Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

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

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

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

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.

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.

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

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

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

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

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

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL 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.

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

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Envariabelanalys 1

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

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

Lösningsförslag TATM

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

Lektion 6, Envariabelanalys den 14 oktober Låt oss krympa f:s definitionsmängd till en liten omgivning av x = x 2.

SF1625 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

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

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

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

6. Samband mellan derivata och monotonitet

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

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

TATA42: Föreläsning 2 Tillämpningar av Maclaurinutvecklingar

Lösningsförslag till TATA42-tentan

Lösning till tentamen i 5B1126 Matematik förberedande kurs för TIMEH1, , kl

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

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

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

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Carl Lundholm MVE475 Inledande Matematisk Analys

Uppgift 1. Bestäm definitionsmängder för följande funktioner 2. lim

Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys

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

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

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

Lösningsförslag till Tentamen: Matematiska metoder för ekonomer

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lösningar kapitel 10

SF1625 Envariabelanalys

x 1 1/ maximum

TATA42: Föreläsning 2 Tillämpningar av Maclaurinutvecklingar

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

Lösningsskisser för TATA

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

Tentamensuppgifter, Matematik 1 α

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1 2011

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Tentamen i Envariabelanalys 2

Lösningsförslag TATA

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

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

SF1625 Envariabelanalys

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 11 oktober 2004

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Onsdagen den 5 juni, 2013

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU22

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)

6.2 Implicit derivering

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

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna

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.

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.

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

Kap Funktioner av flera variabler, definitionsmängd, värdemängd, graf, nivåkurva. Gränsvärden, kontinuitet.

SF1658 Trigonometri och funktioner Lösningsförslag till tentamen den 19 oktober 2009

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

Kap. P. Detta kapitel utgör Inledande kurs i matematik. I kapitlet beskrivs vilka bakgrundskunskaper som förutsätts.

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 12 januari 2005

TENTAMEN HF1006 och HF1008

INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna skall vara försedda med ordentliga och tydliga motiveringar. f(x) = arctan x.

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

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

MAA151 Envariabelkalkyl läsåret 2016/17

Kap Inversfunktion, arcusfunktioner.

VÄXANDE OCH AVTAGANDE FUNKTIONER. STATIONÄRA(=KRITISKA) PUNKTER. KONVEXA OCH KONKAVA FUNKTIONER. INFLEXIONSPUNKTER

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

Lösningsförslag till Tentamen: Matematiska metoder för ekonomer

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

Svar till tentan

Tentamen IX1304 Matematik, Analys , lösningsidéer

Lösningsförslag TATM

Transkript:

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud 5B 6, Differential- och integralkalkyl II, del, envariabel, för F. Tentamen torsdag 3 maj 7, 8.-3. Förslag till lösningar.. Ange definitions- och värdemängderna till f() h(g()) om g() och h() sin. Lösning: f() h(g()) sin g() sin. Här krävs att och definitionsmängden är. Värdemängden blir densamma som för sinusfunktionen: y.. Lös ekvationen 3 + ln ln. Lösning: Vi har ln ln 3 och vänsterledet är ln ln. Eponentiering ger e 3 och kvadrering ger svaret e 6. 3. Visa att arctan < om >. Lösning: Bilda funktionen f() arctan. Vi ska visa att f() > för >. Vi har f () > då >. Det följer att + + f() > f() om >. Saken är klar!. Approimera med ett lämpligt första ordningens Taylorpolynom i punkten och visa att felets absolutbelopp är 5. Lösning: Tag f() +. Vi Taylorutvecklar f till grad : f() f() + f () + R, där resttermen, dvs felet, kan skrivas R f (t) med t mellan och. I vårt fall fås f() + + 8 ( + t) 3/ ger, och felet kan uppskattas med R ( + t) 3/ () 3/ 3 5.

5. Bestäm alla lösningar till differentialekvationen y + y + 5y 8 cos. Lösning: Karakteristiska ekvationen är r + r + 5. Kvadratkomplettering ger (r + ), varav r ± i. Den allmänna lösningen till den homogena ekvationen är då h e (C cos + C sin ). För partikulärlösningen gör vi ansatsen p A sin + B cos. Insättning i ekvationen p + p + 5p 8 cos ger villkoren A + B och A B varav A, B. Den allmänna lösningen till hela ekvationen är därför y h + p e (C cos + C sin ) + sin cos. 6. Bestäm alla primitiva funktioner till f() ( ) + 3. Lösning: Substitutionen u + 3 ger ( ) + 3 d ( u) y du u3/ 3/ u5/ 5/ + C 3 ( + 3)3/ 5 ( + 3)5/ + C. 7. Beräkna arean av det område som begränsas av kurvorna y 3 och y 3 +. Lösning: Låt f() 3 och g() 3 +. Skärningspunkter för de två kurvorna ges av f() g(), dvs 3 + med lösningar,,. Kontroll visar att g() f() för medan g() f() för. Arean blir därför A (g() f()) d + ( 3 + ) d [ + 3 3 ] (f() g()) d ( 3 + ) d [ + 3 3 8. Beräkna längden av kurvan y 3/, 8. Lösning: + (y ) + 9, varför längden blir 8 + 9 d 9 9 3/ ]... 73. [ ] ( 9 u du 9 3 u3/ 8 9 3/ 3/ 7 ( ) ) 3 3/.

9. Beräkna lim sin cos. Lösning: Vi använder Maclaurinutvecklingarna sin t t+o(t ) och cos t t + O(t 3 ), t. Det ger sin cos ( + O( )) () + O( 3 ) + O( 3 ) + O( 3 ). Beräkna ( n ) n 3. 3n + O(),. + O() Lösning: Vi skall använda att n n /( ) < < (geometrisk serie). Observera att n ( ) n n och 3 3n (3 3 ) n 7 n. Vi får ( n ) 3 3n n ( n ) 7 n n n ( n ) 3 3n 7 3 78.. a) Man vet att Bestäm b) Är det sant att f() 9 lim. lim f() och lim arcsin d arccos + C, resp. f() 3. cos d sin + C? Motivera ordentligt! Lösning: a) Gränsvärdeslagarna ger f() 9 lim(f() 9) lim lim( ), dvs f() 9 då. Vi antar att f() 9. 3

Funktionen f() är definierad i något intervall kring. f är deriverbar i punkten och f (). Kedjeregeln ger nu lim f() 3 ( f() ) f() f () 3 3. b) Vi vet att arccos har derivatan /. Den första identiteten säger därför arcsin (arccos ) /. ger motsägelse. Den andra identiteten säger att cos är lika med ( ) sin cos sin ().. cos sin, vilket är nonsens. Slutsats: båda formlerna är falska!. Bestäm värdemängden till funktionen f() e,. Lösning: f () ( )e, så f () då. ( tillhör inte intervallet.) Om gäller f (), dvs f väer. För är f (), så f avtar. Alltså är f() e ett lokalt maimum. f() /e och f() då visar att f:s värdemängd är < y e. 3. Låt f() 3 + 6. Bestäm det största intervall som innehåller och i vilket f är inverterbar. Lösning: Vi skall studera funktionens derivata. Vi har f () ( 3 3 + 3 ) ( ) 3, så f() > för >. På intervallet är f är strängt (strikt) väande och därmed inverterbar. Uppenbarligen är det det största intervallet med denna egenskap. Svar:.. Vilken är den maimala arean av en rätvinklig triangel med omkrets? Lösning: Låt a, b > beteckna längden av katetrarna. Då gäller a + b + a + b, eller a + b a b. Kvadrering och förenkling ger ab a b +, varför b ( a) a varav A ab a( a) a a a a. Derivering ger A ( a)( a) (a a )( ) ( a)... a a + ( a),

så derivatan är noll precis då a a + vilket leder till a (den andra lösningen förkastas). Kontroll visar att b antar samma kritiska värde. I ändpunkterna a resp. b blir arean. Den kritiska punkten måste alltså vara ett maimum. Den maimala arean blir således ( ) 3. 5. Bestäm en primitiv funktion till /3 + /. Lösning: Vi gör substitutionen u /6 så att /3 u och / u 3. Då blir u 6, varför d 6u 5 du. Alltså gäller d u 5 du u 3 du (t ) 3 dt /3 + / 6 u + u 3 6 ( t 6 t (t3 3t 3 + 3t ) dt 6 + u 6 t ) 3 3t + 3t ln t + C (u + ) 3 9(u + ) + 8(u + ) ln u + + C, där u /6. 6. a) Låt tan t/. Härled formlerna b) Man vet att cos t, sin t + +, dt + d. d (+ )(+) (ln + ). Beräkna integralen π/ + cos t + sin t dt. Lösning: a) Se läroboken. b) Vi använder formlerna i a) och får π/ + cos t + sin t dt + + + + ( + + ) ( + )( + + ) d enligt förutsättningen. d + d ( + )( + ) ln + 5

7. Givet en konvergent serie n a n där a n > för n,,... Visa att serien också är konvergent. n ( sin a ) n a n Lösning: Skriv f() sin. Maclaurin ger en punkt t mellan och så att sin sin ( + f (t) ) sin t sin t. Det följer att sin sin an, varför a n a n a n. Konvergensen av serien a n ger alltså att serien sin an ( a n ) är absolutkonvergent, och därmed konvergent. 6