x 2 + x 2 b.) lim x 15 8x + x 2 c.) lim x 2 5x + 6 x 3 + y 3 xy = 7

Relevanta dokument
4. Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horisontella och vertikala asymptoter till y = 1 x 1 + x, och rita funktionens graf.

7x 2 5x + 6 c.) lim x 15 8x + 3x Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horizontella och vertikala asymptoter

10x 3 4x 2 + x. 4. Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horizontella och vertikala asymptoter. y = x 1 x + 1

cos( x ) I 1 = x 2 ln xdx I 2 = x + 1 (x 1)(x 2 2x + 2) dx

x sin(x 2 )dx I 1 = x arctan xdx I 2 = x (x + 1)(x 2 2x + 1) dx

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

Blandade A-uppgifter Matematisk analys

Tentamen i matematik. f(x) = ln(ln(x)),

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i matematik. f(x) = 1 + e x.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Michael Melgaard. Prov i matematik Prog: Datakand., Frist. kurser Derivator o integraler 1MA014

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

TENTAMEN. Ten2, Matematik 1 Kurskod HF1903 Skrivtid 13:15-17:15 Fredagen 25 oktober 2013 Tentamen består av 4 sidor

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik Lösningsförslag till del I

Tentamen i Matematik 1 HF1901 (6H2901) 4 juni 2008 Tid:

Uppgift 1. Bestäm definitionsmängder för följande funktioner 2. lim

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

SF1625 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. e 50k = k = ln 1 2. k = ln = ln 2

Modul 4 Tillämpningar av derivata

SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A

x 2 5x + 4 2x 3 + 3x 2 + 4x + 5. d. lim 2. Kan funktionen f definieras i punkten x = 1 så att f blir kontinuerlig i denna punkt? a.

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna

x 2 5x + 4 2x 3 + 3x 2 + 4x + 5. d. lim 2. Kan funktionen f definieras i punkten x = 1 så att f blir kontinuerlig i denna punkt? a.

Institutionen för Matematik, KTH Lösningar till tentamen i Analys i en variabel för I och K (SF1644) 1/ e x h. (sin x) 2 1 cos x.

x 2 5x + 4 2x 3 + 3x 2 + 4x + 5. d. lim 2. Kan funktionen f definieras i punkten x = 1 så att f blir kontinuerlig i denna punkt? a.

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

MA2001 Envariabelanalys 6 hp Mikael Hindgren Tisdagen den 9 januari Skrivtid:

Tentamen Matematisk grundkurs, MAGA60

Namn Klass Personnummer (ej fyra sista)

Checklista för funktionsundersökning

Envariabel SF1625: Föreläsning 11 1 / 13

x +y +z = 2 2x +y = 3 y +2z = 1 x = 1 + t y = 1 2t z = t 3x 2 + 3y 2 y = 0 y = x2 y 2.

TENTAMEN Kurs: HF1903 Matematik 1, moment TEN2 (analys) Datum: 29 okt 2016 Skrivtid 9:00-13:00

Lösningsförslag v1.1. Högskolan i Skövde (SK) Svensk version Tentamen i matematik

med angivande av definitionsmängd, asymptoter och lokala extrempunkter. x 2 e x =

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

Viktiga begrepp, satser och typiska problem i kursen MVE460, 2015.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Matematik 1 HF1901 (6H2901) 22 aug 2011 Tid: :15 Lärare:Armin Halilovic

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Christoffer Standar LMA033a Matematik BI

Moment 8.51 Viktiga exempel , 8.34 Övningsuppgifter 8.72, 8.73

Mälardalens högskola Akademin för undervisning, kultur och kommunikation

Preliminärt lösningsförslag till del I, v1.0

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

SF1625 Envariabelanalys

När vi ritar grafen kan vi bestämma om funktionen har globalt maximum ( =största värde)

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 29 augusti 2005

KOKBOKEN 3. Håkan Strömberg KTH STH

Högskolan i Skövde (SK, YW) Svensk version Tentamen i matematik

konstanterna a och b så att ekvationssystemet x 2y = 1 2x + ay = b

SF1625 Envariabelanalys

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Jonny Lindström MVE475 Inledande Matematisk Analys

Tentamen i Matematisk analys, HF1905 exempel 1 Datum: xxxxxx Skrivtid: 4 timmar Examinator: Armin Halilovic

Studietips infö r kömmande tentamen TEN1 inöm kursen TNIU22

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Lösningar till kryssproblemen 1-5. Uppgifter till lektion 1: = 10 x. = x 10.

S n = (b) Med hjälp av deluppgift (a) beräkna S n. 1 x < 2x 1? i i. och

Tentamen IX1304 Matematik, Analys , lösningsidéer

Tentamen i Envariabelanalys 1

Envariabelanalys 5B1147 MATLAB-laboration Derivator

Meningslöst nonsens. December 14, 2014

x 1 1/ maximum

Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker. GeoGebraexempel

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

Lösningsförslag till Tentamen i SF1602 för CFATE 1 den 20 december 2008 kl 8-13

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Exempel. Komplexkonjugerade rotpar

vux GeoGebraexempel 3b/3c Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

Tentamen i Matematik 1 DD-DP08

MA2001 Envariabelanalys

TENTAMEN Kurs: HF1903 Matematik 1, moment TEN2 (analys) Datum: 21 dec 2017 Skrivtid 8:00-12:00

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

f(x) = x 2 g(x) = x3 100 h(x) = x 4 x x 2 x 3 100

+ 5a 16b b 5 då a = 1 2 och b = 1 3. n = 0 där n = 1, 2, 3,. 2 + ( 1)n n

MAA7 Derivatan. 2. Funktionens egenskaper. 2.1 Repetition av grundbegerepp

Attila Szabo Niclas Larson Gunilla Viklund Mikael Marklund Daniel Dufåker. GeoGebraexempel

5B1134 Matematik och modeller Uppgifter från kontrollskrivningar och tentamina under läsåren och

1. (a) Los ekvationen z 2 4iz 7 + 4i = 0: Rotterna ska ges pa formen a + bi. (b) Rita i det komplexa talplanet alla komplexa tal z som uppfyller

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

TNA003 Analys I för ED, MT, KTS

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. e x2 /4 2) = 2) =

SAMMANFATTNING TATA41 ENVARIABELANALYS 1

Svar till tentan

Tentamen i Matematik 1 HF aug 2012 Tid: Lärare: Armin Halilovic

Transkript:

TM-Matematik Mikael Forsberg 0734-41331 Pär Hemström 06-64896 För ingenjörs och distansstudenter Envariabelanalys ma034a 01 10 01 Skrivtid: 09:00-14:00. Inga hjälpmedel. Lösningarna skall vara fullständiga och lätta att följa. Börja varje ny uppgift på ny sida. Använd ej baksidor. Skriv namn på varje inlämnat blad. 1. Beräkna följande gränsvärden x 3 a.) lim x 3x x 3 x 5x + 6 x + x b.) lim x 15 8x + x c.) lim x x 4. Bestäm ekvationen för tangenten till kurvan x 3 + y 3 xy = 7 i punkten (, 1) (Ledning: använd implicit derivering) 3. a) Ange det största tänkbara definitionsområde där nedanstående graf representerar en funktion. b) Ange det största tänkbara definitionsområde där nedanstående graf representerar en funktion som också har en invers. c) Ange derfinitionsmängd och värdemängd för inversen till den funktion som du beskrivit i b) 6 4 5 10 15 0 Figure 1: 4. Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horisontella och vertikala asymptoter till y = 1 3x x 1 och rita funktionens graf. 5. (a) Beräkna tredje ordningens Taylorpolynom för cos x centrerad i origo.

(b) Beräkna ett närmevärde för cos π/. (c) Beräkna felettermen och gör en uppskattning av hur stort felet är. 6. Beräkna integralerna (a) ln x x dx (b) x ln xdx 7. Beräkna integralen dx x 3 + 3x + 4x + 8. Kurvan y = x + 1 innesluter tillsammans med x-axeln samt linjerna x = 0 och x = 1 ett område i planet. Vad blir volymen av den kropp som bildas då detta område roterar kring x-axeln? Rita figur.

Svar till tentamen i Envariabelanalys, 01 10 01. 1. a.) 0 b.) 1 c.) 3/4. Tangentlinjens ekvation: y = 11x + 3 3. (a) [ 3, 0] (även R är ett tänkbart svar. (b) Tex [0, π]. Det finns många möjliga intervall. (c) Inversens definitionsmängd är [0, 4] och dess värdemängd är [0, π 4. Inga extrempunkter eller inflexionspunkter. Funktionen har en lodrät asymptot i x = 1 och vågrät asymptot x =. 5. (a) p 3 (x) = 1 x / (b) p 3 (π/) = 1 π 8 (c) Uppskattning av feltermen ger oss ett fel vars belopp maximalt är verkliga, exakta felet är π 8 1 0.337 6. x ln x x 4 + C π4 384 0.537 Det 7. ln x + 1 1 ln x + x + + C 8. 8π 15

Lösningar till tentamen i Envariabelanalys, 01 10 01. 1. (a) (b) x 3 3x x 3 = x 3 x(3 x ) = 1 x 0, x x 5x + 6 15 8x + x = x ( 1 5/x + 6/x ) x (15/x 8/x + 1) = 1,x { }} { 1 5/x + 6/x 15/x 8/x + 1 } {{ } 1,x 1, x (c) x + x x 4 = (x + )(x 1) (x + )(x ) = x 1 x 3 4 = 3 4, x. Linjen med lutning k genom en punkt (x o, y o ) kan beskrivas med ekvationen y y o = k(x x o ) Nu har vi att (x o, y o ) = (, 1) så vi behöver bestämma lutningen i denna punkt. Lutningen ges av derivatan till y och denna kan vi beräkna mha implicit derivering: 3x + 3y y (y + xy ) = 0 y (3y x) = y 3x y = y 3x 3y x I punkten (, 1) så har vi alltså Tangentlinjens ekvation blir alltså Situationen ser ut som i bild k = y (, 1) = 1 3 3 1 = 11 = 11 1 y 1 = 11(x ) y = 11x + 3 3 1 0 1 0 1 3 4 Figure : Kurvan i uppgift 4 med sin tangentlinje genom punkten (, 1)

3. (a) I bilden med Grafen så är definitionsområdet alla värden på x-axeln ovanför vilka vi har grafen. Ur bilden får vi därför att definitionsmängden blir något i stil med [ 3, 0], det är i alla fall den den del av x axeln som syns i bilden. Man kan dock ana att funktionen är en cosinus-funktion som är förflyttad i y led, dvs funktionen är typ + cos x. I villet fall är en sådan funktion definierad för alla reella tal men detta syns formellt inte i bilden. (b) För att ange ett område där funktionen har invers så måste vi ange ett delområde i vilket funktionen antingen är monotont växande eller monotont avtagande. Ett sådant intervall är [0, π] men det finns mång andra liknande intervall att välja bland. Om vi kallar funktionen i figuren för f så kan vi definiera en ny funktion g som bara är definierat på ett visst intervall genom g(x) = f(x), om x [0, π] Denna funktion är alltså inte definierad utanför detta intervall och på intervaller är den lika med funktionen f. VI får att g(x) är en monotont avtagande funktion på detta intervall vilket innebär bland annat att den har en invers. (c) Funktionen i föregående deluppgift har värdemängden [0, 4] som läses av på y-axeln. Den inversa funktionen har nu definitionsmängden [0, 4] och värdemängd [0, π]. 5

4. Vi kan först notera att funktionen kommer att ha en vertikal asymptot i x = 1 eftersom den inte är definierad där. Funktionen har horisontell asymptot vilken vi kan beräkna gränsvärdena då x : 1 3x x 1 = 1 3x x(1 1/x) = 1 3 = 1 3 = 1 1/x } {{ } 1, x ± Vi har alltså att x = är horisontell asymptot Låt oss nu beräkna kritiska punkter och beräknar därför derivatan: y = 3 (x 1) Kritiska punkter är värden på x som gör att derivatan blir noll och någon sådan punkt finns inte. Däremot har vi en singulär punkt, dvs en sådan som gör att derivatan inte existerar, i x = 1 eftersom detta värde ger oss en division med noll. Från uttrycket för derivatan har vi att derivatan är positiv för alla tillåtna värden på x dvs alla utom x = 1. Låt oss nu titta på andraderivatan: y 6 = (x 1) 3 Även här saknas nollställen men vi kan se att andra derivatan är positiv om x 1 är negativ och negativ om x 1 är positiv vilket betyder att kurvan till vänster är en glad mun och till höger en sur mun. Teckenstudium x x < 1 1 x > 1 y ej def y + ej def + y ej def y + ej def Table 1: teckenstudium 10 5 4 4 5 10 Figure 3: Grafen till 1 3x x 1 i uppgift 4. 6

5. (a) Taylors tredjegradspolynom med centrum i 0 är p 3 (x) = f(0) + f (0)x + f (0) för vår funktion f(x) = cos x så har vi x + f (0) x 3 6 f(0) = 1, f (0) = 0 = f (0), f (0) = 1 vilket ger att vårt approximerande tredjegradspolynom blir p 3 (x) = 1 x (b) Använder man vårt approximerande tredjegradspolynom får vi ett ungefärligt värde på cos π/ 1 π /8. Det exakta värdet är naturligtvis noll. 1. 0.5 Π 4 Π 3 Π 4 0.5 1. 1.5 Figure 4: Figur till uppgift 5: Felet i x = π/ är skillnaden mellan graferna i denna punkt. (c) Eftersom vi har att cos π/ = 0 så vet vi alltså det verkliga värdet. Detta gör att vi kan beräkna det exakta felet ExactError = cos π/ p } {{ } 3 (π/) = π /8 1 0.337 =0 Genom att använda Taylorapproximationens felterm så kan man göra en uppskattning av hur stort felet kan vara. Feltermen är E 3 (x) = f (iv) (a) x 4, 4! 7 a ligger mellan 0 och x

En uppskattning av felet ger därför (notera att fjärde derivatan av cosinus är cosinus) 1 {}}{ cos a E 3 (π/) = 4 π4 4 π4 384 0.537 Att detta är rimligt kan vi se i figur 4 genom att jämföra graferna för cos x och 1 x / i x = π/: Från figuren är det också tydligt att detta Taylorpolynom inte är så väldigt bra approximation till cosinus för x = π/. Detta beror naturligtvis på att polynomet är uträknat i x = 0 och x = π/ ligger en bit bort. 6. (a) Vi utför substitutionen u = ln x, du = dx x ln x x dx = udu = u som ger oss (b) Detta är en typisk partiell integrationsuppgift. Vi får x ln xdx = x x ln x = [ln x] + C 1 x dx = x ln x x dx = = x x ln x 4 + C 7. Börja med att beräkna nollställena till nämnarens tredjegradspolynom. Eftersom polynomets koefficienter är reella så måste minst ett av polynomets nollställen vara reellt. Genom att gissa på de tal som delar konstanttermen så får vi nollställeskandidaterna ±1 och ± varav endast 1 är ett nollställe. Polynomdivision ger sedan att x 3 + 3x + 4x + = (x + 1)(x + x + ) Nollställena till andragradspolynomet är ickereella så detta är den maximala faktoriseringen i reella polynom. Med hjälp av faktoristeringen så kan vi nu utföra en partialbråksuppdelning av integranden och lämplig ansats är 1 (x + 1)(x + x + ) = A x + 1 + Bx + C x + x + Handpåläggning ger att A = 1. C = 1 beräknas genom att sätta x = 0 och B = 1 beräknas sedan genom att sätta x = 1. Partialbråksuppdelningen ger nu att vår integral blir dx I = (x + 1)(x + x + ) = dx (x + 1)dx x + 1 x + x + Vi får att } {{ } =I 1 I 1 = ln x + 1 } {{ } =I För att beräkna I så kvadratkompletteras nämnaren: x + x + = (x + 1) + 1, vilket ger (x + 1)dx I = (x + 1) + 1 = [u = (x+1) +1, du = (x+1)dx] = 1 du u = 1 ln u = 1 ln x +x+ Och detta ger att vår integral slutligen blir 0 0 I = ln x + 1 1 ln x + x + + C 8. Vi börjar med att rita upp vår situation: Rotationsvolymen blir 1 1 [ x π(x + 1) dx = π x 4 + x 5 + 1dx = π 5 + x3 3 + x ] 1 0 ([ 1 = π 5 + ] ) 3 + 1 [0] = 8π 15 8

3.0.5.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.0 0. 0.4 0.6 0.8 1.0 1. 1.4 Figure 5: Figur till uppgift 8. Det skuggade området ska roteras kring x-axeln 9