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

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

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.

Tentamen i Envariabelanalys 2

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

4x 2 dx = [polynomdivision] 2x x + 1 dx. (sin 2 (x) ) 2. = cos 2 (x) ) 2. t = cos(x),

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Repetitionsuppgifter

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lösningsförslag envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

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

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

ENDIMENSIONELL ANALYS A3/B kl INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. lim

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

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

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

Serier. egentligen är ett gränsvärde, inte en summa: s n, där s n =

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

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

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

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

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Milo Viviani MVE500, TKSAM-2

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

Lösningsförslag obs. preliminärt, reservation för fel

Typexempel med utförliga lösningar TMV130. Matem. Analys i En Var.. V, AT.

Lösningsförslag till TATA42-tentan

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

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

MVE500, TKSAM Avgör om talserierna är konvergenta eller divergenta (fullständig motivering krävs). (6p) 2 n. n n (a) n 2.

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

Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

SF1625 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

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

Tillämpningar av integraler: Area, skivformeln för volymberäkning, båglängd, rotationsarea, integraler och summor

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

v0.2, Högskolan i Skövde Tentamen i matematik

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Christoffer Standard LMA515 Matematik KI, del B.

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

SAMMANFATTNING TATA41 ENVARIABELANALYS 1

Lösningar till Matematisk analys

Lösningsförslag, preliminär version 0.1, 23 januari 2018

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

Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Onsdagen den 5 juni, 2013

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

Studietips info r kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23

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

Kursens Kortfrågor med Svar SF1602 Di. Int.

SF1625 Envariabelanalys

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

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

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

MVE500, TKSAM-2. (c) a 1 = 1, a n+1 = 4 a n för n 1

TATA42: Föreläsning 5 Serier ( generaliserade summor )

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

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

gränsvärde existerar, vilket förefaller vara en naturlig definition (jämför med de generaliserade integralerna). I exemplet ovan ser vi att 3 = 3 n n

Tentamen i Matematisk analys, HF1905 exempel 1 Datum: xxxxxx Skrivtid: 4 timmar Examinator: Armin Halilovic

Preliminärt lösningsförslag till del I, v1.0

ÖVN 2 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF1683. Inofficiella mål

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

Numeriska serier Definition av konvergens J amf orelsesatser Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Leibniz kriterium Dagens amnen 1 / 19

ÖVN 6 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF Nyckelord och innehåll. a n (x x 0 ) n.

KTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer I, SF1633.

Om konvergens av serier

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

y + 1 y + x 1 = 2x 1 z 1 dy = ln z 1 = x 2 + c z 1 = e x2 +c z 1 = Ce x2 z = Ce x Bestäm den allmänna lösningen till differentialekvationen

Repetition, Envariabelanalys del

Dagens ämnen. Entydighet hos Taylor- och Maclaurinpolynom

IV, SF1636(5B1210,5B1230).

Lösningsförslag envariabelanalys

12. Numeriska serier NUMERISKA SERIER

TATA42: Föreläsning 10 Serier ( generaliserade summor )

Lennart Carleson. KTH och Uppsala universitet

Kap Generaliserade multipelintegraler.

SF1625 Envariabelanalys

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

KTH Matematik Tentamensskrivning i Differentialekvationer och transformer III, SF1637.

Institutionen för matematik KTH. Tentamensskrivning, , kl B1210 och 5B1230 Matematik IV, för B, M, och I.

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

Tentamen i Matematisk analys MVE045, Lösningsförslag

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

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 13 januari T = 1 ab sin γ. b sin β = , 956 0, 695 0, 891

Skriv väl, motivera och förklara vad du gör. Betygsgränser: p. ger betyget 3, p. ger betyget 4 och 40 p. eller mer ger betyget

x 1 1/ maximum

motiveringar. Lämna tydliga svar. 1 (arcsin x) 2 dx: (0.6)

Besökstider: ca och 17.00

= 1, fallet x > 0 behandlas pga villkoret. x:x > 1

f (a) sin

Tentamen SF e Januari 2016

Transkript:

Lösningar till MVE6 Matematisk analys i en variabel för I 7-4-. a Division ger yy + y x. Ekvationen är alltså separabel. Integration av vänstra ledet ger y + y dy ln + y Efter integration blir det alltså ln + y x / + C, där C är godtycklig. Exponentiering ger + y e x / C, där C e C är en godtycklig positiv konstant. Vi löser ut y och får: Svar: y ± Ce x /, där C är en godtycklig positiv konstant. b Den homogena ekvationen har karakteristisk ekvation r r + r, som ger dubbelroten r. Lösningsformel ger att lösningarna till den homogena ekvationen är y h e x Ax + B, där A och B är godtyckliga konstanter. Vi söker en partikulärlösning och ansätter y p ce x. Vi har y p ce x och y p 4ce x, som efter insättning ger vilket ger c, så y p e x. Vi har att y y h + y p. ce x e x Svar: yx e x Ax + B + e x, där A och B är godtyckliga konstanter.. a Varibalebytet t x, x t, dx t dt ger xx + x + dx t tt + t + dt arctan x +. t + dt arctant + + Svar: arctan x +.

b Vi har x + 4x + 3 dx x + 3x + dx x + dx x + 3 [ ln x + ] ln ln/3 ln 3. x + 3 Svar: ln 3. 3. a Vi har kända Maclaurinutvecklingar: cosx x + x4 + termer av högre grad 4 e t + t + t + termer av högre grad e x / + x + x4 + termer av högre grad. 8 Maclaurinpolynomet P 4 av grad 4 kan beräknas som summan av termer av grad högst 4 i uttrycket Detta ger x + x4 + x 4 + x4. 8 P 4 x + 4 + 8 4x 4 x4. Svar: x 4 /. b Vi har arctan t t t3 3 + termer av högre grad x arctan x x 4 + termer av högre grad. Tillsammans med a ger detta att cosxe x / x arctan x x4 / + termer av högre grad / + termer med x x 4 + termer av högre grad + termer med x, när x. Svar: /.

4. a Med har vi a n n n + n + 3 xn+3 a n+ n + n + 3 x a n n + 3n + 5 x, när n. Kvotkriteriet ger att serien är absolutkonvergent när x <, dvs när < x <, och divergent när x >. När x gäller a n n+ n + n + 3 Alltså är p en alternerande serie och eftersom /n + n + 3 avtar mot när n är serien konvergent enligt kriteriet för alternerande serier. När x har vi a n n n + n + 3 som ger att p är alternerande. Samma kriterium ger att även p är konvergent. Svar Potensserien är konvergent precis för x i intervallet [, ]. b Vi har p x n n n + xn+ x och att p. Vi får px x arctan x dx {PI} x + x + arctan x x + C. Eftersom p är C. Svar: px x + arctanx/ x/. n n n + xn+ x arctan x. x + arctan x + x dx 5. Ekvationen x har den positiva lösningen x. Skivformeln ger att volymen ges av π 3 x dx π 3 [ x x 3 ] 3 dx π 3 x π 9 6 + 3 π 3 + 4 3 9 + 4 π 3. Svar: 9 + 4 π/3. 3

6. Vid t h efter stänging är vätskans höjd i glaset ht. Om rt är vätskespegelns radie vid tiden t gäller att rt/ht 5/5, så rt ht. Vid tiden t är vätskeytans area At πrt πht, och vätskans volym är V t htπrt /3 πht 3 /3. Detta ger V t πht h t. Enligt uppgift gäller även att V t /4πAt ht /4. a Vätskan slutar stiga i glaset då V t ht /4, dvs när h. Svar: cm. b Vi har två olika uttryck för V t som ger likheten πht h t ht /4. Svar ht löser begynnelsevärdesporblemet πy y y /4, y. c Ekvationen ht h t ht /4 separeras och vi får 4π h 4 h dh dt. I högra ledet blir det t + C, där C är en godtycklig konstant. I vänstra ledet får vi h 4π dh 4π + 4 4 h 4 h dh 4π h + + h dh 4π ln + h h. h Detta ger sambandet 4π ln + h h t + C. h Eftersom h gäller att C och vi har 4π ln + h h t. h När h ger detta att t 4πln 3. Svar: 4πln 3 timmar efter stängning. 7. Enligt formeln för area av rotationsyta är den sökta arean π fx + f x dx. Vi har f x x/ x som ger att + f x / x. Vi ska alltså beräkna A π x dx. Vi sätter / cos t x och har dx / sin t/ cos tdt. Variabelbytet ger A π/3 sin t π π/4 cos 3 t dt π/3 sin t π π/4 sin cos t dt. t 4

Vi sätter nu u sin t, som ger Vi ansätter partialbråksuppdelning A 3/ u π / u + u du u u + u A u + B u + C + u + D + u. Handpåläggning ger B D /4. Vi sätter in u och u vilket ger A + C + / 4/9 A/3 + /36 C + /4, som leder till A C /4. vilket ger A Svar: π 3/ 4 / u + u + u + + u du π [ ln u + 4 + u u ] 3/ π [ + u / ln u + 4 + u π ln 3 + 4 + 3 π + 4 3 ln 4 π + ln 4 π + 3 u ] u 3/ / + 3 + + 4 3 π 3 + ln + 3 3 + ln 3 +. + 4 3 8. Kriterium: Antag att fx är en positiv kontinuerlig avtagande funktion definierad för alla x. Då gäller att fn är konvergent precis när är konvergent. n fx dx Bevis Låt N vara ett positivt heltal. Dela in intervallet [, N] i N intervall av längd. På intervallet [, N] har funktionen då vänstersumman N n fn och högersumman fn. Eftersom f är avtagande gäller N n N fn n N Vi har också, eftersom f är positiv, att N fx dx fx dx N n fx dx. fx. 5

Om S N är N:te partialsumman till serien gäller att följden {S N } är växande eftersom alla termer i serien är positiva enligt förutsättning. Enligt satsen om monotona begränsade följder är därför följden av partialsummor konvergent precis när den är uppåt begränsad. Enligt ovan gäller S N N N N fn f + fn f + fx dx f + n n fx dx Om fx dx är konvergent är därmed följden av partialsummor uppåt begränsad av detta tal plus f och därför konvergent. Enligt definition gäller samma sak för serien. Om, andra sidan, integralen är divergent gäller att N fx dx, när N. Enligt ovan gäller därför att N fx dx S N när N. Alltså är partialsummorna nu inte en uppåt begränsad talföljd och därmed divergent. Enligt definition gäller samma sak för serien. 6