Potensrekker. Binomialrekker



Like dokumenter
Rekker, Konvergenstester og Feilestimat

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Taylor- og Maclaurin-rekker

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Seksjonene 9.6-7: Potensrekker og Taylor/Maclaurinrekker

Løsningsforslag Eksamen i MA1102/MA6102 Grunnkurs i analyse II 17/

Seksjonene 9.6-7: Potensrekker og Taylor/Maclaurinrekker

= x lim n n 2 + 2n + 4

Uendelige rekker. Konvergens og konvergenskriterier

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 26./28. november 2013

Høgskolen i Agder Avdeling for realfag EKSAMEN

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 17./18. november 2014

TMA4100 Matematikk 1 for MTDESIG, MTIØT-PP, MTMART og MTPROD høsten 2010

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 16./17. november 2015

Løsningsforslag. e n. n=0. 3 n 2 2n 1. n=1

Løsningsforslag til Mat112 Obligatorisk Oppgave, våren Oppgave 1

UNIVERSITETET I BERGEN

Følger og rekker. Department of Mathematical Sciences, NTNU, Norway. November 10, 2014

1 Mandag 1. februar 2010

Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1

Matematikk 1. Oversiktsforelesning. Lars Sydnes November 25, Institutt for matematiske fag

Mål og innhold i Matte 1

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Oversikt over Matematikk 1

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

1.1.1 Rekke med konstante ledd. En rekke med konstante ledd er gitt som. a n (1) n=m

Matematikk 15 V-2008

Lær å bruke Microsoft Mathematics, Matematikk-tillegget i Word og WordMat. Av Sigbjørn Hals

MAT jan jan feb MAT Våren 2010

TMA4100 Matematikk 1, 4. august 2014 Side 1 av 12. x 2 3x +2. x 2

Eksamen i emnet MAT111/M100 - Grunnkurs i matematikk I Mandag 15. desember 2003, kl (15) LØYSINGSFORSLAG OPPGÅVE 2:

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Mål og innhold i Matte 1

Løsningsforslag. Avgjør om følgende rekker konvergerer. Finn summen til de rekkene som konvergerer. a) 2 2n /3 n

SIF5003 Matematikk 1, 5. desember 2001 Løsningsforslag

MAT 100a - LAB 3. Vi skal først illustrerere hvordan Newtons metode kan brukes til å approksimere n-te roten av et positivt tall.

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

MAT Grublegruppen Uke 37

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

Oblig 3 - fasit. 1. Avgjør hvilken konvergenstest som vil avgjøre konvergensen til rekka (og stopp der; du skal ikke utføre testen): n ln n.

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 30. mars 2007 Tidspunkt Antall oppgaver 4 Sirkelskive i radianer.

MAT 1001, Høsten 2009 Oblig 2, Løsningsforslag

Krasjkurs MAT101 og MAT111

Mål og innhold i Matte 1

MA1410: Analyse - Notat om differensiallikninger

Velkommen til oversiktsforelesninger i Matematikk 1. med Jørgen Endal

Tall og mengder. Per G. Østerlie. 30. september 2013

Lsningsforslag ved Klara Hveberg Lsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 8 I kapittel 8 er integrasjon og integrasjonsteknikker det store tema

oppgaver fra abels hjørne i dagbladet

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Vi kan finne formler som gir oss neste tall i tallfølgen dersom vi kjenner ett tall. Det er den rekursive formelen. gir oss gir oss alle tallene a

SIF5003 Matematikk 1, 6. desember 2000 Løsningsforslag

n=0 n=1 n + 1 Vi får derfor at summen er lik 1/2. c)

Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7

Enkel matematikk for økonomer 1. Innhold. Parenteser, brøk og potenser. Ekstranotat, februar 2015

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

2 n+2 er konvergent eller divergent. Observer først at; 2n+2 2 n+2 = n=1. n=1. 2 n > for alle n N. Denne summen er.

Løsningsforslag eksamen 18/ MA1102

Viktig informasjon. Taylorrekker

være en rasjonal funksjon med grad p < grad q. La oss skrive p(x) (x a)q(x) = A

MET Matematikk for siviløkonomer

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX Privatister 10. desember eksamensoppgaver.org

Oppgave 1. f(2x ) = f(0,40) = 0,60 ln(1,40) + 0,40 ln(0,60) 0,0024 < 0

IR Matematikk 1. Utsatt Eksamen 8. juni 2012 Eksamenstid 4 timer

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

Viktig informasjon. Taylorrekker

Sammendrag R mai 2009

Høgskolen i Telemark Fakultet for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 23. mai 2014

Prøve i R2 Integrasjonsmetoder

Løsningsforslag i matematikk

f =< 2x + z/x, 2y, 4z + ln(x) >.

Institutt for Samfunnsøkonomi. Utlevering: Kl. 09:00 Innlevering: Kl. 14:00

Figur 2: Fortegnsskjema for g (x)

1 C z I G + + = + + 2) Multiplikasjon av et tall med en parentes foregår ved å multiplisere tallet med alle leddene i parentesen, slik at

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

Nicolai Kristen Solheim

Løsningsforslag eksamen R2

1 OPPGAVE 2 OPPGAVE. a) Hva blir kontobeløpet den 2. januar 2040? b) Hvor mye penger blir det i pengeskapet den 2. januar 2040?

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

Prøve i FO929A - Matematikk Dato: 15. november 2012 Hjelpemiddel: Kalkulator

Sammendrag R januar 2011

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

I = (x 2 2x)e kx dx. U dv = UV V du. = x 1 1. k ekx x 1 ) = x k ekx 2x dx. = x2 k ekx 2 k. k ekx 2 k I 2. k ekx 2 k 1

Oppgave P. = 2/x + C 6 P. + C 6 P. d) 12(1 x) 5 dx = 12u 5 1/( 1) du = 2u 6 + C = 2(1 x) 6 + C 6 P. Oppgave P.

Eksamen R2 Høsten 2013 Løsning

2 3 2 t der parameteren t kan være et vilkårlig reelt tall. i) Finn determinanten til M. M =

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100

Eksamen R2, Høst 2012, løsning

Eksamensoppgave i MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I. LØSNINGSFORSLAG

UNIVERSITETET I OSLO

Fjæra i a) kobles sammen med massen m = 100 [kg] og et dempeledd med dempningskoeffisient b til en harmonisk oscillator.

Eksamen R2, Høst 2012

Eksamen vår 2009 Løsning Del 1

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX Elever AA6526 Matematikk 3MX Privatister eksamensoppgaver.org

x 3 x x3 x 0 3! x2 + O(x 7 ) = lim 1 = lim Denne oppgaven kan også løses ved hjelp av l Hôpitals regel, men denne må da anvendes tre ganger.

Høgskolen i Telemark Eksamen Matematikk 2 modul Mai Fakultet for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 24.

MET Matematikk for siviløkonomer

Transkript:

Potensrekker Potensrekker er rekker på formen: Potensrekker kan brukes på en rekke områder for å finne tilnærmede eller eksakte løsninger på problemer som ellers kanskje må løses numerisk eller krever avansert matematikk. Mange kjente funksjoner kan tilnærmes med en potensrekke, f.eks.: 2! 3! 4! Denne rekka konvergerer (dvs. er gyldig) for alle verdier! Det generelle er imidlertid at [] bare konvergerer innenfor et begrenset intervall Binomialrekker Funksjonen kan generelt skrives på rekkeform som: 0 2 2! 2 3! 2! Hvor: er binomialkoeffisienten, og! 2 3 4 0 [2] kalles ofte en binomialrekke. Resultatet blir nøyaktig det samme med Maclaurinrekke utvikling (senere tema) Binomialrekker kan derfor betraktes som et spesialtilfelle av Maclaurinrekker (som igjen er potensrekker) Dersom (positivt heltall) Rekka termineres etter ledd, siden f.eks. 3 = 0. Vi får dermed et r te ordens polynom av x. 4 ( Egentlig selvinnlysende. F.eks. 2 ) Binomialkoeffisientene kan også regnes ut som:!!! Eksempel: : 8 3 8! 5! 5! 56.!, og dessuten pga. symmetri: Denne funksjonen finnes også på de fleste kalkulatorer. ( CASIO: 8 3 8 3 56 ) Potensrekker med vekt på binomialsetningen Side

Vi kan også sette opp den såkalte Pascals trekant: 0 0 0 0 2 2 0 2 2 2,. 3 3 0 3 3 2 3 3 Eller med tallverdier: 0 2 2 3 3 3 4 4 6 4 5 5 0 0 5 Merk! Hvert tall i en rad er summen av tilstøtende tall i raden over, f.eks. 3 2 0 2 3 2 Eksempel? Svar: Likning []: 5 Direkte fra trekanten (r=5): 5x0 0 5 Variabel kan anta alle verdier, dvs. Dersom r Binomialkoeffisientene i likning [2] vil aldri terminere. Vi får en uendelig potensrekke Men! Rekka konvergerer absolutt bare for ( Evt. betinget konvergens for ) å : Eksempel 2 å Bruker likning [2], her med 2 2! 23 3! Men dette gjelder altså kun for : ( Dette er lett å innse. eksisterer ikke for, mens gir. Innsatt i rekka ville resultatet derimot blitt, altså en divergent rekke hvor delsummene veksler mellom og 0. Det er jo åpenbart ikke riktig. ) Potensrekker med vekt på binomialsetningen Side 2

Med et konvergensintervall på er tilsynelatende anvendelsesområdet begrenset, men det er forbausende mange funksjoner som kan uttrykkes med utgangspunkt i [2]. Dette fordi vi med alle potensrekker kan foreta substitusjoner, addisjon/subtraksjon, multiplikasjon, derivasjon, integrasjon, etc. Eksempel 3. Substitusjon 2 2 Funksjonen er på samme form som i eksempel 2. Vi behøver bare bytte ut med 2 2 2 2 2 2 2 2 Men konvergensintervallet er nå: eller 2 2 Eksempel 4. Omskriving Alternativ. 2, å ø 3 3 3 3 9 3 Nå kan vi bruke [2], med 2 og erstattet med 9 3 9 2 3 23 2 3 234 3! 3 9 2 3 3 3 4 3 9 3 Konvergensintervall : eller 3 3 Alternativ 2 2 3 Nå kan vi bruke [2], med 2 og erstattet med 2 2 2 2 3 2 4 2 2 Konvergensintervall : 2 eller 3 ( Denne rekka er identisk med en Taylorrekke (senere tema) om arbeidspunktet 2 ) 3 Potensrekker med vekt på binomialsetningen Side 3

Eksempel 5. Derivasjon ø. 2. Her kunne vi selvsagt benyttet likning [2] direkte, men er deriverbar og Vi kan derfor rekkeutvikle ved å derivere rekka til ledd for ledd. 23 4 Vi kan sågar derivere summen direkte: ( Nedre summegrense endres til fordi 0 ) Merk! Konvergensintervallet endres ikke ved derivasjon, Eksempel 6. Integrasjon ln x Denne funksjonen er ikke på riktig form i forhold til binomialsetningen, men: x x.. 5 Vi kan derfor rekkeutvikle ved å integrere rekka til ledd for ledd. ln x 2 3 4 Eller direkte på hele summen: ln x Konvergensintervall: ( Merk! Gyldig også for, siden vi da får den alternerende harmoniske rekka ) Potensrekker med vekt på binomialsetningen Side 4

Kjente Maclaurinrekker Hvordan Maclaurinrekker utvikles er et senere tema, men de vanligste finner du ofte i lærebøker og formelsamlinger, for eks. John Haugan: Formler og tabeller, side 27 28. Nevner bare: 2! 3! 4!!, sin 3! 5! 7! 2! cos 2! 4! 6! 2!,, Eksempel 7 Nå er det lett å vise at: lim sin lim 3! 5! Multiplikasjon Potensrekker kan også multipliseres selv om det er mer tungvint enn forutgående eksempler., : Den av rekkene som har det minste konvergensintervallet, bestemmer også konvergensintervallet til den nye rekka. Eksempel 8, : 2!!...:!,!!...: 0!, 0!! 2, 0!! 2! 5 2,... 2 5 2 8 3 65 24 63 60, Merk! Rekka til konvergerer for alle x, rekka til bare for. Sistnevnte blir da bestemmende for Potensrekker med vekt på binomialsetningen Side 5