Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1110, våren 2012

Like dokumenter
MA1102 Grunnkurs i Analyse II Vår 2017

Løsningsforslag Eksamen MAT112 vår 2011

Vi skal hovedsakelig ikke bestemme summen men om rekken konvergerer. det vil si om summen til rekken er et bestemt tall

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1110, uka 18/5-21/5

x n = 1 + x + x 2 + x 3 + x x n + = 1 1 x

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

2. Bestem nullpunktene til g.

Tid: 3 timer Hjelpemidler: Vanlige skrivesaker, passer, linjal med centimetermål og vinkelmåler er tillatt.

Terminprøve R2 Høsten 2014 Løsning

Totalt Antall kandidater oppmeldt 1513 Antall møtt til eksamen 1421 Antall bestått 1128 Antall stryk 247 Antall avbrutt 46 % stryk og avbrutt 21%

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

s = k k=1 dx x A n = n = lim = lim 2 arctan ( x = π arctan ( n (2k 1)!, s n = k=1

MA 1410: Analyse Uke 48, aasvaldl/ma1410 H01. Høgskolen i Agder Avdeling for realfag Institutt for matematiske fag

KOMPLEKSE TALL KARL K. BRUSTAD

Kapittel 5 - Vektorer - Oppgaver

Utvidet løsningsforslag Eksamen i TMA4100 Matematikk 1, 16/

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

Høgskolen i Telemark Avdeling for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 16. mai 2008

Løsning R2-eksamen høsten 2016

8 + 2 n n 4. 3n 4 7 = 8 3.

Eksamen R2, Va ren 2013

Eksamen R2, Høsten 2010

Avdeling for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 22. mai EKSAMEN I MATEMATIKK 2 Modul 1 15 studiepoeng, fjernundervisning

Løsning eksamen R1 våren 2010

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT 1110, våren 2006

Eksamen R2, Våren 2010

Løsning obligatorisk oppgave 3, ingeniørmatematikk 3.

e n . Videre er det en alternerende følge, da annenhvert ledd er positivt og negativt. Vi ser også at n a n = lim n e n = 0. lim n n 1 n 3n 2 = lim

Løsningsforslag R2 Eksamen Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

Øvinger uke 46 løsninger

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

E K S A M E N : FAG: Matematikk 1 MA-154 LÆRER: MORTEN BREKKE. Klasse(r): Alle Dato: 1. des 11 Eksamenstid, fra-til:

Matematikk for IT. Oblig 7 løsningsforslag. 16. oktober

DEL 1. Uten hjelpemidler. Oppgave 1 (5 poeng) Oppgave 2 (5 poeng) Oppgave 3 (4 poeng) x x. Deriver funksjonene. a) f( x) 2 sin 3x. Bestem integralene

R2 eksamen høsten 2017

Forkunnskaper i matematikk for fysikkstudenter. Derivasjon.

Terminprøve R2 Høsten 2014

FØLGER, REKKER OG GJENNOMSNITT

Ukeoppgaver, uke 42, i Matematikk 10, Bestemt integrasjon. 1

Løsning eksamen R2 våren 2010

Velkommen til oversiktsforelesninger i Matematikk 1. med Jørgen Endal

Løsningsforslag Eksamen 10. august 2010 FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I

OM TAYLOR POLYNOMER. f x K f a x K a. f ' a = lim x/ a. f ' a z

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Løsningsforslag til eksamen i STK desember 2010

DEL 1. Uten hjelpemidler 500+ er x

OPPGAVE 4 LØSNINGSFORSLAG OPPGAVE 5 LØSNINGSFORSLAG UTVIKLING AV REKURSIV FORMEL FOR FIGURTALL SOM GIR ANDREGRADSFUNKSJONER

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4245 Statistikk Eksamen mai 2017

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4125 Matematikk 4N

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Bokmål OPPGAVE 1. a) Deriver funksjonene: b) Finn integralene ved regning: c) Løs likningen ved regning, og oppgi svaret som eksakte verdier: + =

Lsningsforslag ved Klara Hveberg Lsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 4 I seksjon 4.1 gir de innledende oppgavene deg trening i a lse diere

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Eksamen R2, Våren 2013

Der oppgaveteksten ikke sier noe annet, kan du fritt velge framgangsmåte.

Kommentarer til oppgaver;

Løsningsskisse 3MX,

Polynominterpolasjon

Detaljert løsningsveiledning til ECON1310 seminaroppgave 9, høsten der 0 < t < 1

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

TMA4100 Høst Løsningsforslag Øving 2. Norges teknisknaturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

EKSAMEN Løsningsforslag

Obligatorisk oppgave nr. 3 i Diskret matematikk

Løsning eksamen S2 våren 2010

S2 kapittel 1 Rekker Løsninger til innlæringsoppgavene

Avsnitt 8.1 i læreboka Differensligninger

Positive rekker. Forelest: 3. Sept, 2004

Eksamen REA3028 S2, Våren 2011

Ma Analyse II Øving 5

Følger og rekker. Kapittel Følger

Uke 12 IN3030 v2019. Eric Jul PSE-gruppa Ifi, UiO

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

FINNE n-te RØTTER AV KOMPLEKSE TALL

Differensligninger Forelesningsnotat i Diskret matematikk Differensligninger

2T kapittel 3 Modellering og bevis Utvalgte løsninger oppgavesamlingen

LØSNING: Eksamen 17. des. 2015

Løsningsforsalg til første sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2015

Løsningsforslag. Oppgavesettet består av 9 oppgaver med i alt 21 deloppgaver. Ved sensur vil alle deloppgaver telle omtrent like mye.

Kapittel 10 fra læreboka Grafer

Algebra S2, Prøve 2 løsning

Løsningsforslag Oppgave 1

Formelsamling i matematikk og statistikk

2.1 Polynomdivisjon. Oppgave 2.10

Numeriske metoder: Euler og Runge-Kutta Matematikk 3 H 2016

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Eksamen i: Diskret matematikk

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2006

ST1201 Statistiske metoder

Algebra R2, Prøve 1 løsning

Oversikt over konfidensintervall i Econ 2130

S2 kapittel 1 Rekker Løsninger til kapitteltesten i læreboka

Transkript:

Løsigsforslag til prøveeksame i MAT, våre Oppgave : Vi har A = 3 III+I I+II 3 ( )II 3 3 Legg merke til at A er de utvidede matrise til ligigssystemet. Vi ser at søyle 3 og 4 i de reduserte trappeforme ikke er pivotsøyler, og de tilhørede variablee (z og u) i ligigssystemet ka derfor velges fritt. Setter vi i variablee, ser vi at det opprielige ligigssystemet er ekvivalet med + z + u = y z 3u = v = Løser vi dette, får vi at = z u, y = + z + 3u, z = z, u = u og v =, der u og z ka velges fritt. b) Lije, og 5 i de reduserte trappeforme er pivotsøyler, og de tilhørede søylee i A er dermed lieært uavhegige (se side 4 i læreboke). Side det er tre av dem, daer de e basis for R 3. Basise blir dermed,, (Bemerkig: Det er flere adre muligheter, me dette er det ekleste å begrue ut ifra det vi allerede har gjort.) Oppgave : Vi fier først de partiellderiverte: = 3 + 6y = 6y 6 Setter vi disse uttrykkee lik, får vi ligigssystemet 3 + 6y = 6y 6 =

Fra de ederste ligige ser vi y =, og setter vi dette i i de øverste, får vi 3 + 4 = som har løsigee = og = 4 3. De stasjoære puktee er dermed (, ) og ( 4 3, 4 3 ). For å fie hva slags type disse puktee er, bruker vi aederivertteste. De aederiverte er f = 6 + f = 6 f y = 6 Puktet (, ): Her er D = 6 6 6 = 4. Side D > og A = >, er dette et lokalt miimum. Puktet ( 4 3, 4 3 ): Her er D = 6 6 6 = 4. Side D <, er dette et sadelpukt. Oppgave 3: a) Forholdsteste gir ( ) + (+) lim = lim (+)+ ( ) + + + 3 = lim + + 3 = Dette gir koverges år <, dvs. for < <, og diverges for >. Edepuktee = ± må udersøkes separat. ( ) = : Rekke blir = +. Dette er e altererede rekke der absoluttverdie av leddee avtar mot ull, og vi har dermed koverges ifølge teste for altererede rekker. = : Rekke blir = ( ) ( ) + = ( ) = +. Dette er er samme rekke som i forrige pukt, og vi får koverges også i dette edepuktet. Koklusjo: Kovergesitervallet er I = [, ]. b) Vi setter S() = = ( ) + for [, ]. Plae er å bruke derivasjo til å kvitte seg med evere +, me først må vi justere ekspoetee ved å gage uttrykket med slik at vi får S() = ( ) + + =

Hvis vi å deriverer og deretter summerer e geometrisk rekke, får vi (S()) = ( ) = + år ] < = Itegrerer vi på begge sider, ser vi at S() = arcta + for e eller ae kostat. Setter vi i for =, ser vi at dee kostate må være, dvs. S() = arcta Side rekke åpebart har summe år =, får vi arcta for [, ], S() = for = Regigee ovefor gjelder bare år <, me Abels teorem (Kalkulus.6.9) sikrer at vi også har likhet i edepuktee. Oppgave 4: Side ligige z = l( + y + z ) er ekvivalet med l( + y + z ) z =, ka vi bruke implisitt fuksjosteorem med f(, y, z) = l( + y + z ) z. Legg merke til =, y =, z = er e løsig av ligige f(, y, z) =. Betigelse for at det skal fies e løsigsfuksjo z = g(, y) defiert i e omeg om (, ) og med g(, ) = er at (,, ). Vi har z = z + y + z som gir z (,, ) =. Dette viser at fuksjoe g eksisterer. De partiellderiverte av g er gitt ved g (, ) = g der vi har brukt at = (, ) = +y +z (,, ) z (,, ) = = (,, ) z (,, ) = = og = y +y +z Oppgave 5: Egeverdiee er gitt ved λ a b = c λ d = λ (a + d)λ + ad bc 3 z

Løser vi dee aegradsligige, får vi λ = (a + d) ± (a + d) 4(ad bc) = = (a + d) ± a + d ad + 4bc) = (a + d) ± (a d) + 4bc) Vi vet at dersom matrise har to ulike egeverdier, så fies det e basis av egevektorer, og vi må derfor lete etter e matrise med sammefallede egeverdier, dvs. e der (a d) + 4bc = Vi ka ikke sette alle verdiee a, b, c, d lik (for da er alle vektorer egevektorer med egeverdi ), så la oss velge a =, d =, b =, c = for å få pee tall. Ifølge formele ovefor ( ) har matrise da bare de ee egeverdie λ =. E egevektor v = må tilfredsstille ligige y dvs. ( ) ( y ) = y = = y ( y Disse ligigee er oppfylt ( ) hvis og bare hvis = y. Det betyr at alle egevektorer er på forme. Disse er alle lieært avhegige, og det er ikke mulig å fie e basis av egevektorer. Oppgave 6: For å fie skjærige mellom de to flatee, setter vi z-verdiee lik hveradre: y = + y + 6 3 + 6 + 3y = 3( + + ) + 3y = 3 ( + ) + y = Dette betyr at projeksjoe av området vi er iteressert i på y-plaet er e sirkelskive S om puktet (, ) med radius. For å se hvilke av flatee som ligger øverst i dette området, setter vi i =, y =, og får heholdsvis z = ( ) = og z = ( ) + + 6 ( ) = 4. Dette forteller oss at flate z = y ligger øverst, og volumet er dermed gitt ved [ ] y V = dz ddy = ( 3 + 3y + 6 ) ddy +y +6 S 4 S )

Fullfører vi kvadratet i itegrade (dette er ikke ødvedig, me gir kaskje litt kortere regiger), får vi V = 3 ( ( + ) y ) ddy S Vi bytter til polarkoordiater med setrum i (, ), dvs. vi setter = + r cos θ, y = si θ, og får (husk Jacobi-faktore r): V = [ π ] 3( r )r dθ dr = 6π [ r (r r 3 ) dr = 6π r4 4 ] = 3π Oppgave 7: a) Vi ser at N(t) står ormalt på tagetvektore r (t) = (t)i + y (t)j side r (t) N(t) = (t)(y (t)) + y (t)( (t)) = Det er derfor aturlig å kalle N(t) e ormalvektor til kurve. E ormalvektor ka ete være rettet i i området A som omslutter eller ut av det. Side er positivt orietert, er det lett å overbevise seg om at N(t) peker ut av området (lag e tegig!). b) Hvis vi kaller kompoetee til F for P og Q, har vi og F dn = b = a b Ved Grees teorem er Q d + P dy = og dermed har vi a F(, y) = P (, y)i + Q(, y)j (P (r(t))i + Q(r(t))j) (y (t)i (t)j)dt = ( P (r(t))y (t) Q(r(t)) (t) ) dt = Hvis F = f, er P = f dn = A [ A Q d + P dy ( P ( Q) ) ( P ddy = A + Q ) ddy F dn = A og Q =, og vi får ( ) + ( P + Q ) ddy ( )] ( ) f ddy = A + f ddy Er f harmoisk, er det siste itegralet åpebart, og vi er ferdig. 5

Ekstraoppgave : (i) Vi ser at + ( ) ( ) + 3 + + 3 = ( 3 + + 3 ) = + ( + + 3 ), 3 3 som viser at leddee oppfører seg omtret som leddee i de kovergete rekke =, og det er derfor aturlig å sammelige med dee. Vi har ( lim + 3 ++3 = lim + ( + + 3 ) = 3 ) og ifølge gresesammeligigsteste kovergerer også = + 3 ++3. (ii) Side arcta er e voksede, kotiuerlig fuksjo med e graf som går gjeom origo, avtar tallverdie av leddee mot. Side rekke i tillegg altererer, kovergerer de ifølge teste for altererede rekker. (iii) Når leddee er poteser med ekspoeter som vokser med, er det ofte lurt å bruke rotteste. Vi får ( lim cos ) ( 3 ( = lim cos ) ) 3 ( = lim cos ) l cos = lim e Vi bruker L Hôpitals regel på ekspoete: lim l cos = lim l cos Det betyr at = lim cos( ) si lim som viser at rekke kovergerer. ( cos L H = lim ) 3 cos = = = e < ( si )( ) 3 = Ekstraoppgave : Kvadratet av avstade fra puktet (, y, z) til origo er f(, y, z) = + y + z og det holder å fie mimimum til dee fuksjoe uder bibetigelse g(, y, z) =, der g(, y, z) = y z + 6

Vi har og f(, y, z) = g(, y, z) = Side g, vet vi at miimumspuktet må befie seg i et pukt der f = λ g for e kostat λ. Dette gir ligigee i tillegg til bibetigelse y z y = λy () y = λ () z = λ (3) y z + = (4) Fra (3) ser vi at λ = z, og setter vi dette i i () og (), sitter vi igje med tre ligiger med tre ukjete: = zy (5) y = z (6) y z + = (7) Fra (6) ser vi at y = z, og setter vi dette i i (5), får vi = z (8) I de siste ligige må vi ete ha = eller z på tilfellee hver for seg: =, dvs. z = ±. Vi ser Tilfellet = : Fra (6) ser vi at vi også må ha y =, og setter vi dette i i (7), får vi z =. Vi har dermed fuet et potesielt miimumspukt (,, ). Tilfellet z = : Fra (5) ser vi at = y, og setter vi dette i i (7), får vi ligige 4 + = som åpebart ikke har e (reell) løsig. Det betyr at vi ikke har oe løsig av ligigssystemet for z =. Tilfellet z = : Fra (5) ser vi at = y, og setter vi dette i i (7), får vi ligige + 4 + = 7

som åpebart ikke har e (reell) løsig. Det betyr at vi ikke har oe løsig av ligigssystemet for z =. Eeste kadidat til løsig er derfor (,, ), og side det av geometriske gruer må fies et pukt på kurve y z + = som ligger ærmest origo (tek igjeom hva dette iebærer!), må (,, ) være dette puktet. 8