Kap Generaliserade multipelintegraler.

Relevanta dokument
Kap Dubbelintegraler.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Dubbelintegraler och volymberäkning

Kap 5.7, Beräkning av plana areor, rotationsvolymer, rotationsareor, båglängder.

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

Inlämningsuppgift nr 2, lösningar

Visa att vektorfältet F har en potential och bestäm denna. a. F = (3x 2 y 2 + y, 2x 3 y + x) b. F = (2x + y, x + 2z, 2y 2z)

) 2 = 1, där a 1. x + b 2. y + c 2

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

Lösningar till MVE017 Matematisk analys i en variabel för I x 3x y = x. 3x2 + 4.

10 Beräkning av dubbelintegraler

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

Generaliserade multipelintegraler. Komplement till Arne P.

Låt vara en reell funktion av en reell variabel med definitionsmängden som är symmetrisk i origo.

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

= 0. Båda skärningsvinklarna är således π/2 (ortogonala riktningsvektorer).

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

en primitiv funktion till 3x + 1. Vi får Integralen blir

DUBBELINTEGRALER. Rektangulära (xy) koordinater

Institutionen för matematik KTH. Tentamensskrivning, , kl B1119, Vektoranalys, för Open.

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

Tentamen SF1626, Analys i flera variabler, Svar och lösningsförslag. 2. en punkt på randkurvan förutom hörnen, eller

1. För vilka värden på konstanterna a och b är de tre vektorerna (a,b,b), (b,a,b) och (b,b,a) linjärt beroende.

Kontrollskrivning 1A

x ( f u 2y + f v 2x) xy = 24 och C = f

Övningar till Matematisk analys III Erik Svensson

Lösningsförslag till tentamen Torsdag augusti 16, 2018 DEL A

IV, SF1636(5B1210,5B1230).

Lösningsförslag till tentan i 5B1115 Matematik 1 för B, BIO, E, IT, K, M, ME, Media och T,

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen 18 augusti 2011, Svar och lösningsförslag

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. 1. En svängningsrörelse beskrivs av

Modul 5: Integraler. Det är viktigt att du blir bra på att integrera, så träna mycket.

a) Bestäm samtliga asymptoter (lodräta/vågräta/sneda). b) Bestäm samtliga stationära punkter och deras karaktär (min/max/terrass). c) Rita grafen.

TMV036 Analys och linjär algebra K Kf Bt, del C

1. Bestäm definitionsmängden och värdemängden till funktionen f(x,y) = 1 2x 2 3y 2. Skissera definitionsmängden, nivålinjerna och grafen till f.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

i utvecklingen av (( x + x ) n för n =1,2,3º. = 0 där n = 1,2,3,

SF1646 Analys i flera variabler Tentamen 18 augusti 2011, Svar och lösningsförslag

11 Dubbelintegraler: itererad integration och variabelsubstitution

Tentamen: Lösningsförslag

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Generaliserade integraler. Definitionen. J amf orelsesatser. Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Dagens amnen 1 / 10

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A

har ekvation (2, 3, 4) (x 1, y 1, z 1) = 0, eller 2x + 3y + 4z = 9. b) Vi söker P 1 = F (1, 1, 1) + F (1, 1, 1) (x 1, y 1, z 1) = 2x + 3y + 4z.

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

Omtentamen (med lösningar) MVE085 Flervariabelanalys

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

Omtentamen MVE085 Flervariabelanalys

För att uttrycka den primitiva funktionen i den ursprungliga variabeln sätter vi in θ = arcsin 2x. Lektion 14, Envariabelanalys den 23 november 1999

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

x (t) = 2 1 u = Beräkna riktnings derivatan av f i punkten a i riktningen u, dvs.

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

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

8.4. Integration av trigonometriska uttryck

SF1626 Flervariabelanalys

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

Svar till tentan

Flervariabelanlys och Matlab Kapitel 3

Lösningsförslag envariabelanalys

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.

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Torsdagen den 18 augusti 2016

Matematiska Institutionen L osningar till v arens lektionsproblem. Uppgifter till lektion 9:

TMV036 Analys och Linjär Algebra K Kf Bt, del C

Problem inför KS 2. Problem i matematik CDEPR & CDMAT Flervariabelanalys. KTH -matematik

x 2 = lim x 2 x 2 x 2 x 2 x x+2 (x + 3)(x + x + 2) = lim x 2 (x + 1)

ENDIMENSIONELL ANALYS A3/B kl INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. lim

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Endast kommenterade svar!!! OBS: Inte alla delsteg är redovisade!

För studenter i Flervariabelanalys Flervariabelanalys MA012B ATM-Matematik Mikael Forsberg

SAMMANFATTNING TATA41 ENVARIABELANALYS 1

Mer om generaliserad integral

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

15 Multipelintegraler, sfäriska koordinater, volymberäkningar

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

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE , kl

MVE465. Innehållsförteckning

ENDIMENSIONELL ANALYS DELKURS A3/B kl HJÄLPMEDEL. Lösningarna skall vara försedda med ordentliga motiveringar.

Lösningar till Matematisk analys

Generaliserade integraler. Definitionen. J amf orelsesatser. Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Dagens amnen 1 / 12

MA2001 Envariabelanalys 6 hp Mikael Hindgren Tisdagen den 12 januari 2016 Skrivtid:

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 12 januari 2016

Flervariabelanalys och Matlab Kapitel 3

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

y= x dx = x = r cosv $ y = r sin v ,dxdy = rdrdv ' 2* så får vi att

1. Beräkna hastigheten, farten och accelerationen vid tiden t för en partikel vars rörelse beskrivs av r(t) = (2 sin t + cos t, 2 cos t sin t, 2t).

Lösningar till MVE016 Matematisk analys i en variabel för I yy 1 + y 2 = x.

6. Räkna ut integralen. z dx dy dz,

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

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE035

SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A

av envariabelfunktionen g(t) och flervariabelfunktionen t = h(x, y) = x 2 + e y.)

Transkript:

Kap 4.3. Generaliserade multipelintegraler. 50. Beräkna följande generaliserade multipelintegraler: A a. dxdy, ges av x, 0 xy x A b. A c. A d. A e. K x ( + x 2 )( + x 2 y 2 ) dxdy, ges av x > 0, xy x dxdy, ges av 0 x + (x 2y) 2 dxdy, över första kvadranten + (x + y) 4 A f. ( + x 2 + y 2 dxdy ) 3/2 R 2 A g. A h. A i. A j. R 2 e x y dxdy A k. B l. B m. dxdydz över området x 0, y 0, z 0 ( + x + y + z) 7/2 (x 2 + y 2 ) 2 dxdy, ges av 2x2 + 2xy + y 2 > dxdy, ges av x, y 0 (x + y) 4 ln (x 2 + y 2 + z 2 ) dxdydz, ges av x 2 + y 2 + z 2 R 2 xy dxdy, över kvadraten 0 < x <, 0 < y < (x 2 + 4y 2 dxdy, ges av x > 0, xy > ) 2 (4 x)(x y) dxdy, ges av 0 x 4, x y x

B 50 n. B o. e ( x 2 / 4 + y 2 /9) dxdy, ges av x2 4 + y2 9 x + y (x 2 + y 2 ) 2 ex y dxdy, då ges av x 2 + y 2, 0 y x och y x x e B p. y dxdy, över kvadraten 0 x, 0 y y B q. B r. B s. B t. y 2 x 2 dxdy, ges av 0 xy 3, 0 x y 2, x 0 x 2 + y 2 + x 2 + y 2 z dxdydz, ges av z > 0, x 2 + y 2 + z 2 och x 2 + y 2 < z 2, z > 0 ln (x y) 2 dxdy, över kvadraten x, y y2 x2 (x + y) 2 e x + y dxdy, ges av x + y, y x B u. arctan y x dxdy, över kvadraten 0 x, 0 y. x 2 + y 2 502. Undersök konvergensen av följande generaliserade dubbelintegraler: A a. A b. B c. A d. B e. sin xy + x 4 + y dxdy 4 R 2 (x 2 + y 2 ) 3/2 dxdy, ges av x2 + y 2 x (x 2 + y 2 ) 3/2 dxdy, ges av x2 + y 2 sin x (x 2 + y 2 ) 3/2 dxdy, ges av x2 + y 2 dxdy, över första kvadranten x 2 + y3 2

B 502 f. R 2 sin (x 2 + y 2 ) dxdy B g. B h. x 2 + y 2 dxdy, ges av x2 + y 2, y x 2 x 2y dxdy, ges av x, y. (x 2 + y 2 ) 2 503. Visa att de nedanstående dubbelintegralerna är konvergenta och beräkna deras värden B a. B b. x 4y dxdy, ges av 4xy, x > 0 (x 2 + 4y 2 ) 5/2 dxdy, där a > och ges av x + y, 0 x (x + y) a C c. R 2 e (x 2 + y2) cos (x 2 + y 2 ) dxdy C d. R 2 xy e (x 2 + xy + y2) dxdy. C 504. För vilka värden på a är dubbelintegralen x y dxdy, där (x 2 + y 2 ) a ges av x + y, konvergent? C 505. Undersök konvergensen av dubbelintegralen x p + y dxdy, q över området x 2 + y 2, för positiva konstanter p och q. C 506. Låt A = 0 4AB = C. e x4 dx, B = 0 x 2 e x4 dx och C = 0 dx. Visa att + x4 3

B 507. Betrakta funktionen om n < y < x < n + f(x,y) = om n < x < y < n + 0 annars där n = 0,,2,.... Verifiera att 0 men f(x,y) dxdy är divergent. R 2 dx 0 f(x,y) dy = 0 dy 0 f(x,y) dx = 0 4

Ledningar till uppgifterna 50 507. 50 a. Integrera i y led. b. Integrera i y led. c. Substituera u = x 2y, v = x. d. Substituera u = x + y, v = y. e. Ingen ledning. f. Inför polära koordinater. g. Inför polära koordinater. h. Ingen ledning. i. Inför sfäriska koordinater. j. Utnyttja symmetrin och integrera över första kvadranten. e x y = e x. e y. k. Ingen ledning. l. Substituera x = 2r cos v, y = r sin v. m. Substituera u = x y, v = y. n. Substituera x = 2r cos v, y = 3r sin v. o. Substituera u = x y, v = x 2 + y 2. p. Integrera i y led. q. Substituera u = x y, v = xy. r. Inför sfäriska koordinater. s. Observera symmetrin m a p linjen y = x (som består av singulära punkter). Integrera över området under linjen. Substituera u = x y, v = x. Partiell integration. t. Substituera u = x + y, v = y x. u. ela upp i två delområden med hjälp av linjen y = x. Integrera över var och ett av dessa områden (polära koordinater). Vid addition av dessa dubbelintegraler kommer vissa obekväma termer att försvinna. 5

502 a. Integranden är positiv. Inför polära koordinater. b. Ersätt x med x. Visa (polära koordinater) att den nya integralen är divergent. Av detta följer att den ursprungliga integralen är divergent. c. Ersätt integranden med dess absolutbelopp. Approximera sin x med. Visa att den nya integralen är konvergent. ärför är den ursprungliga integralen konvergent. d. Origo är singulär. I närheten av origo är y 3 < y 2. Ersätt nämnaren med x 2 + y 2 och undersök konvergensen av den nya integralen. Använd majorantprincipen. e. Betrakta tillräckligt stora (x,y). å kan integrandens absolutbelopp approximeras med (x 4 + y 4 ). Integralen för denna funktion är konvergent (polära koordinater). f. Ersätt integranden med dess absolutbelopp. Integrera över nπ x 2 + y 2 (n + )π. g. Utnyttja symmetrin. Inför polära koordinater. etta leder till a 0 ln sin v dv som kan jämföras med 0 ln t dt. Partiell integration. h. ela upp i två integraler med täljaren x respektive 2y. essa integraler är konvergenta (kan lätt beräknas). 503 a. Integranden växlar tecken. ela upp i två integraler med täljarna x respektive y. essa kan beräknas med hjälp av substitutionen x = 2r cos v, y = r sin v. b. Substituera x + y = u, x = v. c. Approximera integrandens absolutbelopp med den exponentiella termen. Visa konvergensen av den nya integralen. Inför polära koordinater. d. Ersätt xy med xy. Integrera över första kvadranten. Substituera x = u + v och y = u v. Inför polära koordinater. När konvergensen är visad kan man beräkna integralen med hjälp av de 3 3 ovan nämnda metoderna. 504 Ersätt x y med x y och undersök konvergensen över området x 2 + y 2. 6

505 Konvergensförhållandena ändras inte om man ersätter med G som definieras enligt x = r q cos v, y = r p sin v, 0 r, 0 v π 2. 506 4AB kan uppfattas som en dubbelintegral över första kvadranten. Inför polära koordinater. Substituera tan v = t. 507 Integrera över området G n som består dels av punkter inom kvadraten n x n, n y n och dels inom triangeln n y x n +. 7

Svar till uppgifterna 50 505. 50a.. b. π 2 8. c. π 4. d. π 4. e. 8. f. 2π. 5 g. 3π 2. h. 6. i. 8πR 3 (3 ln R ). j. 4. 9 k. 4. l. 6. m. 8. n. 6π e. o. (e ). p. 2 (e 2). 2 q. 2 3 (4 + 3 6 5 0 ). r. s. 4 (2 ln 2 3). t. u. π 2 ln ( + 2 ). π (π + ln 4). 4 e 2. 502 a. Konvergent. b. ivergent. c. Konvergent. d. ivergent. e. Konvergent. f. ivergent. g. Konvergent. h. Konvergent. 503 a. 6. b. a. c. π. d. 2π. 2 3 3 504 a > 3 2. 505 p + q >. 8