Mälardalens högskola Akademin för undervisning, kultur och kommunikation

Relevanta dokument
Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

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

Moment 8.51 Viktiga exempel , 8.34 Övningsuppgifter 8.72, 8.73

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

MMA127 Differential och integralkalkyl II

MA2001 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

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

Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

6. Samband mellan derivata och monotonitet

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

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.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

KONTROLLSKRIVNING. Matematik C. Datum: Tid:

Modul 4 Tillämpningar av derivata

SF1625 Envariabelanalys

Ingen ny teori denna dag. Istället koncentrerar vi oss på att lösa två tränings-ks:ar.

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

MMA127 Differential och integralkalkyl II

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

Checklista för funktionsundersökning

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

SF1625 Envariabelanalys

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

Studietips infö r kömmande tentamen TEN1 inöm kursen TNIU22

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

3 Deriveringsregler. Vi ska nu bestämma derivatan för dessa fyra funktioner med hjälp av derivatans definition

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Uppgift 1. Bestäm definitionsmängder för följande funktioner 2. lim

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

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

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

DERIVATA. = lim. x n 2 h h n. 2

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.

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

Vi ska titta närmare på några potensfunktioner och skaffa oss en idé om hur deras kurvor ser ut. Vi har tidigare sett grafen till f(x) = 1 x.

f(x) = x 2 g(x) = x3 100

Envariabelanalys: Vera Koponen. Envariabelanalys, vt Uppsala Universitet. Vera Koponen Föreläsning 5-6

KOKBOKEN. Håkan Strömberg KTH STH

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

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

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

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

SF1625 Envariabelanalys

Tentamen i Envariabelanalys 1

Envariabel SF1625: Föreläsning 11 1 / 13

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

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU22

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

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

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

Denna tentamen består av två delar. Först sex enklare uppgifter, som vardera ger maximalt 2 poäng. Andra delen består av tre uppgifter, som

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

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.

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter I

x 1 1/ maximum

Lösningsskisser för TATA

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

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

Tentamen : Lösningar. 1. (a) Antingen har täljare och nämnare samma tecken, eller så är täljaren lika med noll. Detta ger två fall:

e x x + lnx 5x 3 4e x (0.4) x 0 e 2x 1 a) lim (0.3) b) lim ( 1 ) k. (0.3) c) lim 2. a) Lös ekvationen e x = 0.

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

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

Några viktiga satser om deriverbara funktioner.

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

MA2001 Envariabelanalys

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

13 Potensfunktioner. Vi ska titta närmare på några potensfunktioner och skaffa oss en idé om hur deras kurvor ser ut. Vi har tidigare sett grafen till

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna

Lösningar till tentamen TEN1 i Envariabelanalys I (TNIU 22)

Gamla tentemensuppgifter

Dagens tema är exponentialfunktioner. Egentligen inga nyheter, snarare repetition. Vi vet att alla exponentialfunktioner.

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU22

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.

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

Namn Klass Personnummer (ej fyra sista)

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 12 januari 2016

20 Gamla tentamensuppgifter

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

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Onsdagen den 5 juni, 2013

Lösningar kapitel 10

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

Kan du det här? o o. o o o o. Derivera potensfunktioner, exponentialfunktioner och summor av funktioner. Använda dig av derivatan i problemlösning.

Ledtrå dår till lektionsuppgifter

Transkript:

Mälardalens ögskola Akademin för undervisning, kultur oc kommunikation MAA4 Grundläggande kalkyl ÖVN Lösningsförslag 0..08 08.30 0.30 Hjälpmedel: Endast skrivmaterial. (Gradskiva är tillåtet.) Poäng: Denna tentamen ger maximalt 3 poäng. 0 3 poäng: U. 4 3 poäng: G. Frågor kan ställas till: Hillevi Gavel, som nås på telefon 073 763 7 88 Övriga anvisningar: Skriv läsbart. Förklara alla resonemang som inte är trivialt uppenbara. Se till att det framgår vad svaret på frågan är. Om du inte kan lösa en uppgift fullständigt men ar några idéer, skriv då ner dem. Det kan ge delpoäng. (a) Skriv upp derivatans definition. (p) f f (x+) f (x) (x)=lim 0 Rättningsnorm: Kan i princip bara bli rätt eller fel, men det finns ett par olika ekvivalenta formuleringar. (b) Bestäm g ( ) då g(x)=/( x) med jälp av defintionen. (Ingen poäng för beräkning på annat sätt.) (p) Sätt in i definitionen: g () 0 0 ( +) ( ) ( ) ( ) 0 0 + ( ) 0 ( ) 0 ( ) = ( 0) = 4 Rättningsnorm: Korrekt insättning i definitionen oc konstruktivt påbörjad beräkning: p. Kommit till korrekt svar på det gränsvärde man satt upp: p. (c) Ge ett exempel på en funktion som inte är deriverbar i ela sin definitionsmängd, oc tala också om var den inte är deriverbar. (p) Typexempel: f (x) = x, som inte är deriverbar i x = 0 (örn). Andra exempel: f (x) = 3 x, inte deriverbar i x=0 (lodrät tangent), f (x)= x /3, inte deriverbar i x=0 (spets). Rättningsnorm: Både funktion oc problempunkt måste vara med för poäng. Derivera nedanstående två uttryck, oc förenkla svaren om det verkar motiverat. (Här får deriveringsreglerna användas.) (d) x ( cos 3x+4 sin 3x) (p)

MAA4 Lösning Sida (av 6) (e) Produktregeln oc kedjeregeln: x ln ( cos 3x+4 sin 3x)+ x ( sin 3x+ cos 3x)= = x( ( ln +) cos 3x+(4 ln ) sin 3x ) (Lite en smaksak vad man tycker är enklast.) 5 (ln 5x) e x (p) Enklare att ta som produkt, genom att ersätta divisionen med ett minustecken i exponenten. Observera att 5 är en konstant! ( 5 5 5x e x + (ln 5x) e x ( x) ) = 5e x ( x ln 5x) x Rättningsnorm: (Gäller båda beräkningarna:) Helt rätt krävs för full poäng. Högst olika fel (missat produkt; tappat inre derivata; osv): p. (a) En bassäng i ett äventyrsbad ar följande mått: längden är 5 m, bredden är 0 m, oc botten sluttar så att vattnet, då bassängen är full, ar djupet,5 m i ena kortändan oc precis 0 m i andra. Bassängen åller nu på att fyllas, med astigeten m3 /min. Hur snabbt stiger vattenytan när vattendjupet i den djupa ändan är 75 cm? (4p) Kalla volymen V, djupet, bredden b oc vattenytans längd l. Likformiget ger att l=0 oavsett djup. Vi ar V= bl = b 0 = 5b Om vi deriverar med avseende på tiden t (oc åller i minnet att b är konstant) får vi dv dt = 5b d dt Insättning av de givna värdena ger att =5 0 0,75 d dt d dt = 75 0,0667 m /min Rättningsnorm: Insett l = 0: p. Ställt upp rätt uttryck för volymen: p. Deriverat korrekt: p. Satt in värdena oc löst ut: p. (b) En kurva beskrivs av ekvationen sin x+sin y=. Punkten (x, y)=( π 4,π 4 ) ligger på kurvan. Bestäm ekvationen för tangentlinjen till kurvan i denna punkt. (4p) Derivera implicit: sin x+sin y= d dx (sin x+sin y)= d dx sin x cos x+( sin y cos y)y = 0 y sin x cos x x = = sin sin y cos y sin y

MAA4 Lösning Sida 3 (av 6) I den angivna punkten är derivatan y = (sin( π/))/(sinπ/)=. Tangentlinjen blir y π 4 = (x ( π 4 )) y= x+π Alternativt kan man analysera ekvationen: sin x+sin y= sin x= sin y=cos y ± sin x=cos y Ur detta får vi cos y=sin x=cos( π x) cos y= sin x=cos( π + x) y=±(π x)+nπ= x+ π + nπ x π + nπ y=±(π + x)+nπ= x+ π + nπ x π + nπ Detta är en el serie räta linjer, älften snett uppåt oc älften snett neråt så att de bildar ett nät. Den angivna punkten ingår i den av linjerna som ar ekvationen y= x+π/. Tangentlinjen till en linje är linjen själv. 7 6 5 4 3 3 4 5 6 7 Rättningsnorm: Implicitmetoden: Deriverat korrekt implicit: p. Löst ut y : p. Fått fram lutningen: p. Tagit fram linjen: p. Alternativmetoden: Skrivit om ekvationen på något konstruktivt sätt: p. Löst den fullständigt: p. Identifierat svaret: p. 3 Analysera funktionen f ur alla relevanta synpunkter, oc skissa grafen, då f (x)= x 4 + 6 x (8p) Analys: () Funktionen är udda, så vänsteralvan är en upp-oc-nervänd version av ögeralvan.

MAA4 Lösning Sida 4 (av 6) () Definitionsmängden är allt utom 0. (Uttrycket under rottecknet kan inte bli negativt, så det är bara divisionen som begränsar.) (3) Värdena är positiva för x>0 oc negativa för x<0. (Rotuttrycket är ju alltid positivt, så tecknet avgörs av nämnaren.) (4) Vertikal asymptot i x=0. Ur föregående punkt framgår vad som änder vid denna, men om vi vill beräkna: lim f (x) x 0 + x 0 + Symmetrin ger att lim x 0 f (x)= (5) Sneda asymptoter: pos x4 + 6 x pos = f (x) x4 + 6 k x x x 4 (x 4 + 6) x4 + 6 x x x x x + 6 x = +0 = Det finns alltså en sned asymptot med riktningskoefficient (eller möjligen två olika, som går mot y-axeln på olika öjd). ( ) ( x m 4 + 6 f (x) kx x ) x4 + 6 x x x Sådana är uttryck kan man antera med följande förlängning: lim x4 + 6 x x4 + 6+ x x x4 + 6+ x x 4 + 6 x 4 x( x 4 + 6+ x ) 6 x( x 4 + 6+ x ) = 0 (eftersom täljaren är konstant oc nämnarens belopp går mot oändligeten). y=x+ 0= x är alltså sned asymptot. (6) Horisontella asymptoter kan inte finnas samtidigt som sneda. (7) Derivata: f (x)= 4x 3 x 4 + 6 x x 4 + 6 x = = x4 6 x x 4 + 6 Nollställen då x 4 6=0, dvs. i x=±. Teckentabell: 0 f (x) + 0 0 + f (x) ր ց ց ր Lokalt max i x=, värde f ( )=, min i x=, värde f ()=. (8) Andraderivatan är (efter förenkling) f (x)= 3(3x4 + 6) x 3 (x 4 + 6) 3/ Den är positiv för positiva x oc negativ för negativa. Finns inga inflexionspunkter; kurvan är konkav uppåt i ögeralvan oc neråt i vänsteralvan. (9) Denna bild visar grafen:

MAA4 Lösning Sida 5 (av 6) 0 9 8 7 6 5 4 3 0 9 8 3 4 5 6 7 8 9 0 8 9 0 Rättningsnorm: Om analysen inneåller definitionsmängd, någon analys av vad som änder vid den lodräta asymptoten, korrekt derivataanalys oc minst tre ytterligare korrekt genomförda saker ges 6p för analysen. p för graf som stämmer överens med det som man kommit fram till (oavsett om detta var rätt eller fel). 4 (a) Skriv upp medelvärdessatsen (mean value teorem). (p) Om f är kontinuerlig på [a, b] oc deriverbar på (a, b) så finns det någon punkt x = c mellan a oc b sådan att f (c)(b a)=. Rättningsnorm: För poäng måste villkoren om kontinuerlig oc deriverbar finnas med. (b) Rolles sats lyder: Om f är kontinuerlig på [a, b], deriverbar på (a, b) oc f (a)= f (b) så finns en punkt x=c mellan a oc b sådan att f (c)=0. Bevisa medelvärdessatsen. Du får använda Rolles sats i beviset. Definiera en funktion g enligt g(x)= f (x) (x a) (3p) (Denna funktion är då avståndet mellan grafen för f oc kortaste vägen mellan ändpunkterna.) Denna är kontinuerlig på [a, b] oc deriverbar på (a, b) (eftersom f är det oc tillägget är linjärt oc också kontinuerligt oc deriverbart). g(a)= f (a) g(b)= f (b) (a a)= f (a) ()= f (a)

MAA4 Lösning Sida 6 (av 6) så g(a)=g(b). g uppfyller därmed villkoren för Rolles sats, oc då måste det finnas en punkt x=c mellan a oc b sådan att g (c)=0. g (c)= f (c) = 0 f (c)()= Rättningsnorm: Helt rätt: 3p. Missat någon detalj: p. Åtminstone visat att man förstår själva idén (t.ex. med en bra illustration): p. (c) Funktionen f definieras av f (x)=arcsin x+ x. Bestäm lokala extrempunker oc största oc minsta värde os f. Motivera noga. (4p) I en sådan är analys ska man kontrollera kritiska punkter (derivata noll eller odefinierad) oc ändpunkter. Funktionen är definierad för x, så vi ar ändpunkterna x = ±. Derivatan blir f (x)= x = x x x x Derivatan är odefinierad (division med noll) i ändpunkterna, men dessa skulle ju ur som elst undersökas. f (x)=0 då x=0, dvs. då x=. Vi ar alltså en kritisk punkt. Teckenstudium: f (x) + 0 f (x) ր ց Ur tabellen ser vi att x= oc x= är minpunkter, medan x= är en maxpunkt. Tillörande värden: f ( )=arcsin( )+ ( ) = π f ( )=arcsin + ( ) = π 6 + 3 4 f ()=arcsin + = π Att π (det enda negativa värdet) är minst är uppenbart, så x= är global minpunkt oc x= lokal. Största värdet är f ( ) oc minsta f ( ). Rättningsnorm: Deriverat korrekt: p. Hittat nollställen till sin derivata (oavsett om den var rätt eller fel): p. Gjort korrekt teckenanalys: p. Sammanställt informationen: p.