Eksamenssett logo
eksamenssett.noTren målrettet
  • Ungdomsskole/VGS
  • Høyskole
  • Ressurser
  • Privatundervisning
  • Kontakt
eksamenssett.noTren målrettet

Komplett samling av eksamensoppgaver og løsninger for norsk skole.

Om ossPrivatundervisningPriserSlik bruker du sidenFAQPersonvernVilkårAngrerettKontaktKI-deklarasjon

© 2026 Eksamenssett.no · Alle rettigheter forbeholdt

Innholdet er utviklet med KI og kvalitetssikres kontinuerlig – av modellene, og ved at våre tusenvis av brukere kan melde fra om feil. Slik jobber vi med kvalitet →

Eksamenssett.no eies og drives av Studenthjelp Privatundervisning AS

Org.nr. 913 117 387 (Foretaksregisteret) · Aksel Olsens vei 10B, 1597 Moss · Ikke MVA-registrert

Eksamenssett logo
eksamenssett.noTren målrettet
  • Ungdomsskole/VGS
  • Høyskole
  • Ressurser
  • Privatundervisning
  • Kontakt
eksamenssett.noTren målrettet

Komplett samling av eksamensoppgaver og løsninger for norsk skole.

Om ossPrivatundervisningPriserSlik bruker du sidenFAQPersonvernVilkårAngrerettKontaktKI-deklarasjon

© 2026 Eksamenssett.no · Alle rettigheter forbeholdt

Innholdet er utviklet med KI og kvalitetssikres kontinuerlig – av modellene, og ved at våre tusenvis av brukere kan melde fra om feil. Slik jobber vi med kvalitet →

Eksamenssett.no eies og drives av Studenthjelp Privatundervisning AS

Org.nr. 913 117 387 (Foretaksregisteret) · Aksel Olsens vei 10B, 1597 Moss · Ikke MVA-registrert

Eksamenssett logo
eksamenssett.noTren målrettet
  • Ungdomsskole/VGS
  • Høyskole
  • Ressurser
  • Privatundervisning
  • Kontakt
eksamenssett.noTren målrettet

Komplett samling av eksamensoppgaver og løsninger for norsk skole.

Om ossPrivatundervisningPriserSlik bruker du sidenFAQPersonvernVilkårAngrerettKontaktKI-deklarasjon

© 2026 Eksamenssett.no · Alle rettigheter forbeholdt

Innholdet er utviklet med KI og kvalitetssikres kontinuerlig – av modellene, og ved at våre tusenvis av brukere kan melde fra om feil. Slik jobber vi med kvalitet →

Eksamenssett.no eies og drives av Studenthjelp Privatundervisning AS

Org.nr. 913 117 387 (Foretaksregisteret) · Aksel Olsens vei 10B, 1597 Moss · Ikke MVA-registrert

TMA4121

Cheat Sheet

Formler, begreper og oppsummering
Matematikk 4K
eksamenssett.no

Formler

Laplace-transform og IVP

  • •\(\mathcal{L}\{f'\}=sF(s)-f(0)\)
  • •\(\mathcal{L}\{f''\}=s^2F(s)-sf(0)-f'(0)\)
  • •\(\mathcal{L}\{t^n\}=\dfrac{n!}{s^{n+1}}\)
  • •\(\mathcal{L}\{e^{at}\}=\dfrac{1}{s-a}\)
  • •\(\mathcal{L}\{\cos\omega t\}=\dfrac{s}{s^2+\omega^2},\quad \mathcal{L}\{\sin\omega t\}=\dfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\)
  • •s-skift: \(\mathcal{L}\{e^{at}f(t)\}=F(s-a)\)
  • •t-skift: \(\mathcal{L}\{u(t-a)f(t-a)\}=e^{-as}F(s)\)
  • •\(\mathcal{L}\{u(t-a)\}=\dfrac{e^{-as}}{s},\quad \mathcal{L}\{\delta(t-a)\}=e^{-as}\)
  • •Konvolusjon: \(\mathcal{L}\{f*g\}=F(s)G(s),\ (f*g)(t)=\int_0^t f(\tau)g(t-\tau)\,d\tau\)
  • •\(\mathcal{L}^{-1}\left\{\dfrac{1}{(s+a)^n}\right\}=\dfrac{t^{n-1}}{(n-1)!}e^{-at}\)

Konvolusjon og integralligninger

  • •Konvolusjon (halvakse): \((f*g)(t)=\int_0^t f(\tau)g(t-\tau)\,d\tau\)
  • •Konvolusjonsteorem: \(\mathcal{L}\{f*g\}=F(s)G(s)\)
  • •Inverstransform: \(\mathcal{L}^{-1}\{F(s)G(s)\}=(f*g)(t)\)
  • •

Nøkkelformler per tema

Bølgeligning og Laplaceligning ved separasjon

  • •Bølgeligningen: \(u_{tt}=c^2u_{xx}\), \(\lambda_n=\frac{cn\pi}{L}\)
  • •Dirichlet-løsning: \(u=\sum_{n\ge1}\big(A_n\cos\lambda_nt+B_n\sin\lambda_nt\big)\sin\frac{n\pi x}{L}\)
  • •Koeffisienter: \(A_n=\frac{2}{L}\int_0^Lf\sin\frac{n\pi x}{L}dx\), \(B_n=\frac{2}{\lambda_nL}\int_0^Lg\sin\frac{n\pi x}{L}dx\)
  • •Blandet rand \(u(0,t)=0,\ u_x(L,t)=0\): \(X_n=\sin\frac{(2n+1)\pi x}{2L}\), \(n\ge0\)
  • •Dempet: \(u_{tt}+2\kappa u_t=c^2u_{xx}\) gir \(T_n=e^{-\kappa t}\big(A\cos\omega_nt+B\sin\omega_nt\big)\), \(\omega_n=\sqrt{\lambda_n^2-\kappa^2}\)
  • •Reaksjonsledd: \(u_t+au=c^2u_{xx}\) gir \(T_n=e^{-(\lambda_n^2+a)t}\)
  • •Laplace: \(u_{xx}+u_{yy}=0\), \(X_n=\sin\frac{n\pi x}{L}\Rightarrow Y_n=A\cosh\frac{n\pi y}{L}+B\sinh\frac{n\pi y}{L}\)
  • •Helmholtz: \(u_{xx}+u_{yy}-k^2u=0\) gir \(\mu_n=\sqrt{n^2+k^2}\) i \(\cosh/\sinh\)
  • •Fouriertransform: \(\mathcal{F}\{u_x\}=iw\hat u\), \(\mathcal{F}\{u_{xx}\}=-w^2\hat u\)
  • •Varmekjernen: \(v_t=cv_{xx}\), \(v(x,0)=\delta(x)\Rightarrow v=\frac{1}{\sqrt{4\pi ct}}e^{-x^2/(4ct)}\)
  • •d'Alembert: \(u=\tfrac12\big(f(x-ct)+f(x+ct)\big)+\frac{1}{2c}\int_{x-ct}^{x+ct}g(s)ds\)
  • •Gauss-integral: \(\int_{-\infty}^{\infty}e^{-aw^2+iwx}dw=\sqrt{\pi/a}\,e^{-x^2/(4a)}\), \(a>0\)

Vanlige feil å unngå

Laplace-transform og IVP

  • •Glemmer initialleddene i derivasjonsreglene — særlig \(-sf(0)-f'(0)\) i \(\mathcal{L}\{f''\}\). Da blir hele løsningen feil.
  • •Forveksler s-skift og t-skift. s-skift (faktor \(e^{at}\) i tid) gir \(F(s-a)\); t-skift (tidsforsinkelse) gir faktor \(e^{-as}\) i s-domenet.
  • •Bruker t-skift på \(u(t-a)g(t)\) uten å omskrive \(g\) som funksjon av \((t-a)\). Man MÅ ha formen \(u(t-a)f(t-a)\); f.eks. \(u(t-2)t=u(t-2)[(t-2)+2]\).
  • •Blander \(s^2+a^2\) (trig) og \(s^2-a^2\) (hyperbolsk) i nevneren. Minustegnet gir \(\sinh/\cosh\), plusstegnet gir \(\sin/\cos\).
  • •Overser resonans: når drivfrekvensen er lik egenfrekvensen får man en dobbel faktor \((s^2+\omega_0^2)^2\) og må bruke standardinversene med \(t\)-ledd, ikke vanlig delbrøk.
  • •Setter \(\mathcal{L}\{\delta(t)\}=1/s\) (forveksles med Heaviside). Riktig er \(\mathcal{L}\{\delta(t)\}=1\) og \(\mathcal{L}\{u(t)\}=1/s\).
  • •Faktoriserer ikke nevneren før delbrøk, eller glemmer at en kvadratisk faktor \(s^2+\omega^2\) krever teller på formen \(As+B\).

Konvolusjon og integralligninger

  • •Tror at vanlig produkt \(f\cdot g\) transformerer til \(F(s)G(s)\) — det er konvolusjonen \(f*g\), ikke produktet.
  • •Tror konstantfunksjonen 1 er identitetselement for konvolusjon. Det er Diracs \(\delta\); faktisk gir \(f*1=\int_0^t f\,d\tau\).
  • •Bruker feil integrasjonsgrenser: Laplace-konvolusjon går fra 0 til \(t\), ikke fra \(-\infty\) til \(\infty\) eller fra 0 til \(\infty\).

Eksamenstips

Laplace-transform og IVP

  • •Skriv alltid opp de to derivasjonsreglene øverst på arket og sett inn begynnelsesbetingelsene umiddelbart — det er gratis poeng og hindrer feil.
  • •Ved diskontinuerlige pådrag: inverter først brøkdelen UTEN \(e^{-as}\), og legg på \(u(t-a)\) og forskyvningen \((t-a)\) helt til slutt.
  • •Fullfør kvadratet i nevneren når den ikke faktoriserer over de reelle tall — det gir umiddelbart formen \((s+\alpha)^2+\beta^2\) for dempet svingning.
  • •Bruk dekkemetoden (cover-up) for enkle reelle poler — det er raskest og gir minst regnefeil under tidspress.
  • •Gjenkjenn resonans-signaturen: en gjentatt faktor i nevneren betyr at svaret inneholder \(t\sin\omega t\) eller \(t\cos\omega t\). Lær standardinversene \(\dfrac{s}{(s^2+\omega^2)^2}\to\dfrac{t}{2\omega}\sin\omega t\) utenat.
  • •Kontroller alltid løsningen mot begynnelsesbetingelsene: sett inn \(t=0\) i \(y(t)\) og deriver for \(y'(0)\). Stemmer det ikke, er det en regnefeil i delbrøkene.
  • •For impulsproblemer: impulssvaret er \(\mathcal{L}^{-1}\{1/p(s)\}\). Kjenner du det, kan du bygge vilkårlige svar med konvolusjon uten ny delbrøkregning.

Konvolusjon og integralligninger

  • •Gjenkjenn differansekjerne \(k(t-\tau)\): da er integralet en konvolusjon og Laplace gir \(Y(s)=\frac{F(s)}{1-K(s)}\) direkte.
  • •Ha standard Laplace-tabellen klar: \(1\to\frac1s\), \(t\to\frac{1}{s^2}\), \(e^{at}\to\frac{1}{s-a}\), \(\sin\omega t\to\frac{\omega}{s^2+\omega^2}\), \(\cos\omega t\to\frac{s}{s^2+\omega^2}\).
  • •
eksamenssett.no · TMA4121 Matematikk 4K
Volterra andre slag: \(Y(s)=\dfrac{F(s)}{1-K(s)}\)
  • •Integrasjonsregel: \(\mathcal{L}\{\int_0^t y\,d\tau\}=\tfrac{1}{s}Y(s)\), dvs. \(\int_0^t y\,d\tau=1*y\)
  • •Abel-kjerne: \(\mathcal{L}\{t^{-1/2}\}=\sqrt{\pi/s}\), \(\mathcal{L}\{\sqrt t\}=\tfrac{\sqrt\pi}{2}s^{-3/2}\)
  • •Fourier-konvolusjon: \(\mathcal{F}\{f*g\}=\sqrt{2\pi}\,\hat f(\omega)\hat g(\omega)\)
  • •Konvolusjonsidentiteter: \(1*1=t\), \(t*1=\tfrac{t^2}{2}\), \(e^{at}*e^{bt}=\tfrac{e^{at}-e^{bt}}{a-b}\)
  • Fourierrekker

    • •\(f(x)=a_0+\sum_{n=1}^{\infty}(a_n\cos nx+b_n\sin nx)\)
    • •\(a_0=\frac{1}{2\pi}\int_{-\pi}^{\pi}f\,dx,\quad a_n=\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^{\pi}f\cos nx\,dx,\quad b_n=\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^{\pi}f\sin nx\,dx\)
    • •Periode \(2L\): \(a_n=\frac{1}{L}\int_{-L}^{L}f\cos\frac{n\pi x}{L}dx,\ b_n=\frac{1}{L}\int_{-L}^{L}f\sin\frac{n\pi x}{L}dx\)
    • •Odde \(f\): \(b_n=\frac{2}{\pi}\int_0^\pi f\sin nx\,dx\); Like \(f\): \(a_n=\frac{2}{\pi}\int_0^\pi f\cos nx\,dx\)
    • •Dirichlet i hopp: \(S(x_0)=\frac{1}{2}[f(x_0^-)+f(x_0^+)]\)
    • •Parseval: \(\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^{\pi}f^2dx=2a_0^2+\sum_{n=1}^\infty(a_n^2+b_n^2)\)
    • •Kompleks form: \(c_n=\frac{1}{2\pi}\int_{-\pi}^{\pi}f(x)e^{-inx}dx,\ c_n=\frac12(a_n-ib_n)\)
    • •Klassiske summer: \(\sum\frac{1}{n^2}=\frac{\pi^2}{6},\ \sum\frac{(-1)^{n+1}}{n^2}=\frac{\pi^2}{12},\ \sum_{k\ge0}\frac{1}{(2k+1)^2}=\frac{\pi^2}{8}\)

    Fourier-transform

    • •Transform: \(\hat f(w)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{-\infty}^{\infty}f(x)e^{-iwx}\,dx\)
    • •Invers: \(f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{-\infty}^{\infty}\hat f(w)e^{iwx}\,dw\)
    • •Derivasjon: \(\mathcal F\{f^{(n)}\}=(iw)^n\hat f(w)\)
    • •Romforskyvning: \(\mathcal F\{f(x-a)\}=e^{-iaw}\hat f(w)\)
    • •Frekvensforskyvning: \(\mathcal F\{e^{iw_0x}f(x)\}=\hat f(w-w_0)\)
    • •Skalering: \(\mathcal F\{f(ax)\}=\frac{1}{a}\hat f(w/a)\), \(a>0\)
    • •Konvolusjon: \(\mathcal F\{f*g\}=\sqrt{2\pi}\,\hat f(w)\hat g(w)\)
    • •Rektangelpuls: \(\mathcal F\{1_{|x|
    • •Gaussisk: \(\mathcal F\{e^{-ax^2}\}=\frac{1}{\sqrt{2a}}e^{-w^2/(4a)}\)
    • •Parseval: \(\int_{-\infty}^{\infty}|f(x)|^2dx=\int_{-\infty}^{\infty}|\hat f(w)|^2dw\)
    • •Gaussisk integral: \(\int_{-\infty}^{\infty}e^{-ax^2}dx=\sqrt{\pi/a}\)

    Komplekse funksjoner og analytisitet

    • •Cauchy-Riemann: \(u_x=v_y,\quad u_y=-v_x\)
    • •Derivert: \(f'(z)=u_x+iv_x=v_y-iu_y\)
    • •Laplace (harmonisk): \(u_{xx}+u_{yy}=0\)
    • •Polar CR: \(u_r=\tfrac1r v_\theta,\quad v_r=-\tfrac1r u_\theta\)
    • •\(e^z=e^x(\cos y+i\sin y),\quad |e^z|=e^x\)
    • •\(\sin z=\dfrac{e^{iz}-e^{-iz}}{2i},\quad \cos z=\dfrac{e^{iz}+e^{-iz}}{2}\)
    • •\(\cos(iz)=\cosh z,\quad \sin(iz)=i\sinh z\)
    • •\(\operatorname{Ln}(z)=\ln|z|+i\operatorname{Arg}(z),\ \operatorname{Arg}(z)\in(-\pi,\pi]\)

    Kompleks integrasjon og Cauchys teoremer

    • •Cauchys integralteorem: \(\oint_C f(z)\,dz=0\) for \(f\) analytisk i og på \(C\)
    • •Cauchys integralformel: \(f(z_0)=\frac{1}{2\pi i}\oint_C \frac{f(z)}{z-z_0}\,dz\)
    • •Derivert versjon: \(f^{(n)}(z_0)=\frac{n!}{2\pi i}\oint_C \frac{f(z)}{(z-z_0)^{n+1}}\,dz\)
    • •\(\oint_{|z|=1} z^n\,dz=2\pi i\) hvis \(n=-1\), ellers \(0\)
    • •ML-ulikheten: \(\left|\int_C f\,dz\right|\le M\cdot L\)
    • •Jordans lemma: \(\int_{\Gamma_R}e^{iaz}f\,dz\to 0\) for \(a>0\), \(\max_{\Gamma_R}|f|\to 0\)
    • •\(|e^{iaz}|=e^{-aR\sin\theta}\) for \(z=Re^{i\theta}\)
    • •Residyteorem: \(\oint_C f\,dz=2\pi i\sum_k \operatorname{Res}_{z_k}f\)
    • •Fresnel: \(\int_0^{\infty}\cos(x^2)\,dx=\int_0^{\infty}\sin(x^2)\,dx=\frac12\sqrt{\frac{\pi}{2}}\)
    • •Gauss: \(\int_0^{\infty}e^{-r^2}\,dr=\frac{\sqrt{\pi}}{2}\)

    Laurentrekker og singulariteter

    • •Laurentrekke: \(f(z)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}a_n(z-z_0)^n\), konvergerer i \(r<|z-z_0|
    • •Koeffisienter: \(a_n=\dfrac{1}{2\pi i}\oint_C\dfrac{f(z)}{(z-z_0)^{n+1}}\,dz\)
    • •Residy = \(a_{-1}\); residyteorem: \(\oint_C f\,dz=2\pi i\sum\operatorname{Res}\)
    • •Residy i pol av orden \(m\): \(\operatorname{Res}=\dfrac{1}{(m-1)!}\lim_{z\to z_0}\dfrac{d^{m-1}}{dz^{m-1}}[(z-z_0)^m f(z)]\)
    • •Enkel pol av \(p/q\): \(\operatorname{Res}_{z_0}=\dfrac{p(z_0)}{q'(z_0)}\) når \(q(z_0)=0,\ q'(z_0)\neq0\)
    • •Geometrisk rekke: \(\dfrac{1}{1-w}=\sum_{n=0}^{\infty}w^n\) for \(|w|<1\)

    Residyteorem

    • •\(\operatorname{Res}_{z=z_0}f = a_{-1}\) (koeffisient til \((z-z_0)^{-1}\) i Laurentrekka)
    • •Enkel pol: \(\operatorname{Res}_{z=z_0}f = \lim_{z\to z_0}(z-z_0)f(z)\)
    • •Pol av orden \(m\): \(\operatorname{Res}_{z=z_0}f = \dfrac{1}{(m-1)!}\lim_{z\to z_0}\dfrac{d^{m-1}}{dz^{m-1}}[(z-z_0)^m f(z)]\)
    • •Kvotientformel (enkel pol): \(\operatorname{Res}_{z=z_0}\dfrac{p}{q}=\dfrac{p(z_0)}{q'(z_0)}\)
    • •Residyteoremet: \(\oint_C f\,dz = 2\pi i\sum_k\operatorname{Res}_{z=z_k}f\)
    • •Reelt integral: \(\int_{-\infty}^{\infty}f\,dx = 2\pi i\sum_{\text{øvre halvplan}}\operatorname{Res}\,f\)

    Reelle integraler via residyer

    • •\(\oint_C f(z)\,dz=2\pi i\sum_k\operatorname{Res}_{z_k}f\)
    • •\(\operatorname{Res}_{z_0}f=\lim_{z\to z_0}(z-z_0)f(z)\) (enkel pol); \(=\dfrac{P(z_0)}{Q'(z_0)}\) for \(f=P/Q\)
    • •\(\operatorname{Res}_{z_0}f=\dfrac{1}{(m-1)!}\lim_{z\to z_0}\dfrac{d^{m-1}}{dz^{m-1}}[(z-z_0)^m f]\) (pol av orden \(m\))
    • •\(\cos\theta=\tfrac12(z+\tfrac1z),\ \sin\theta=\tfrac{1}{2i}(z-\tfrac1z),\ d\theta=\tfrac{dz}{iz}\) (med \(z=e^{i\theta}\))
    • •\(\int_0^{2\pi}\dfrac{d\theta}{a+b\cos\theta}=\dfrac{2\pi}{\sqrt{a^2-b^2}}\) for \(a>|b|>0\)
    • •\(\int_{-\infty}^{\infty}\dfrac{dx}{x^2+a^2}=\dfrac{\pi}{a}\); \(\int_{-\infty}^{\infty}\dfrac{dx}{(x^2+a^2)^2}=\dfrac{\pi}{2a^3}\)
    • •\(\int_{-\infty}^{\infty}\dfrac{\cos(mx)}{x^2+a^2}dx=\dfrac{\pi}{a}e^{-ma}\) for \(m,a>0\)
    • •Halvt residy: liten halvsirkel over enkel pol på aksen gir \(-\pi i\operatorname{Res}\) (med klokka)

    Varmeligning og separasjon av variabler

    • •Varmeligningen: \(u_t=c^2u_{xx}\), \(c^2=K/(\sigma\rho)\)
    • •Separasjon: \(\frac{\dot G}{c^2G}=\frac{F''}{F}=k\) gir \(F''-kF=0\), \(\dot G-c^2kG=0\)
    • •Dirichlet-egenfunksjoner: \(F_n=\sin\frac{n\pi x}{L}\), \(\lambda_n=\frac{cn\pi}{L}\), \(n\ge1\)
    • •Neumann-egenfunksjoner: \(F_n=\cos\frac{n\pi x}{L}\), \(n\ge0\)
    • •Dirichlet-løsning: \(u=\sum_{n=1}^{\infty}B_n\sin\frac{n\pi x}{L}e^{-\lambda_n^2t}\)
    • •Koeffisient (sinus): \(B_n=\frac{2}{L}\int_0^L f(x)\sin\frac{n\pi x}{L}\,dx\)
    • •Neumann-løsning: \(u=A_0+\sum_{n=1}^{\infty}A_n\cos\frac{n\pi x}{L}e^{-\lambda_n^2t}\), \(A_0=\frac{1}{L}\int_0^L f\,dx\)
    • •Ortogonalitet: \(\int_0^L\sin\frac{m\pi x}{L}\sin\frac{n\pi x}{L}dx=\frac{L}{2}\delta_{mn}\)
    • •Stasjonær (faste ender): \(u_s(x)=T_1+\frac{T_2-T_1}{L}x\)
    • •Varmetap: \(u=e^{-\beta t}v\) gir \(G_n=e^{-(\lambda_n^2+\beta)t}\)

    Sturm-Liouville og egenfunksjoner

    • •Dirichlet: \(\lambda_n=-\left(\dfrac{n\pi}{L}\right)^2,\ X_n=\sin\dfrac{n\pi x}{L},\ n=1,2,3,\dots\)
    • •Neumann: \(\lambda_n=-\left(\dfrac{n\pi}{L}\right)^2,\ X_n=\cos\dfrac{n\pi x}{L},\ n=0,1,2,\dots\)
    • •Blandet \(X(0)=0,X'(L)=0\): \(\lambda_n=-\left(\dfrac{(2n-1)\pi}{2L}\right)^2,\ X_n=\sin\dfrac{(2n-1)\pi x}{2L}\)
    • •Norm: \(\displaystyle\int_0^L\sin^2\dfrac{n\pi x}{L}dx=\int_0^L\cos^2\dfrac{n\pi x}{L}dx=\dfrac{L}{2}\ (n\geq1)\)
    • •Sinuskoeffisient: \(b_n=\dfrac{2}{L}\displaystyle\int_0^L f(x)\sin\dfrac{n\pi x}{L}dx\)
    • •Cosinuskoeffisient: \(a_0=\dfrac{1}{L}\displaystyle\int_0^L f\,dx,\quad a_n=\dfrac{2}{L}\displaystyle\int_0^L f\cos\dfrac{n\pi x}{L}dx\)
    • •Generell koeffisient med vekt \(r\): \(c_n=\dfrac{\int_a^b f X_n r\,dx}{\int_a^b X_n^2 r\,dx}\)
    • •Varmeligning: \(u(x,t)=\sum_n b_n\sin\dfrac{n\pi x}{L}e^{-c^2(n\pi/L)^2 t}\)

    Potensrekker og konvergens

    • •Forholdstest: \(R=\lim_{n\to\infty}\left|\dfrac{a_n}{a_{n+1}}\right|\)
    • •Cauchy–Hadamard: \(\dfrac{1}{R}=\limsup_{n\to\infty}\sqrt[n]{|a_n|}\)
    • •Geometrisk rekke: \(\sum_{n=0}^{\infty} z^n=\dfrac{1}{1-z},\ |z|<1\)
    • •Endelig geometrisk sum: \(\sum_{n=0}^{N-1} z^n=\dfrac{1-z^N}{1-z}\)
    • •Eksponentialrekke: \(e^z=\sum_{n=0}^{\infty}\dfrac{z^n}{n!},\ R=\infty\)
    • •Weierstrass M-test: \(|f_n(z)|\le M_n,\ \sum M_n<\infty\Rightarrow\) uniform konvergens
    • •R = avstand fra \(z_0\) til nærmeste singularitet
  • •Glemmer fortegnet på kjernen: ved \(y=f-\int (t-\tau)y\,d\tau\) blir nevneren \(s^2+1\) (gir \(\sin\)), ikke \(s^2-1\) (gir \(\sinh\)).
  • •Setter \(g(t-\tau)\) feil, f.eks. skriver \(g(\tau-t)\) eller \(g(t+\tau)\) i konvolusjonsintegralet.
  • •Roter med Gammafunksjonen: \(\mathcal{L}\{t^{-1/2}\}=\Gamma(1/2)s^{-1/2}=\sqrt{\pi}\,s^{-1/2}\), ikke \(s^{-1/2}\) alene.
  • Fourierrekker

    • •Glemmer å sjekke symmetri først, og gjør unødvendig dobbeltarbeid med å beregne koeffisienter som uansett er null.
    • •Blander konvensjonene \(a_0\) og \(a_0/2\): med konstantledd \(a_0\) er \(a_0=\frac{1}{2\pi}\int f\,dx\), men med \(a_0/2\) er \(a_0=\frac{1}{\pi}\int f\,dx\). Vær konsekvent.
    • •Fortegnsfeil i delvis integrasjon, særlig \(v=-\frac{\cos nx}{n}\) (minustegn) og \(\cos n\pi=(-1)^n\).
    • •Setter \(S(x_0)=f(x_0)\) i et hopppunkt i stedet for middelverdien \(\frac12[f^-+f^+]\).
    • •Glemmer hoppet som oppstår ved intervallendene \(x=\pm\pi\) ved periodisk utvidelse når \(f(-\pi^+)\neq f(\pi^-)\).
    • •Velger en uheldig \(x\)-verdi når man skal summere en tallrekke; velg \(x=0,\pi\) eller \(\pi/2\) slik at \(\cos/\sin\) blir enkle.
    • •Tror Gibbs-oversvinget forsvinner med flere ledd — amplituden (≈9 %) forblir, kun posisjonen flyttes.

    Fourier-transform

    • •Bruker feil normalisering — i TMA4120 er det \(1/\sqrt{2\pi}\) i BÅDE transform og invers, ikke \(1\) i den ene og \(1/2\pi\) i den andre.
    • •Glemmer fortegnet i eksponenten: \(e^{-iwx}\) i transformen, \(e^{+iwx}\) i inversen.
    • •Feil faktor i Gaussisk transform — det skal være \(\frac{1}{\sqrt{2a}}\) og eksponent \(-w^2/(4a)\), ikke \(-aw^2\).
    • •Glemmer faktoren \(\sqrt{2\pi}\) i konvolusjonsteoremet (gjelder symmetrisk konvensjon).
    • •Behandler \(\hat f(0)\) som \(f(0)\) — \(\hat f(0)\) er proporsjonal med arealet \(\int f\,dx\), ikke funksjonsverdien.
    • •Bytter om derivasjonsreglene: derivasjon i rom gir \(iw\), multiplikasjon med x gir \(i\,d/dw\).
    • •Antar at romforskyvning endrer amplitudespekteret — den endrer bare fasen siden \(|e^{-iaw}|=1\).

    Komplekse funksjoner og analytisitet

    • •Bytte om fortegn i CR: husk \(u_y=-v_x\) (minus), ikke \(u_y=v_x\).
    • •Tro at CR alene garanterer analytisitet — kontinuerlige partiellderiverte kreves også, og deriverbarhet i ett isolert punkt (som \(|z|^2\) i origo) gir IKKE analytisitet.
    • •Anta \(|\sin z|\le1\) i \(\mathbb{C}\); komplekse sin/cos er ubegrenset.
    • •Glemme \(2\pi k\)-grenene når man løser \(e^z=c\) eller \(\sin z=c\); kompleks logaritme er flerverdig.
    • •Glemme integrasjonsfunksjonen \(g(x)\) når man finner harmonisk konjugert ved integrasjon mhp \(y\).
    • •Forveksle \(\cos(iz)=\cosh z\) med \(\cosh(iz)=\cos z\) — sjekk hvilken vei \(i\)-en går.

    Kompleks integrasjon og Cauchys teoremer

    • •Bruke Cauchys teorem (=0) selv om det finnes en singularitet inni konturen — sjekk alltid hvilke poler som ligger inni.
    • •Forveksle eksponenten i den deriverte formelen: det skal være \((z-z_0)^{n+1}\) i nevneren og faktor \(n!\), ikke \((z-z_0)^n\).
    • •Bruke \(\cos z\) direkte i konturintegrasjon — \(\cos z\) vokser eksponentielt i øvre halvplan. Bruk \(e^{iz}\) og ta realdel til slutt.
    • •Anta at buen alltid forsvinner: for rasjonelle uttrykk kreves \(\deg q\ge \deg p+2\) for ren ML, ellers trengs Jordans lemma.
    • •Glemme at \(\bar z\) ikke er analytisk — Cauchys teorem gjelder ikke, og \(\oint_{|z|=1}\bar z\,dz=2\pi i\neq 0\).
    • •Velge feil sektorvinkel i Fresnel: det MÅ være \(\pi/4\) for at \(iz^2=-r^2\) på strålen.
    • •Glemme orienteringen: positiv (mot klokka) gir \(+2\pi i\); negativ orientering snur fortegnet.

    Laurentrekker og singulariteter

    • •Blande sammen polens orden med eksponenten i nevneren uten å sjekke om telleren har nullpunkt (f.eks. \(\sin z/z^3\) gir orden 2, ikke 3).
    • •Tro at en pol av orden \(>1\) alltid har residy ulik null — \(\cos z/z^2\) har pol av orden 2 men residy 0.
    • •Glemme at samme funksjon har ulike Laurentrekker i ulike ringer; man må velge riktig annulus før man bruker geometrisk rekke.
    • •Bruke positive potenser når \(|z|>|a|\): da må man faktorere ut \(z\) (ikke \(a\)) slik at \(|a/z|<1\).
    • •Forveksle vesentlig singularitet med høyordens pol — \(e^{1/z}\) har uendelig hoveddel og er vesentlig, ikke en pol.
    • •Bruke Taylorformelen \(f^{(n)}(z_0)/n!\) for Laurentkoeffisienter — den gjelder bare \(n\ge0\) og kun når \(f\) er analytisk i \(z_0\).

    Residyteorem

    • •Bruke kvotientformelen \(p/q'\) på en pol av høyere orden — den gjelder kun enkle poler (der \(q'(z_0)\neq0\)).
    • •Glemme \((m-1)!\) eller derivere feil antall ganger \((m-1)\) ved poler av orden \(m\).
    • •Ta med poler som ligger utenfor (eller på) konturen i summen — kun poler strengt innenfor teller.
    • •Bruke \(\cos z\)/\(\sin z\) direkte i konturintegralet i stedet for \(e^{iz}\); cosinus/sinus vokser eksponentielt og ødelegger halvsirkel-estimatet.
    • •Glemme faktoren \(2\pi i\), eller forveksle den med \(\pi i\)/\(2\pi\).
    • •Anta at en hevbar singularitet alltid gir Res ≠ 0 — den gir alltid Res \(=0\).
    • •Feil fortegn ved negativ (med klokka) orientering av konturen.

    Reelle integraler via residyer

    • •Bruke \(\cos z\) i stedet for \(e^{iz}\) — \(\cos z\) vokser eksponentielt i øvre halvplan og ødelegger buebidraget. Bruk \(e^{iz}\) og ta real-/imaginærdelen til slutt.
    • •Glemme å sjekke gradkravet \(\deg Q\ge\deg P+2\) (eller \(+1\) med Jordan) — uten dette forsvinner ikke buebidraget og metoden er ugyldig.
    • •Inkludere poler i nedre halvplan når man lukker i øvre halvplan. Kun poler innenfor den valgte konturen bidrar.
    • •For trig-integraler: ta med poler med \(|z|>1\). Kun poler innenfor enhetssirkelen \((|z|<1)\) teller.
    • •Bruke fullt residy \(2\pi i\) for en pol på aksen. Aksepoler gir HALVT residy \(\pm\pi i\), og integralet eksisterer bare som PV.
    • •Glemme faktoren \(\frac{1}{iz}\) fra \(d\theta=\frac{dz}{iz}\) i trig-substitusjonen.
    • •Feil fortegn på den deriverte ved dobbel pol — husk \((2i)^3=-8i\), ikke \(8i\).

    Varmeligning og separasjon av variabler

    • •Glemmer at \(\lambda_n\) inneholder faktoren \(c\): dempingen er \(e^{-(cn\pi/L)^2t}\), ikke \(e^{-(n\pi/L)^2t}\) når \(c\ne1\).
    • •Bruker sinusrekke for Neumann-problemet. Isolerte ender krever cosinus-egenfunksjoner og et konstantledd \(A_0\).
    • •Glemmer konstantleddet \(A_0\) (mode \(n=0\)) i Neumann-løsningen, og dermed feil likevektstemperatur.
    • •Setter \(k>0\) eller \(k=0\) i Dirichlet-problemet — disse gir kun triviell løsning. Korrekt er \(k=-p^2<0\).
    • •Bruker faktoren \(\frac{1}{L}\) i stedet for \(\frac{2}{L}\) i koeffisientformelen (forveksler med \(A_0\)-formelen).
    • •Behandler ikke-homogene randbetingelser direkte med separasjon — man må først trekke fra stasjonærløsningen.

    Sturm-Liouville og egenfunksjoner

    • •Glemme å sjekke tilfellene \(\lambda=0\) og \(\lambda>0\) separat — man må vise at de bare gir den trivielle løsningen før man konkluderer at egenverdiene er negative.
    • •Bruke \(\sin\) der randkravene krever \(\cos\) (eller motsatt). Dirichlet \(\Rightarrow\sin\), Neumann \(\Rightarrow\cos\). Sjekk alltid hvilken funksjon som oppfyller randkravene.
    • •Bruke feil norm: nevneren i koeffisientformelen er \(\int_0^L\sin^2=L/2\), ikke \(L\). Dette gir faktoren \(2/L\), ikke \(1/L\).
    • •Glemme at Neumann-problemet inkluderer \(n=0\) (konstanten) med \(\lambda_0=0\), mens Dirichlet ikke gjør det.
    • •Fortegnsforvirring i \(\lambda\): noen bøker skriver \(X''+\lambda X=0\) (da er \(\lambda=+(n\pi/L)^2>0\)), andre \(X''=\lambda X\) (da \(\lambda=-(n\pi/L)^2<0\)). Vær konsekvent.
    • •Anta at egenfunksjonene er ortogonale uten vekt — for generelle Sturm-Liouville-problemer (Bessel, Legendre) må man inkludere vektfunksjonen \(r(x)\).

    Potensrekker og konvergens

    • •Glemmer at randen \(|z-z_0|=R\) må undersøkes separat — forholds-/rottesten sier ingenting der.
    • •Forveksler kvotientformen: \(R=\lim|a_n/a_{n+1}|\), ikke \(\lim|a_{n+1}/a_n|\) (den gir \(1/R\)).
    • •Bruker kvotientform når grensen ikke eksisterer (f.eks. ved hull i koeffisientene) — bruk Cauchy–Hadamard med limsup.
    • •Glemmer å substituere ved rekker i \(z^2\) e.l.: \(|w|<\rho\) gir \(|z|<\sqrt{\rho}\), ikke \(|z|<\rho\).
    • •Antar at punktvis konvergens medfører uniform — det gjør den ikke (jf. \(\sum x^n/n\) på \([0,1)\)).
    • •Velger en \(M_n\) som fortsatt avhenger av z — \(M_n\) MÅ være en konstant.
    • •Tror absolutt og uniform konvergens er det samme — de er uavhengige begreper.

    Bølgeligning og Laplaceligning ved separasjon

    • •Glemmer faktoren \(\lambda_n\) når \(u_t(x,0)\) deriveres: riktig er \(u_t(x,0)=\sum\lambda_nB_n\sin\frac{n\pi x}{L}\), ikke \(\sum B_n\sin\frac{n\pi x}{L}\).
    • •Bruker \(e^{-\lambda_n^2t}\) (varmeligningens tidsfaktor) i bølgeligningen. Bølgeligningen er udempet og gir \(\cos/\sin\).
    • •Bruker \(\cos/\sin\) i \(y\)-retningen for Laplaceligningen. Fortegnet snur: \(Y''=+p^2Y\) gir \(\cosh/\sinh\).
    • •Glemmer \(n=0\)-moden ved Neumann-rand. For bølgeligningen er den \(T_0=a+bt\) (lineær), for Laplace \(Y_0=a+by\) — ikke konstant uten videre.
    • •Normaliserer ikke randverdien i Laplace-oppgaver: koeffisienten skal være \(b_n/\sinh(n\pi)\), ikke \(b_n\).
    • •Behandler et problem på hele linjen med separasjon. Uten randbetingelser finnes ingen egenverdier — bruk Fouriertransform.
    • •Setter \(\hat\delta(w)=1\). I TMA4120-konvensjonen er \(\hat\delta(w)=1/\sqrt{2\pi}\).
    Sjekk alltid svaret: regn ut konvolusjonsintegralet direkte eller verifiser at transformen stemmer (f.eks. \(\frac{1}{s}\cdot\frac1s=\frac{1}{s^2}\) for \(1*1=t\)).
  • •For Volterra av FØRSTE slag (\(y\) kun under integralet): du kan ofte derivere begge sider istedenfor å bruke Laplace — gir samme svar raskere.
  • •Bruk konvolusjon som alternativ til delbrøk ved inverstransform, særlig når en faktor er ikke-rasjonell (\(\frac{1}{\sqrt s}\)).
  • •Etter du har funnet \(Y(s)\): velg den enkleste invertingsmetoden — gjenkjenn standardform, delbrøk, eller konvolusjon.
  • Fourierrekker

    • •Skriv alltid ned symmetrivurderingen eksplisitt: «\(f\) er odde \(\Rightarrow a_n=0\)» gir ofte delpoeng og sparer tid.
    • •Lær standardintegralene \(\int x\sin nx\,dx\), \(\int x\cos nx\,dx\), \(\int x^2\cos nx\,dx\) utenat — de går igjen på nesten alle eksamener.
    • •Når oppgaven ber om en tallrekkesum, koble den til en spesifikk \(x\)-verdi i rekken din og husk å bruke Dirichlet hvis punktet er et hopp.
    • •Bruk \(\cos n\pi=(-1)^n\) og \(\sin n\pi=0\) for å forenkle uttrykk umiddelbart.
    • •Ved skisse av \(S(x)\): tegn minst to perioder, og marker tydelig de utfylte punktene på middelverdien i hoppene.
    • •Parseval er et kraftig alternativ for summer av kvadrater — kjenn igjen når oppgaven ber om \(\sum 1/n^2\) eller \(\sum 1/n^4\).
    • •Desimaltall skrives med komma: skriv \(0{,}5\), ikke \(0.5\).

    Fourier-transform

    • •Lær standardparene utenat: rektangel→sinc, trekant→sinc², Gaussisk→Gaussisk, \(e^{-a|x|}\)→Lorentz \(\frac{a}{a^2+w^2}\).
    • •Bruk symmetri: er funksjonen jevn, regn cosinus-transform \(\sqrt{2/\pi}\int_0^\infty f\cos(wx)dx\) — halverer arbeidet.
    • •Når du blir bedt om et bestemt integral som \(\int\frac{\sin^2}{w^2}\), tenk Parseval på rektangelpulsen.
    • •Sjekk grenseverdier som \(\hat f(0)\) for å verifisere svaret mot arealet under \(f\).
    • •Ved PDE: transformer i romvariabelen, løs ODE i tid, inverter til slutt — skriv ned alle tre stegene tydelig.
    • •Husk at \(e^{-x^2/2}\) er egenfunksjon — nyttig kontroll når du regner Gaussiske transformer.
    • •Verifiser dimensjon/enheter på faktorene: i symmetrisk konvensjon skal transform og invers se identiske ut bortsett fra fortegnet i eksponenten.

    Komplekse funksjoner og analytisitet

    • •Sjekk alltid om \(u\) er harmonisk FØR du leter etter harmonisk konjugert — sparer tid hvis oppgaven er en felle.
    • •Når du skal uttrykke svaret i \(z\): kjenn igjen \(x^2-y^2+2ixy=z^2\), \(x^3-3xy^2+i(3x^2y-y^3)=z^3\), \(e^x\cos y+ie^x\sin y=e^z\).
    • •For ligninger \(\sin z=c\) eller \(\cos z=c\): substituer alltid \(w=e^{iz}\) og løs annengradsligningen i \(w\).
    • •Bruk \(f'(z)=u_x+iv_x\) til å dobbeltsjekke at den analytiske funksjonen du konstruerte er riktig.
    • •Husk at \(e^z\) aldri er null — nyttig for å argumentere om nullpunkter og poler.
    • •Skriv komplekse logaritmer med eksplisitt \(+2\pi i k\) for full uttelling på generell løsning.

    Kompleks integrasjon og Cauchys teoremer

    • •Tegn alltid konturen og marker hvilke singulariteter som ligger innenfor før du regner.
    • •Match integranden mot \(\frac{f(z)}{(z-z_0)^{n+1}}\) for å avgjøre om du bruker integralformelen eller den deriverte versjonen.
    • •For reelle integraler med \(\cos/\sin\): bytt til \(e^{ix}\), bruk Jordans lemma, og ta realdel/imaginærdel helt til slutt.
    • •Sjekk gradsbetingelsen \(\deg q\ge \deg p+2\) raskt for å avgjøre om ren ML holder, eller om du trenger en \(e^{iaz}\)-faktor.
    • •I Fresnel-oppgaver: husk de tre randstykkene (reell akse, bue, \(\pi/4\)-stråle) og at \(e^{iz^2}\) er hel så summen er 0.
    • •Lær standardverdiene utenat: \(\int_{-\infty}^{\infty}\frac{dx}{x^2+1}=\pi\), \(\int_{-\infty}^{\infty}\frac{\cos x}{x^2+1}dx=\frac{\pi}{e}\), Fresnel \(=\frac12\sqrt{\pi/2}\).
    • •Verifiser residy ved enkel pol med formelen \(\operatorname{Res}_{z_0}\frac{g(z)}{h(z)}=\frac{g(z_0)}{h'(z_0)}\) når \(h(z_0)=0\), \(h'(z_0)\neq 0\).

    Laurentrekker og singulariteter

    • •Standard fremgangsmåte: Taylorutvikl telleren, divider på nevnerens potens, les av hoveddel og residy direkte.
    • •For å avgjøre singularitetstype raskt: sjekk grense (hevbar), multipliser med \((z-z_0)^m\) og se om det blir analytisk (pol), ellers vesentlig.
    • •Husk de tre 'vesentlige-fellene': \(e^{1/z}\), \(\sin(1/z)\), \(\cos(1/z)\) — alle vesentlige.
    • •Ved partiellbrøk + Laurent i en midt-ring: behandle hvert ledd separat med riktig \(|z|\)-betingelse.
    • •Skriv alltid ut hvilken annulus rekka gjelder i — eksamenssensor krever konvergensområdet.
    • •Bruk \(\operatorname{Res}=p(z_0)/q'(z_0)\) som tidsbesparende snarvei for enkle poler i reelle-integral-oppgaver.

    Residyteorem

    • •Identifiser alltid FØRST hvilke poler som ligger innenfor konturen før du regner residyer — det sparer arbeid.
    • •Bestem polens orden ved å se på laveste potens av \((z-z_0)\) i nevneren etter at telleren er ikke-null der.
    • •For raske enkle poler i nullpunkter av \(q\): bruk \(p(z_0)/q'(z_0)\) i stedet for å faktorisere.
    • •Ved reelle integraler: sjekk gradbetingelsen (nevner ≥ teller + 2) før du konkluderer at halvsirkelbidraget forsvinner.
    • •Ved trigonometriske integraler over \((-\infty,\infty)\): bytt til \(e^{iz}\), bruk Jordans lemma, og ta real-/imaginærdel til slutt.
    • •Når du er usikker på polens type (særlig \(\sin z/z^k\), \(e^{1/z}\)): regn ut Laurentrekka direkte og les av \(a_{-1}\).
    • •Husk desimalkomma {,} i numeriske svar, og oppgi residyet eksakt (brøk/kompleks form) der det er mulig.

    Reelle integraler via residyer

    • •Identifiser integraltypen FØRST: rasjonal over hele aksen (halvsirkel), trigonometrisk over \([0,2\pi]\) (\(z=e^{i\theta}\)), eller pol på aksen (PV + halvt residy).
    • •Skriv alltid opp konturen eksplisitt og argumenter for at buebidraget forsvinner (ML-ulikhet eller Jordans lemma) — dette gir poeng på eksamen.
    • •For \(\cos\)/\(\sin\)-integraler: sett opp \(e^{imz}\), regn ut \(2\pi i\cdot\)residy, og ta til slutt real- (for \(\cos\)) eller imaginærdel (for \(\sin\)).
    • •Bruk \(\operatorname{Res}=P(z_0)/Q'(z_0)\) for enkle poler — det er ofte raskere enn grensemetoden, særlig for \(1+z^4\)- og \(1+z^6\)-typer.
    • •Forenkl med kjente identiteter: \(\cosh a-\sinh a=e^{-a}\), og \(z_0^n=-1\) for å redusere residyer til pene uttrykk.
    • •Sjekk svaret med et symmetriargument: integral av en odde funksjon over symmetrisk intervall er 0; jevn funksjon gir \(\int_0^\infty=\frac12\int_{-\infty}^\infty\).
    • •Bruk desimalkomma i numeriske svar (f.eks. \(\frac{\pi}{e}\approx 1{,}156\)).

    Varmeligning og separasjon av variabler

    • •Identifiser randtype FØRST: faste ender (Dirichlet) → sin; isolerte ender (Neumann) → cos. Det bestemmer hele basisen.
    • •Hvis startbetingelsen allerede er en sum av sin/cos som matcher egenfunksjonene, kan du lese av koeffisientene direkte uten å integrere.
    • •Skriv alltid \(\lambda_n=\frac{cn\pi}{L}\) tydelig og sett inn tall for hver mode før du fører opp \(e^{-\lambda_n^2t}\).
    • •Sjekk grensetilfellet \(t\to\infty\): Dirichlet \(\to0\), Neumann \(\to A_0\). Det avslører glemte ledd.
    • •Ved ikke-homogene rand: finn stasjonærløsningen \(u_s\), løs for \(v=u-u_s\), og legg sammen til slutt — del opp arbeidet ryddig.
    • •Vis ortogonalitetsargumentet kort når du utleder \(B_n\); sensorer gir poeng for begrunnelsen, ikke bare formelen.

    Sturm-Liouville og egenfunksjoner

    • •Strukturér løsningen av \(X''=\lambda X\) som tre adskilte tilfeller (\(\lambda>0,\ =0,\ <0\)) — sensor vil se at du eliminerer de to første eksplisitt.
    • •Skriv \(\lambda=-p^2\) fra start når du forventer oscillerende løsninger; det gjør den karakteristiske betingelsen \(\sin(pL)=0\) ryddig.
    • •Husk \(\sin^2\theta=\tfrac12(1-\cos2\theta)\) og \(\cos^2\theta=\tfrac12(1+\cos2\theta)\) — du trenger dem konstant for normberegninger.
    • •Når startfunksjonen selv er en egenfunksjon (f.eks. \(\sin(2x)\)), skriv direkte at ortogonaliteten gir én koeffisient lik 1 og resten 0 — ikke regn ut hele integralet.
    • •Knytt alltid egenfunksjonsutviklingen til hele PDE-løsningen: vis hvordan \(b_n\) fra startbetingelsen settes inn i \(u(x,t)=\sum b_n X_n(x)T_n(t)\).
    • •Ved delvis integrasjon av \(\int x\sin(nx)dx\), bruk \(\cos(n\pi)=(-1)^n\) og \(\sin(n\pi)=0\) for å rydde uttrykkene raskt.

    Potensrekker og konvergens

    • •Standard eksamensoppgave: bestem R med forholdstest, og angi konvergensområdet eksplisitt (åpen disk om \(z_0\)).
    • •For rekker med \(n!\) eller \(n^n\) i koeffisientene gir forholdstesten ofte den ryddigste regningen; husk \((1+1/n)^n\to e\).
    • •Ved rekker i \(z^2,z^3,\dots\): substituer \(w=z^k\), løs i w, og oversett tilbake med rot.
    • •For uniform konvergens: skriv eksplisitt opp \(M_n\), vis \(|f_n|\le M_n\), og at \(\sum M_n\) konvergerer (oftest p-rekke eller geometrisk).
    • •Knytt R til singulariteter: for \(1/(1+z^2)\) gir polene i \(\pm i\) at \(R=1\) — nyttig sjekk uten å regne koeffisienter.
    • •Husk de fire standardrekkene (geometrisk, \(e^z\), \(\cos z\), \(\sin z\)) utenat — de brukes direkte i Laurent/residy-oppgaver.

    Bølgeligning og Laplaceligning ved separasjon

    • •Andre orden i tid = to initialbetingelser. Fra \(u_t(x,0)\) står det ALLTID en faktor \(\lambda_n\) foran \(B_n\) — den glemmes oftere enn noe annet.
    • •I Laplace-oppgaver: finn først retningen med to homogene randbetingelser. Den gir \(\sin/\cos\); den andre gir \(\cosh/\sinh\).
    • •Velg \(\sinh(ny)\) når \(u(x,0)=0\) og \(\cosh(ny)\) når \(u_y(x,0)=0\) — da forsvinner den ene konstanten umiddelbart.
    • •Ved modifiserte ligninger (\(+2u_t\), \(+au\), tidsavhengig koeffisient): separer helt vanlig, alt ekstra havner i ODE-en for \(T\). Skriv opp karakteristisk ligning eksplisitt.
    • •På hele linjen finnes ingen egenverdier — bruk Fouriertransform. Skriv de tre stegene tydelig; sensor gir poeng for strukturen.
    • •Kontroller svaret på 30 sekunder: sett \(t=0\), deriver og sett \(t=0\), og sjekk begge randverdiene.
    • •Skal du skissere strengens form ved en tid \(t\), bruk d'Alembert og tegn de to halvprofilene — ikke summer rekka.