vill gå. Samma uppgifter demonstreras alltså
    onsdag och fredag.

    Observera att på grund av CHARM-dagen är övningarna på onsdagen den 5 februari flyttade till fredagen
    den 7 februari 15.15 - 17.00 i FL61 och FL62.

    För Kf ordnas dessutom extra övningar som leds av Anna Lokrantz. Tiden är torsdag 10.00 - 11.45,
    lokalen växlar.

    Konsultationstiderna på tisdag eller onsdag startar tredje läsveckan. Då finns examinator, eller ibland
    någon av övningsledarna, tillgänglig för att svara på frågor. Det första tillfället är tisdagen den 4 februari
    15.15 - 16.00  i FL61 (i schemat på TimeEdit syns inte ordet konsultationstid).

    Varning för schemaändringar!
    Distributionsuppgifter för TM2

    Uppgifterna finns på länken  Distributionsövningar14.  De skall göras i grupper om 3-4 personer.
    Varje grupp skall göra alla de fyra förövningarna betecknade (i),....(iv) och en av  huvudövningarna 1 - 28. 
    Lösningarna skall lämnas in antingen på papper i facket utanför examinators rumsdörr, eller som 
    pdf-fil per epost till examinator, senast den  28 februari kl 17.00.  Två grupper skall inte välja samma huvudövning.
    För att reservera en huvudövning kan en grupp därför skicka ett epost till examinator, med angivande 
    av alla gruppmedlemmarnas namn. Sådana anmälningar prioriteras i den ordning de kommer in. 
    Följande huvudövningar är redan reserverade:  2,  3,  4,  5,   8,  11,  14,  17,  20,  22,  23,  26,  28


    Det blir två dubbeltimmar av föreläsningar om distributioner. De är avsedda för TM, men alla intresserade är
    välkomna. Den första äger rum i läsvecka 2, tisdagen den 28 januari kl 15.15 - 17.00  i HB3.  Den andra
    blir torsdagen den 30 januari kl 13.15 - 15  i HB3.

    Distributionsteorin finns i "Introduktion till distributionsteorin", se länken ovan, och utförligare i Chapter 9
    i kursboken.
    Datorlaborationer och övningar med Matlab

    Frivillig (men rekommenderad) datorlaboration
    Godkänd laboration kan ge högst 4 bonuspoäng som får tillgodoräknas vid ordinarie 
    tentamenstillfälle samt de två följande omtentorna.  En beskrivning finns på  följande länk  (pdf-fil).
    Laborationen görs gruppvis, och grupperna består av 2-4 personer. Endast en rapport per grupp. 
    Rapporterna skall lämnas i pappersform, senast den 24 februari kl 17.00. De kan placeras i en 
    kartong utanför Oskar Hamlets rum H5013 på plan 4, Matematiska Vetenskaper.
    En del av laborationen består i att en datafil skall analyseras. Denna datafil genereras individuellt 
    för var och en som hämtar den. Den som trycker på  knappen nedan får en lång textfil.

    Gör så här:
            Klicka på knappen nedan. Efter ett tag har en sida hämtats in till webbläsaren. Spara denna
            fil i  textformat under namnet indata.m (till exempel).  Denna fil fungerar som en scriptfil
            att köras i matlab. Om man kör den filen i ett matlabfönster,  uppstår en heltalsvariabel
            som heter ftal, och en lång vektor som heter ins. Denna vektor innehåller signalen som skall
            analyseras med matlab. Talet ftal är ett identifieringstal, som skall anges i laborations-
            rapporten. 

            Härifrån kan Du skapa data:

            OBS! Lämna in ENDAST EN lab-rapport per grupp.

           Några kommentarer om laborationen: Vi har två frekvenser w=10 och w=15. Poängen med
           uppgiften är att man skall inse att det krävs en längsta samplingsfrekvens för att upptäcka
           alla frekvenser hos signalen. Denna längsta samplingsfrekvens behöver vara minst dubbelt
           så stor som den högsta frekvensen (w=15) man vill hitta. Denna fenomen kallas "Nyqvist
           Criteria" .  Alltså 2*pi*N/TMax>2*wMax.  T.ex. fungerar  TMax=100,   N=2^9=512 
           mycket bra både för w=10 och w=15.  


    Referenslitteratur:
    1. Material (utvecklat av MV) som ger en kortfattad introduktion till Matlab
    2. Holly More, MATLAB for Engineers
      Ger en introduktion till Matlab och kräver inledningsvis ingen matrisalgebra. Är utmärkt för självstudier.
    3. Per Jönsson, MATLAB-beräkningar inom teknik och naturvetenskap
      Kräver kunskaper i Matrisalgebra. Innehåller lite mer avancerade övningar och modelleringsuppgifter.Är utmärkt som referenslitteratur

          Var och en som är registrerad på kursen i år kan se sina bonuspoäng i Pingpong, när uppgiften är rättad.
    Examination
    Examinationen består av en skriftlig tentamen med 7 eller 8 uppgifter. 
    Datorlaborationen  kan ge upp till 4 bonuspoäng.
    För TM-kursen MVE290 ingår dessutom inlämningsuppgiften i distributionsteori,  se ovan. 

    Tentamen äger rum den 14 mars 2014 på Väg och vatten,  i augusti 2014 samt i januari 2015.  (Kontrollera i
    studentportalen att dessa datum inte har ändrats.)  Skrivtid 5 timmar.

    Vid tentamen är de tillåtna hjälpmedlen tabellverket Beta, de två sidorna med tips om BETA (se 
    länken ovan) samt en typgodkänd räknedosa. Det är inte tillåtet att ha anteckningar eller markeringar 
    i dessa, däremot tillåts bokmärken utan text.
    Tag med giltig legitimation och kvitto på erlagd kåravgift!
    Då tentamen består av 8 uppgifter, är betygsgränserna följande:
    För betyg 3 krävs 30p, för betyg 4 krävs 40p, och för betyg 5 krävs 50p, 
    av ca 60 möjliga plus ev. bonus.    
              Motsvarande då tentamen har 7 uppgifter.
    Tentamen innehåller två teoriuppgifter,  varav en från följande lista:  (pdf-fil).
    Den andra teoriuppgiften är ofta mer beskrivande och handlar då om exempel, metoder, 
    förklaringar, tillämpningar etc., men den kan också gälla formuleringar av satser och 
    definitioner, eller bevis.



    Rutiner kring tentamina
    I Chalmers Studentportal kan du läsa om när tentor ges och om vilka regler som gäller kring att tentera på Chalmers.

    Vid tentamen ska du kunna uppvisa giltig legitimation och kvitto på erlagd kåravgift.

    Meddelande om resultat får du med epost, som skickas automatiskt när resultaten är registrerade. Alternativt kan du gå till Ladok via inloggning i Studentportalen.

    Granskning vid ordinarie tentamen:
    Då det är praktiskt möjligt ordnas ett separat granskningstillfälle av tentamen. Tidpunkt för detta meddelas på kurshemsidan. Den som inte kan delta vid granskningen kan efter granskningstillfället hämta och granska sin tenta på Matematiska vetenskapers studieexpedition, måndag till fredag, kl 9.00-13.00. Kontrollera att Du har fått rätt betyg och att poängsumman stämmer. Eventuella klagomål på rättningen ska lämnas skriftligt på expeditionen, där det finns en blankett till hjälp.

    Vid omtentamen:
    Tentorna granskas och hämtas ut på Matematiska vetenskapers studieexpedition, måndag till fredag, kl 9.00-13.00. Eventuella klagomål på rättningen ska lämnas skriftligt på expeditionen, där det finns en blankett till hjälp.
    Kursutvärdering
    I början av kursen bör minst två studentrepresentanter ha utsetts för att tillsammans med lärarna genomföra kursutvärderingen. Utvärderingen sker genom samtal mellan lärare och studentrepresentanter under kursens gång samt vid ett möte efter kursens slut då enkätresultatet diskuteras och rapport skrivs.
    Se följande mall för Utvärdering av kurser i studentportalen.

    Som resultat av föregående års kursutvärdering har beskrivningen av datorlaborationen reviderats och blivit klarare.
    Eftersom man har frågat efter övningar med lösningar som man kan göra även tidigt under kursens gång, införs en länk
    till en lista som anger vilka gamla tentamentsproblem som går att lösa då man bara läst vissa kapitel i boken, se ovan.
    Dessa problem har utförliga lösningar.

    Övriga förändringar för året är en nya upplagan av texten med  Tips om BETA  och omarbetning av distributionsuppgifterna för TM.
    Några detaljer i de extra övningarna har också förbättrats.
    Gamla tentor,  med ganska utförliga lösningar
           En lista som anger vilka tentamensproblem som kan lösas
           då man bara läst en del av kursen finns här:  (pdf-fil).
       
            Tenta augusti 2014
             Lösningar augusti 2014

            Tenta mars 2014
             Lösningar mars 2014
         
            Tenta januari 2014
            Lösningar januari 2014

            Tenta augusti 2013       
             Lösningar augusti 2013

           Tenta mars 2013 
            Lösningar mars 2013

            Tenta januari 2013
            Lösningar januari 2013
       
            Tenta augusti 2012
            Lösningar augusti 2012

            Tenta mars 2012
            Lösningar mars 2012

            Tenta jaunari 2012       
            Lösningar januari 2012 

            Tenta augusti 2011      
            Lösningar augusti 2011
       
            Tenta mars 2011
            Lösningar mars 2011

            Tenta januari 2011
            Lösningar januari 2011

            Tenta augusti 2010
            Lösningar augusti 2010  
    Tenta mars 2010
             Lösningar mars 2010

            Tenta januari 2010
            Lösningar januari 2010

            Tenta mars 2009
            Lösningar mars 2009

            Tenta augusti 2009
            Lösningar augusti 2009