= 0 vara en given ekvation där F ( x,

Relevanta dokument
DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

Y=konstant V 1. x=konstant. TANGENTPLAN OCH NORMALVEKTOR TILL YTAN z = f ( x, LINEARISERING NORMALVEKTOR (NORMALRIKTNING) TILL YTAN.

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

DIFFERENTIALEKVATIONER. INLEDNING OCH GRUNDBEGREPP

DIFFERENTIALEKVATIONER AV FÖRSTA ORDNINGEN

Kap Implicit givna funktioner

= 0 genom att införa de nya

En normalvektor till g:s nivåyta i punkten ( 1, 1, f(1, 1) ) är gradienten. Lektion 6, Flervariabelanalys den 27 januari z x=y=1.

Om för en reellvärd funktion f som är definierad på mängden D gäller följande

Tavelpresentation - Flervariabelanalys. 1E January 2017

betecknas = ( ) Symmetriska egenskaper hos derivator av andra ordningen. (Schwarzs sats)

SF1626 Flervariabelanalys

TENTAMEN HF1006 och HF1008 TEN2 13 jan 2014

(x + 1) dxdy där D är det ändliga område som begränsas av kurvorna

Räta linjer i 3D-rummet: Låt L vara den räta linjen genom som är parallell med

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.

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Optimering, exempel. Funktionens enda stationära punkt är alltså origo. Den ligger också i det inre av mängden.

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Repetitionsfrågor i Flervariabelanalys, Ht 2009

R LÖSNINGG. Låt. (ekv1) av ordning. x),... satisfierar (ekv1) C2,..., Det kan. Ekvationen y (x) har vi. för C =4 I grafen. 3x.

b) (2p) Bestäm alla lösningar med avseende på z till ekvationen Uppgift 3. ( 4 poäng) a ) (2p) Lös följande differentialekvation ( y 4) y

x f x + y f y x. 2 Funktionen f(x, y) uppfyller alltså given differentialekvation.

MVE035. Sammanfattning LV 1. Blom, Max. Engström, Anne. Cvetkovic Destouni, Sofia. Kåreklint, Jakob. Hee, Lilian.

Lösningsförslag till tentamen Torsdag augusti 16, 2018 DEL A

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

Bestäm ekvationen för det plan som går genom punkten (1,1, 2 ) på kurvan och som spänns

n : R vara en reell funktion av n variabler och P 0 en punkt i funktionens definitionsområde D.

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

2 Funktioner från R n till R m, linjära, inversa och implicita funktioner

DUBBELINTEGRALER. Rektangulära (xy) koordinater

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen 14 mars 2011,

ENDIMENSIONELL ANALYS B1 FÖRELÄSNING XV. Föreläsning XV. Mikael P. Sundqvist

MA2001 Envariabelanalys

Några viktiga satser om deriverbara funktioner.

Flervariabelanalys E2, Vecka 3 Ht08

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

EXTREMVÄRDESPROBLEM MED BIVILLKOR. LAGRANGES MULTIPLIKATORMETOD. Problem. Bestäm lokala (eller globala) extremvärden till

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

6. Samband mellan derivata och monotonitet

Lösningsskisser för TATA

Vi betraktar homogena partiella differentialekvationer (PDE) av andra ordningen

(2xy + 1) dx + (3x 2 + 2x y ) dy = 0.

TENTAMEN TEN2 i HF1006 och HF1008

Tavelpresentation. Gustav Hallberg Jesper Strömberg Anthon Odengard Nils Tornberg Fredrik Blomgren Alexander Engblom. Januari 2018

x 1 1/ maximum

Spänningsfallet över ett motstånd med resistansen R är lika med R i(t)

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

6.2 Implicit derivering

M0038M Differentialkalkyl, Lekt 17, H15

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

Spänningsfallet över ett motstånd med resistansen R är lika med R i(t)

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 12 januari 2016

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lektion 3. Partiella derivator, differentierbarhet och tangentplan till en yta, normalen i en punkt till en yta, kedjeregeln

TENTAMEN HF1006 och HF1008

x f (x) dx 1/8. Kan likhet gälla i sistnämnda relation. (Torgny Lindvall.) f är en kontinuerlig funktion på 1 x sådan att lim a

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 7 juni 2016

Lösningsförslag till tentamen TMA043 Flervariabelanalys E2

0 annan metod måste tillämpas **************************************************************** vara en stationär punkt dvs f x

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

Kontrollskrivning 1A

lim 1 x 2 lim lim x x2 = lim

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

MATEMATIK OCH MAT. STATISTIK 6H3000, 6L3000, 6H3011 TEN

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

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

Sida 1 av Låt VV = RR nn där RR nn är mängden av alla reella n-tipplar (ordnade listor med n reella tal) dvs

y = sin 2 (x y + 1) på formen µ(x, y) = (xy) k, där k Z. Bestäm den lösning till ekvationen som uppfyler begynnelsevillkoret y(1) = 1.

3.1 Derivator och deriveringsregler

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

Lösningsförslag till tentamen Onsdagen den 15 mars 2017 DEL A

SEPARABLA DIFFERENTIALEKVATIONER

11 Dubbelintegraler: itererad integration och variabelsubstitution

Lösningar till tentamen TEN1 i Envariabelanalys I (TNIU 22)

Läsanvisningar till kapitel 6 i Naturlig matematik. Avsnitt 6.6 ingår inte.

(x 3 + y)dxdy. D. x y = x + y. + y2. x 2 z z

Moment 8.51 Viktiga exempel , 8.34 Övningsuppgifter 8.72, 8.73

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.

TENTAMEN HF1006 och HF1008

Sammanfattning TATA43

Lösningsförslag till TMA043/MVE085

1. Lös ut p som funktion av de andra variablerna ur sambandet

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE , kl

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU22

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR

1 Koordinattransformationer

Repetition, Matematik 2 för lärare. Ï x + 2y - 3z = 1 Ô Ì 3x - y + 2z = a Ô Á. . Beräkna ABT. Beräkna (AB) T

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A

TENTAMEN HF1006 och HF1008

===================================================

Inlämningsuppgift nr 2, lösningar

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.

Transkript:

DERIVERING AV IMPLICIT GIVNA FUNKTIONER Eempel. Vi betraktar som en funktion av och,,), given på implicit form genom + + 6 0. Bestäm partiella derivator och i punkten P,, ) a) med hjälp av implicit derivering d v s utan att bestämma,)) b) genom att bestämma på eplicit form,), den gren av funktionen som går genom punkten P. a) Låt F,, ) 0 vara en given ekvation där F,, ) är en C funktion i en omgivning av punkten,, ). Om vi betraktar som en funktion av, och och deriverar på ekvationen F,, ) 0 får vi med kedjeregeln) + 0 På samma sätt + 0 I vår uppgift har vi F + + 6 F, F 4, och F 6. Därför. I punkten P gäller 6 4. I punkten P gäller 6 b) Vi kan beräkna derivator genom att först lösa ut d v s, skriva på eplicit form) ur ekvationen av 6

+ + 6 0 ± 6 Vi får två eplicita) funktioner där 6 svarar motpunkten P,,-). Vi deriverar och får / och / 6 ) / På samma sätt / Svar: /, / När vi har en funktion given på implicit form med en ekvation F,,) 0 är det oftast svårt eller praktiskt omöjligt att lösa ut en variabel t e ) ur ekvationen och ange funktionen på eplicit form. I ett sådant fall är implicit derivering, d v s direkt derivering av ekvationen F,,)0, den metod som vi kan använda för att bestämma partiella derivator utan att behöva lösa ekvationen. Anmärkning: Det finns ekvationer som inte definierar några deriverbara funktioner i närheten av en given punkt P, som t e i följande två eempel.. Ingen punkt satisfierar ekvationen +.. Endast en punkt 0,0) satisfierar + 0 och därmed ingen deriverbar funktion definieras av denna ekvation. Därför är det viktigt att kontrollera om det finns deriverbara funktioner som satisfierar givna implicita ekvationer. Nedanstående implicita funktionssatser för en/ två ekvationer) ger tillräckliga villkor för eistensen av deriverbara funktioner i närheten av en given punkt. Implicita funktionssatsen ekvation) Låt F vara en reellvärd funktion. Vi betraktar ekvationen F,,..., ) 0 *) n i närheten av punkten P a, a,..., a ). n av 6

Om följande gäller. punkten P satisfierar ekvationen *). F har kontinuerliga partiella derivator kortare F är en C -funktion) i en omgivning till P F. 0 n då eisterar n som en C -funktion av,,..., n i närheten av punkten P ). Implicit derivering. För enkelhets skull betraktar vi en ekvation med tre variabler F,, ) 0 *) På liknande sätt ger vi om F,,..., ) 0 ) För att bestämma n och deriverar vi ekvationen *), betraktar som en funktion, ) av och och använder kedjeregeln: Om vi deriverar F,,, )) 0 **) på, som finns i första och tredje koordinaten, får vi enligt kedjeregeln F + 0 och därför enligt antagande F 0 ) På samma sätt F F Implicita funktionssatsen ekvationer) av 6

Vi betraktar ekvationer F,,..., ) 0 ekv ) n G,,..., ) 0 ekv ) n i närheten av punkten P a, a,..., a ). Om följande gäller n. punkten P satisfierar ekvationen båda ekvationer. F och G har kontinuerliga partiella derivator av första ordningen kortare F, G är C - funktioner ) i en omgivning till P. Funktionaldeterminanten Jacobis determinant) i punkten P d F, G) 0 d n, ) n då, eisterar n och n som C -funktioner av,,..., n i närheten av punkten P ). Uppgift. Visa att ekvationen + + 5 0 definierar en eplicit C -funktion, ) i närheten av punkten P,,) och bestäm och. Punkten P satisfierar ekvationen.. Funktionen F + + 5 har kontinuerliga partiella derivator F, F 6 ; F, F 4 ; F 6, F 6.. 0 F Därför 6 och 6 4 6 Uppgift. 4 av 6

a) Bestäm om ekvationen + + sin 5 definierar en eplicit C -funktion π, ) i närheten av punkten P,, ). b) Visa att ekvationen definierar en eplicit C -funktion, ) och bestäm och F, F ; F, F ; cos, F P) 0!!! Svar a) Nej, eftersom 0 F b) Ja, punkten P satisfierar ekvationen, F har kontinuerliga part. derivator och F 0. Vi betraktar som en funktion av oberoende variabler och ; dvs, ). För att bestämma deriverar vi F, ),, ) 0 på och får F F + 0 på samma sätt F + 0 F 0 Svar b), 0. Uppgift. Visa att följande två ekvationer + + 6 0, + + 4 0 definierar två C -funktion ) och ) i närheten av punkten P,,) och bestäm och. Punkten P,,) satisfierar båda ekvationer.. Vi betecknar F + + 6 och G + + 4, och beräknar partiella derivator 5 av 6

F, F, F, F ; F 4 ; ---------------------------------- F G, G, G, G,, G, Som vi ser ovan, alla partiella derivator av första ordningen är kontinuerliga i närheten av punkten P Ovanstående partiella derivator är faktiskt kontinuerliga funktioner för alla,,). Funktionaldeterminanten Jacobis determinant) i punkten P d F, G) F 4 9 0 d, ) är skild från 0. Enligt implicita funktionssatsen ekvationer) definierar ekvationerna F,, ) 0 G,, ) 0 **) två variabler och som funktioner av alla andra variabler. Den här gången har vi endast kvar och vi kan betrakta och om funktioner av : ), ). För att bestämma och deriverar vi ekvationer **),på enligt kedjeregeln, tar hänsn till att och betraktas som funktioner av, och får + F + F 0 + + 0 Vi substituerar värdena för part. derivator i punkten P som vi har beräknat ovan och får + 4 + 0 + + 0 Vi löser sstemet och får 7 och 9 6 av 6