Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Modul 4 Tillämpningar av derivata

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

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

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

SF1625 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

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.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Envariabelanalys 1

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

601. (A) Bestäm MacLaurinutvecklingarna av ordning 2 till följande uttryck. Resttermen ges på ordoform.

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 Torbjörn Kolsrud

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.

Maclaurins och Taylors formler. Standardutvecklingar (fortsättning), entydighet, numerisk beräkning av vissa uttryck, beräkning

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

2x 2 3x 2 4x 2 5x 2. lim. Lösning. Detta är ett gränsvärde av typen

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Lars Filipsson. Modul 1

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

MVE465. Innehållsförteckning

TAYLORS FORMEL VECKA 4

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SAMMANFATTNING TATA41 ENVARIABELANALYS 1

1. (a) Beräkna gränsvärdet (2p) e x + ln(1 x) 1 lim. (b) Beräkna integralen. 4 4 x 2 dx. x 3 (x 1) 2. f(x) = 3. Lös begynnelsevärdesproblemet (5p)

Kap Generaliserade multipelintegraler.

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

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

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

1 Primitiva funktioner

I punkten x = 1 fås speciellt. Taylorpolynomet blir. f(x) = f(a) + f (a)(x a) + f (a)

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

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

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

Lösningar till tentamen TEN1 i Envariabelanalys I (TNIU 22)

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Onsdagen den 5 juni, 2013

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

RIEMANNSUMMOR. Den bestämda integralen definieras med hjälp av Riemannsummor. Låt vara en begränsad funktion,, reella tal och. lim.

R AKNE OVNING VECKA 1 David Heintz, 31 oktober 2002

TATA42: Föreläsning 2 Tillämpningar av Maclaurinutvecklingar

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.

Kursens Kortfrågor med Svar SF1602 Di. Int.

6.2 Implicit derivering

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

Något om Taylors formel och Mathematica

FÖ: MVE045, Riemann integral, tekniker Zoran Konkoli, HT 2018

Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys

SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A

8.4. Integration av trigonometriska uttryck

Svar till tentan

Modul 1 Mål och Sammanfattning

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

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

Kapitel 5: Primitiva funktioner

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

5. Förklara varför sannolikheten att en slumpvis vald lottorad har 7 rätt är x + x 2 innehåller termen 14x. Bestäm

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

Modul 6: Integraler och tillämpningar

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

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

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

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

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

MATEMATIK Datum: Tid: förmiddag Hjälpmedel: inga. Mobiltelefoner är förbjudna. A.Heintz Telefonvakt: Christoffer Standar, Tel.

11 Dubbelintegraler: itererad integration och variabelsubstitution

TATA42: Föreläsning 2 Tillämpningar av Maclaurinutvecklingar

Notera att ovanstående definition kräver att funktionen är definierad i punkten x=a.

TENTAMEN HF1006 och HF1008

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

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys

Lektioner Datum Lokal Grupp 1 Grupp 2 Grupp 3 Grupp 4 Avsnitt

R AKNE OVNING VECKA 2 David Heintz, 13 november 2002

TATA42: Föreläsning 3 Restterm på Lagranges form

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

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

SF1625 Envariabelanalys

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

Teorifra gor kap

KOMPLETTERANDE UPPGIFTER TILL MATEMATISK ANALYS - EN VARIABEL AV FORSLING OCH NEYMARK

Anteckningar för kursen "Analys i en Variabel"

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

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

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

MATEMATIK Datum: Tid: förmiddag Hjälpmedel: inga. Mobiltelefoner är förbjudna. A.Heintz Telefonvakt: Christo er Standar, Tel.

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Transkript:

Institutionen för Matematik SF65 Envariabelanalys Läsåret 5/6 Modul 5 Integraler Denna modul omfattar kapitel 5 och avsnitt 6.-6. i kursboken Calculus av Adams och Esse och undervisas på tre föreläsningar, två övningar och ett seminarium. Viktiga begrepp. Denna modul handlar om integraler. Det slås fast i en precis definition vad som menas med att en funktion är integrerbar på ett intervall och vad i så fall integralen av f över det intervallet är. Men det är inte definitionen man normalt använder för att räkna ut integraler, utan andra metoder som bygger på definitionen. Den viktigaste satsen är integralkalkylens huvudsats (the fundamental theorem of calculus) som säger att derivata och integral i någon mening är inversa operationer. En följd av detta är att man kan använda primitiv funktion (på engelska anti-derivative) för att räkna ut integraler. Eftersom det ofta är svårt att hitta primitiva funktioner, så har ett antal tekniker utvecklats för detta ändamål. De viktigaste är variabelsubstitution och partiell integration. För rationella funktioner kan partialbråksuppdelning (på engelska partial fractions) användas. I praktiken är förstås också numeriska metoder och programvara vitkiga verktyg. Det är viktigt att du blir bra på att integrera, så träna mycket. Att iintegrera är på sätt och vis knepigare än derivera, för här räcker det inte att lära sig integrationsteknikerna; man måste också skaffa sig en känsla för när de olika teknikerna passar att användas. Den känslan får man genom flitig övning. Rekommenderade uppgifter ur kursboken Calculus. Kapitel 5.:, 3, 7, 9, 7, 33. Kapitel 5.:, 3. Kapitel 5.3:, 5, 9,, 7. Kapitel 5.4:, 3, 3. Kapitel 5.5: 3, 8, 7, 33, 39, 4, 4. Kapitel 5.6: 5, 6, 7, 9,, 3, 43. Kapitel 5.7:, 7. Kapitel 6.:, 3, 5, 7, 3,. Kapitel 6.:, 5, 9,, 3, 3.

KAN DU DET HÄR TILLRÄCKLIGT BRA? TESTA DIG SJÄLV! Uppgift. Beräkna nedanstående integraler (tänk på: när ska svaret innehålla en godtycklig konstant och när ska det inte göra det?): + + 3/ / D. E. ( 3 + ) 3 Uppgift. Beräkna nedanstående integraler med hjälp av angiven substitution: D. E. 3/ / 3 e π/ π/6 + 4 (sätt u = ) + (sätt t = + ) e (sätt t = ) ln (sätt t = ln ) cos sin 3 (sätt u = sin ) Uppgift 3. Beräkna nedanstående integraler med hjälp av partiell integration: D. e π/ π/ e ln sin sin

Uppgift 4. Finns det några symmetrier som gör dessa integraler lättare att beräkna? Beräkna dem! sin e arctan Uppgift 5. Beräkna nedanstående integraler med hjälp av partialbråksuppdelning 9 + 4 + 3 + 4 + 3 Uppgift 6. Beräkna följande integraler. Du kan behöva kombinera flera metoder. / e arctan arcsin t dt (ln u) du Uppgift 7. Derivera nedanstående uttryck med avseende på : + t dt + t dt + t dt Uppgift 8. Låt F () = F () sedan lim. 3 cos(t ) dt. Beräkna F (), F () och F () och beräkna

Uppgift 9. Bevisa följande olikheter med hjälp av de grundläggande egenskaperna för integraler. b a sin < e < e < b a sin om a < b. Uppgift. Vi ska approimera integralen med Riemannsummor. Ange en Riemannsumma med två termer som är en undersumma till integralen Ange en Riemannsuymma med fyra termer som är en undersumma till integralen. Använd svaret i uppgift B för att ge ett närmevärde till ln. Förklara! Uppgift. Här är en uppgift om Riemannsummor. ( ) 3 k Ange en integral som är en Riemannsumma till. k= Beräkna (med hjälp av en integral) gränsvärdet lim n n k= ( ) 3 k n n Uppgift. Betrakta integralen I = e Är e integrerbar på intervallet [, ]? Varför? Kan du beräkna I eakt med hjälp av primitiv funktion? Kan du approimera I? Gör det! 4

FACIT OCH LÖSNINGSTIPS. arctan + C där C är en godtycklig konstant. + + C där C är en godtycklig konstant. π/6 (obs ingen konstant C här!). D. ln + C där C är en godtycklig konstant. E. 4 4 + C där C är en godtycklig konstant. π/4.. e e. D. /. E. 3/ 3. e 3. 4 3. 3. D. π 3. E. 4/5 4. 4. e (integranden är jämn och integralen = e ) 4. (integranden är udda och intervallet symmetriskt runt origo) 5. 6 ln 5 5. ln 9 5 5. + 5 ln 3 9 ln 5 (utför polynomdivision först) 6. π 4 ln π 3 6. + 6. e 7. + 7. + 7. + 8. F () =, F () = och F () = sin som är begränsat nära origo så det sökta gränsvärdet fås med Taylorutveckling eller l Hospials regel till. 9. Tips: om en funktion är mindre än en annan i ett helt intervall så är integralen över det intervallet mindre än motsvarande integral för den andra funktionen.. 3/ + = 7/ 5

. 5/4 4 + 3/ 4 + 7/4 4 + = 533/84.6345 4. Eftersom integralen är eakt ln approimerar Riemannsumman i B (och A) detta tal. Så ln.6345. Felet i approimationen har vi nu inte analyserat så vi vet inte hur bra den är... /4 3. Ja! Funktionen är kontinuerlig på det slutna begränsade intervallet. Därför är den integrerbar.. Nej! Det går inte att skriva upp en primitiv funktion med hjälp av elementära uttryck.. Det finns flera sätt. Ett sätt är med hjälp av Riemannsummor (eller trapetsregeln om man känner till den). Ett annat sätt är att Taylorutveckla. Om man Taylorutvecklar integranden upp till grad 4 så får man att ) I ( + 4 = 3/3.77. Felet i denna approimation är mindre än /4. 6