Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys

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

Lösningsförslag. Högskolan i Skövde (JS, SK) Svensk version Tentamen i matematik

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

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.

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

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

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 Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

Uppgift 1. Bestäm definitionsmängder för följande funktioner 2. lim

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

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

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamensuppgifter, Matematik 1 α

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Envariabelanalys 2

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

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.

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

Tentamen i Envariabelanalys 1

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

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

TENTAMEN 8 jan 2013 Tid: Kurs: Matematik 1 HF1901 (6H2901) 7.5p Lärare:Armin Halilovic

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

UPPSALA UNIVERSITET Envariabelanalys IP1/Hösten L.Höglund, P.Winkler, S. Zibara Ingenjörsprogrammen Tel: , ,

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

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

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

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

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

6. Samband mellan derivata och monotonitet

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

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

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

MVE465. Innehållsförteckning

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

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

Moment 8.51 Viktiga exempel , 8.34 Övningsuppgifter 8.72, 8.73

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

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter I

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Föreläsning 1. X kallas för funktionens definitionsmängd, mängden av funktionens alla värden kallas funktionens värdemängd.

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

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

LYCKA TILL! //Mattehjälpen. Hej! Här kommer ett dokument till dig som pluggar inför envarre1.

Prov i Matematik Prog: NV, Lär., fristående Analys MN UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Michael Melgaard, tel

1. Förklara, utifrån definitioner, trigonometriska samband samt det faktum att π 12 = 1 2 π6, varför följande likhet måste gälla exakt : p 2+ arccos

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

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

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

Modul 4 Tillämpningar av derivata

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

TENTAMEN HF1006 och HF1008

3.1 Derivator och deriveringsregler

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

Lösningsförslag till Tentamen: Matematiska metoder för ekonomer

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

Lösningar till tentamen TEN1 i Envariabelanalys I (TNIU 22)

Lösningsförslag till Tentamen: Matematiska metoder för ekonomer

201. (A) Beräkna derivatorna till följande funktioner och förenkla så långt som möjligt: a. x 7 5x b. (x 2 x) 4. x 2 +1 x + 1 x 2 (x + 1) 2 f.

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

TENTAMEN HF1006 och HF1008

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lösningar kapitel 10

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

TENTAMEN HF1006 och HF1008

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)

Lösningsskisser för TATA

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

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

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1600, Differential- och integralkalkyl I, del 1. Tentamen, den 9 mars Lösningsförslag. f(x) = x x

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

Lösningsförslag till TATA42-tentan

Studietips infö r kömmande tentamen TEN1 inöm kursen TNIU22

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

MA2001 Envariabelanalys

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

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

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

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna

x 1 1/ maximum

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

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

Transkript:

Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys Måndagen den 4 maj, klockan 8:-3:. Bestäm gränsvärdena a) Ñ lnp 3 q b) Ñ8 lnp 3 q. Lösning..a) Gränsvärdet är på formen { så vi kan använda l Hospitals regel. Vi får Ñ lnp 3 Svar: {3 q cos Ñ p3 q{p 3 q cos p3 q{p 3 q 3..b) Eftersom Ñ 8 kan vi utan problem anta att. Eftersom och lnp 3 q lnp q ln gäller att ln lnp 3 q ln. Det betyder att eftersom Ñ8 ln så måste enligt inklämningssatsen. Svar: Ñ8 lnp 3 q. Visa att ln pln q 9 har anti-derivatan pln q. (Ibland används ordet primitiv funktion istället för anti-derivata.) Lösning. Vi ska visa att om fpq pln q så är f pq ln pln q 9. Låt oss beräkna derivatan: f pq pln q pln q 9 pln q pln q 9 ln pln q 9. Detta var precis det som skulle visas. 3. Hitta en funktion ypq sådan att ypq och där 3 y pq 3 y. och separerar vari- Lösning. Ekvationen är separabel. Vi skriver y pq som dy d ablerna. Detta ger dy y 3 p 3 q d

som kan förenklas till " * y 3 u p 3 q d 3 du du 3 d u u C 3 C. Alltså är ypq 3 C 3 Cp 3 q. Vi vet att ypq och nu är det dags att använda detta villkor. Vi får att ypq så 6C 3 varför C {6. Alltså är Svar: ypq 63 3 8. 4. Beräkna a) ypq 3 Cp 3 q 3 3C 3 p 3 q{6 63 3 8. 5 ln d b) 3 d. Lösning. 4.a) Vi partialintegrerar (med fpq 5 och gpq ln enligt den notation jag brukar använda) och får 5 ln d 6 6 6 ln 6 5 d 6 6 ln 6 6 d ln C. 6 6 36 Svar: ³ 5 ln d 6 6 6 ln 36 C. 4.b) Nämnaren kan skrivas som p med ansatsen 3 A Vi sätter detta på gemensam nämnare och får 3 A q så vi gör en partialbråksuppdelning B C. B C Ap q pb Cq 3 A C pa Bq 3. Detta gäller för alla och vi sätter A, B, C så att A, C och A B. Det sista villkoret ger B. Med andra ord är 3. Detta ger att 3 d d ln arctan C. Svar: ³ 3 d ln arctan C.

5. Skissa kurvan ypq ln e. Bestäm speciellt alla asymptoter och lokala etrempunkter. Lösning. En del av räkningarna blir lättare om vi skriver om funktionen genom e ypq ln e ln e ln pe q ln ln e e och vi arbetar med detta uttryck, även om man lika gärna kan använda det uttryck som gavs i uppgiften. (Detta uttryck är bra för här syns tydligt att funktionen är jämn så att man kan hoppa över halva arbetet. Vi kommer dock låtsas att vi inte sett detta och arbeta på utan denna observation.) Vi börjar med att söka asymptoter. Det finns ingen punkt där funktionen är obegränsad så den saknar vertikala asymptoter. Då är stor är e stor och e liten så ypq ln pe q. Vi studerar därför Ñ8 ypq. Detta ger ypq ln e e ln pe q ln e Ñ8 Ñ8 Ñ8 lnp q. Alltså är y en sned asymptot som kurvan närmar sig då Ñ 8. Då är väldigt mycket mindre än noll är e stor och e liten. Detta gör att ypq ln pe q så vi ska studera Ñ 8 ypq. Vi får att ypq ln e e ln pe q ln e Ñ 8 Ñ 8 Ñ 8 lnp q. Med andra ord närmar sig kurvan ypq den sneda asymptoten y då Ñ 8. Vi söker nu lokala etrempunkter. Funktionen är deriverbar överallt och det finns inga ändpunkter så den enda möjligheten till etrempunkter är kritiska punkter, dvs punkter där y pq. Vi får att y pq e e e e så y pq leder till e e. Multiplicerar vi med e så får vi e, vilket har lösningen. För är y ypq lnpe e q ln som måste vara ett lokalt minimum om vi kommer ihåg vad vi räknat fram om asymptoterna. Svar: Det finns två asymtoter, y och y och ett lokalt minimum som inträffar i. Figuren, med dessa inritade, ser ut så här: e 3

4 3 3 3 3 6.a) Har funktionen fpq e någon anti-derivata (primitiv funktion) på intervallet r, 8q? 6.b) Är funktionen fpq e integrerbar på intervallet r, 8q? Med andra ord; är den generaliserade integralen ³ 8 fpq d konvergent? Lösning. 6.a) En sådan är F pq cos e, så svaret är ja. Svar: Ja. ³ t 6.b) Frågan är om gränsvärdet tñ8 fpq d eisterar. Enligt lösningen av 6a) är tñ8 t fpq d tñ8 r cos e s t tñ8 cos t e t p cos e q tñ8 cos t e t. Eftersom cos t antar alla värden mellan och även för stora t kan detta gränsvärde inte eistera. Svar: Nej. 7. Avgör om serien 8 n p q n ln pe n q är absolutkonverget, betingat konvergent eller divergent? 4

Lösning. Vi börjar med att reda ut om serien är absolutkonvergent. Med andra ord studerar vi serien 8 ln pe n q n och försöker avgöra om denna serie är konvergent eller inte. Då n är stort är ln pe n q ln pe n q n så vi vill jämföra serien 8 n lnpe n q med 8 n n. Eftersom vi vet att 8 n n är divergent kan vi dra slutsatsen att även 8 n är divergent om vi kan visa att Ñ8 lnpe q Ñ8 ln pe q lnpe n q eisterar och är ett nollskilt tal. Vi använder l Hospitals regel eftersom gränsvärdet är på formen 8{8 och får Alltså är Ñ8 ln pe q Ñ8 e e 8 ln pe n q n varför serien inte är absolutkonvergent. Ñ8 e. Låt oss nu se om serien är konvergent, om den är detta vet vi nu att serien är betingat konvergent. Eftersom ln och e är väande funktioner måste { ln pe q vara avtagande. Dessutom gäller nñ8 så enligt Leibniz konvergenssats gäller att 8 n är konvergent. Svar: Serien är betingat konvergent. ln pe n q p q n ln pe n q 8. Då en cirkelskiva med radien cm, och vars centrum är 3 cm från y-aeln, roteras kring y-aeln, bildas en kropp som ser ut som en munk. Bestäm volymen av "munken". Lösning. Låt oss välja att placera y i centrum av cirkelskivan. Av symmetrin framgår att volymen av hela munken är dubbelt så stor som volymen av den övre halvan (den som har y ) av munken. Vi försöker nu beräkna denna del: Cirkelbågen ges av p 3q y, dvs y a p 3q. Den övre cirkelbågen, den vi är intresserade av, är den med plustecken så y a p 3q där 4. Enligt formel ges volymen av V 4 πypq d π 5 4 a p 3q d.

Vi byter variabel till u 3, detta ger V π pu 3q a u du π u a u du a 6π u du. Båda dessa integraler kan beräknas med metoder vi lärt oss under kursens gång, men det går att göra två observationer som gör att man inte behöver göra några räkningar alls. För det första är integranden i den första integralen en udda funktion så den integralen måste vara. För det andra är? u bågen till en halvcirkel med radie så ³? u du är arean av en halvcirkel med radien, dvs den är π{. Alltså är volymen av övre halvan av munken 6ππ{ 3π och därför har hela munken volymen 6π. Svar: 6π cm 3 6