Løsningsforslag eksamen R2



Like dokumenter
Del1. Oppgave 1. a) Deriver funksjonen gitt ved. b) Bestem integralene. fx x. 5 e d. x x. c) Løs differensiallikningen. d) 1) Bruk formlene.

Sammendrag R mai 2009

Eksamen R2 høsten 2014 løsning

R2 eksamen høsten 2017 løsningsforslag

Eksamen R2, Våren 2009

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Eksamen R2, Høsten 2015, løsning

Eksamen R2, Våren 2011 Løsning

Eksamen R2 Høst Løsning

R2 Eksamen V

Eksamen R2 høst 2011, løsning

Løsningsskisser eksamen R

Eksamen R2, Høst 2012, løsning

Eksempelsett R2, 2008

Løsningsforslag i matematikk

Heldagsprøve R

Heldagsprøve R2. Våren Onsdag 6. Mai Løsningsskisser - Versjon Del 1 - Uten hjelpemidler - 3 timer. Oppgave 1.

R2 kapittel 8 Eksamenstrening

Eksamen R2, Høst 2012

Eksamen R2 vår 2012, løsning

Heldagsprøve R2 - Våren

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX Privatister 3. mai eksamensoppgaver.org

R2 eksamen våren 2018 løsningsforslag

Eksamen R2, Våren 2015, løsning

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

R2 kapittel 8 Eksamenstrening Løsninger til oppgavene i læreboka

Prøve i R2. Innhold. Differensiallikninger. 29. november Oppgave Løsning a) b) c)...

DEL 1. Uten hjelpemidler. Oppgave 1 (3 poeng) Oppgave 2 (3 poeng) Oppgave 3 (4 poeng) Oppgave 4 (4 poeng) Deriver funksjonene. b) g( x) 5e sin(2 x)

R2 eksamen våren 2017 løsningsforslag

Eksamen R2 høsten 2014

Løsningsforslag for Eksamen i Matematikk 3MX - Privatister - AA eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

R2 Eksamen høsten 2014 ( )

Eksamen R2 Høsten 2013 Løsning

R2 - Eksamen Løsningsskisser

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX Privatister 3. mai eksamensoppgaver.org

Løsning eksamen R2 våren 2010

Løsning eksamen R1 våren 2008

Studieretning: Allmenne, økonomiske og administrative fag

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

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX 3. juni eksamensoppgaver.org

eksamensoppgaver.org x = x = x lg(10) = lg(350) x = lg(350) 5 x x + 1 > 0 Avfortegnsskjemaetkanvileseatulikhetenstemmerfor

IR Matematikk 1. Eksamen 8. desember 2016 Eksamenstid 4 timer

Løsningsforslag Eksamen 3MX - AA

Terminprøve R2 våren 2014

Prøve i R2 Integrasjonsmetoder

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

DEL 1. Uten hjelpemidler. er a2 4 og a5 13. a) Bestem den generelle løsningen av differensiallikningen.

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

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

DEL 1 Uten hjelpemidler

R2 - Heldagsprøve våren 2013

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX - 5. mai eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag Eksamen 3MX - AA eksamensoppgaver.org

UDIRs eksempeloppgave høsten 2008

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

Løsningsforslag for eksamen i AA6526 Matematikk 3MX - 5. desember eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag R2 Eksamen Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

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

Eksamen R2, Våren 2010

DEL 1. Uten hjelpemidler. Oppgave 1 (3 poeng) Oppgave 2 (5 poeng) Oppgave 3 (4 poeng) S( x) 1 e e e. Deriver funksjonene. Bestem integralene

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

Eksamen REA3024 Matematikk R2

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Løsningsforslag. og B =

Løsningsforslag Eksamen R1 - REA

Hjelpemidler på del 2 Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX - 5. mai eksamensoppgaver.org

2 = 4 x = x = 3000 x 5 = = 3125 x = = 5

EKSAMEN BOKMÅL STEMMER. DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember :00-13: FAGKODE: IR Matematikk 1

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX - 8. desember eksamensoppgaver.org

Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2 kapittel 5

Løsningsforslag til underveisvurdering i MAT111 vår 2005

Eksamen AA6524 Matematikk 3MX Elevar/Elever AA6526 Matematikk 3MX Privatistar/Privatister. Nynorsk/Bokmål

Test, 1 Geometri. 1.2 Regning med vektorer. X Riktig. X Galt. R2, Geometri Quiz løsning. Grete Larsen. 1) En vektor har lengde.

Løsningsforslag til eksamen i MAT111 Vår 2013

Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel Integrerende faktor

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Ny eksamensordning. Del 1: 3 timar (utan hjelpemiddel) / 3 timer (uten hjelpemidler)

Eksamen høsten 2009 Løsninger

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX Elever 7. juni eksamensoppgaver.org

Eksamen våren 2008 Løsninger

R2 eksamen våren ( )

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

Del 1. 3) Øker eller minker den momentane veksthastigheten når x = 1? ( )

Løsningsforslag. og B =

Eksempeloppgave REA3024 Matematikk R2. Bokmål

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

eksamensoppgaver.org 4 2e x = 7 e x = 7 2 ln e x = ln 2 x = ln 7 ln 2 ln x 2 ln x = 2 2 ln x ln x = 2 ln x = 2 x = e 2

R2 - Funksjoner, integrasjon og trigonometri

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister 6. desember eksamensoppgaver.org

R2 Funksjoner Quiz. Test, 3 Funksjoner

Eksamen, Matematikk forkurs, 24. mai 2017 LØSNINGSFORSLAG

R2 kapittel 1 Vektorer Løsninger til kapitteltesten i læreboka

Eksamen 1T høsten 2015

R2 - kapittel 5 EF og 6 ABCD

Transkript:

Løsningsforslag eksamen R Vår 010 Oppgave 1 a) f (x) = x cos(3x) f (x) = x cos(3x) + x ( sin(3x) 3) = x cos(3x) 3x sin(3x) b) 1. Bruker delvis integrasjon med u = 5x og v = 1 ex slik at u = 5 og v = e x ˆ 5x e x dx = 5x 1 ˆ ex 5 1 ex dx = 5 x ex 5 ex + C = 5 ( ex x 1 ) + C. Bruker substitusjonen u = x 1 slik at u = du = x. Da får vi at dx ˆ ˆ 6x 3u x 1 = ˆ 3 u dx = u du = 3 ln u + C = x 3 ln 1 + C 1

c) Løser ved integrerende faktor Initialkravet gir y y = 3 e x (y y) = 3 e x y e x ye x = 3 e x (y e x) = 3 e x ˆ y e x = 3 e x dx y e x = 3 e x + C y = 3 + C ex y(0) = 3 + C e 0 = slik at løsningen blir C = + 3 = 7 y = 7 ex 3 d) 1. Viser fra høyre til venstre 1 (cos(u v) + cos(u + v)) = 1 (cos u cos v + sin u sin v + cos u cos v sin u sin v). Skriver først om = 1 (cos u cos v + cos u cos v) = 1 ( cos u cos v) = cos u cos v (cos x) = cos(x) cos(x) = 1 (cos(x x) + cos(x + x)) = 1 (cos 0 + cos x) = 1 (1 + cos x)

Vi får da at ˆ (cos x) dx = ˆ 1 (1 + cos x) dx = 1 x + 1 1 sin x + c = 1 x + 1 sin x + c e) 1. Siden f (x) = g (x) er g en antiderivert til f slik at ˆ 3 f (x)dx = [g(x)] 3 = g() g( 3) = 8 6 =. Siden h(x) = g (x) = (g (x)) = f (x) er f er antiderivert til h slik at Oppgave ˆ1 3 a) Finner først vektorene Vektorproduktet blir da h(x)dx = [ f (x)] 1 3 = f (1) f ( 3) = 0 = AB = [0 3, 0, 0 ( )] = [ 3,, ] AC = [1 3, 1 0, ( )] = [, 1, 6] e 1 e e 3 AB AC = 3 1 6 = e 1 1 6 e 3 6 + e 3 3 1 = [ 6 ( 1), (( 3) 6 ( ) ), ( 3)( 1) ( ) ] = [1, 1, 7] b) Fra a) har vi at vektoren n = 1 7 [1, 1, 7] står normalt på både AB og AC slik at n er en normalvektor til α. Tar vi utgangspunkt i punktet A er en likning for α gitt ved (x 3) + (y 0) + 1(z ( )) = 0 x 6 + y + z + = 0 x + y + z = 3

c) Siden l α så er n = [,, 1] en retningsvektor for l. Siden l går gjennom punktet P(5,, ) har alle punkt P t på linja l posisjonsvektor OP t = OP + t n = [5,, ] + t[,, 1] = [5 + t, + t, + t] som tilsvarer parameterframstillingen x = y = z = 5 + t + t + t I xz-planet er y = 0, skjæringspunktet er samtidig på linja l slik at y = + t = 0 t = t = Når t = er x = 5 = 1 og z = = slik at skjæringspunktet mellom l og xz-planet blir (1, 0, ) d) Siden Q ligger på l kan vi skrive koordinaten til Q slik Q(5 + t, + t, + t) Vi får da at AQ = [5 + t 3, + t 0, + t ( )] = [ + t, + t, 6 + t] Volumet av pyramiden er V(t) = 1 ( AB ) AC AQ 6 = 1 [1, 1, 7] [ + t, + t, 6 + t] 6 = 1 ((8 + 8t) + (56 + 8t) + ( + 7t)) 6 = 1 (16 + 63t) 6 = 1 + 1 t = 1 1 + 1 t

e) Må bestemme t slik at V(t) =. Dermed får vi likningene Dermed er det punktene 1(1 + 1 t) = ± 1 + 1 t = ± + t = ± t = eller t = 6 Q 1 (5 +, +, + ) = Q 1 (9, 8, 6) Q (5 1, 1, 6) = Q ( 7, 8, ) som gir at pyramiden ABCQ får volum. Oppgave 3 a) Vi er gitt differnsiallkningen y + 5 y + 6 5 y = 0 Den karakteristiske likningen er Formlen for andregradslikning gir x = 5 ± r + 5 r + 6 5 = 0 ( ) 5 1 6 5 = 1 5 ± 5 10 5 = 1 5 ± = 1 5 ± 1 Setter vi 1 = i får vi de to komplekse løsningene r 1 = p + q i = 1 5 + i r = p q i = 1 5 i der p = 0, og q = 1. Løsningen på differensiallikningen er da gitt ved y = e px (C sin qx + D cos qx) = e 0,x (C sin x + D cos x) 5

b) Initialkravene gir y(0) = 5 e 0, 0 (C sin 0 + D cos 0) = 5 1 (C 0 + D 1) = 5 D = 5 og slik at løsningen blir Oppgave y ( ) 3π = 0 e 0, 3π 3π (C sin + 5 cos 3π ) = 0 C 5 = 0 C = 5 C = 5 e 0,x (C sin x + D cos x) = e 0,x (5 sin x + 5 cos x) = 5e 0,x (sin x + cos x) a) Tegner grafen til f for x 0, 15 6

b) Finner nullpunktene til f ved 5e 0,x (sin x + cos x) = 0 sin x + cos x = 0 tan x + 1 = 0 tan x = 1 x = π + π n siden D f = 0, 15 er løsningene x { 3π, 7π, 11π, 15π, 19π }. c) Vi skal derivere Ved produktreglen får vi f (x) = 5e 0,x (sin x + cos x) f (x) = (5e 0,x) (sin x + cos x) + ( 5e 0,x) (sin x + cos x) = e 0,x (sin x + cos x) + 5e 0,x (cos x sin x) = e 0,x ( sin x cos x + 5 cos x 5 sin x) = e 0,x ( cos x 6 sin x) = e 0,x ( cos x 3 sin x) d) Vi finner først nullpunktene for f (x) f (x) = 0 e 0,x ( cos x 3 sin x) = 0 cos x 3 sin x = 0 3 + tan x = 0 tan x = 3 x = 0,588 + nπ f (x) har dermed nullpunktene x {0,588, 3,730, 6,871, 10,013, 13,151}, og vi får følgende fortegnslinje 7

I de tre toppunktene blir funksjonsverdiene f (0,588) = 5e 0, 0,588 (sin 0,588 + cos 0,588) = 6,16 f (6,871) = 5e 0, 6,871 (sin 6,871 + cos 6,871) = 1,75 f (13,151) = 5e 0, 13,151 (sin 13,151 + cos 13,151) = 0,99 som skulle vises. e) Vi skal skrive om faktoren sin x + cos x = a sin cx + b cos cx = A sin(cx + ϕ) Her har vi at a = b = c = 1 slik at A = a + b = 1 + 1 = ( ) ( ) b 1 ϕ = tan 1 = tan 1 = π a 1 + nπ Siden a > 0 og b > 0 setter vi ϕ = π. Dermed er 5e 0,x (sin x + cos x) = 5 e 0,x sin(x + π ) f) For alle x er og slik at 1 sin(x + π ) 1 e 0,x > 0 sin(x + π ) 1 5 e 0,x sin(x + π ) 5 e 0,x f (x) p(x) 8

og sin(x + π ) 1 5 e 0,x sin(x + π ) 5 e 0,x f (x) q(x) Grafen til p og q er tegnet med blått i figuren på side 6. Oppgave 5 a) I oppgave b) fant vi at nullpunktene forekom ved x = π + π n = π = 3π + π + π(n 1) + π(n 1) For at x 0 må 3π + π(n 1) 0 π(n 1) 3π n 1 3 Siden n må være et helt tall må n 1. n 1 b) Dette er en aritmetisk rekke med d = π. Et nullpunkt på intervallet 0, 30 må 3π + (n 1) π < 30 n 1 < 30 3π π n < 30 π 3 + 1 n < 9,799 Siden n er et heltall må n 9. Vi får dermed 9 nullpunkter på intervallet. 9

c) Anta at x er et toppunkt for f. Da er funksjonsverdien i dette punktet f (x) = 5e 0,x (sin x + cos x) Vi så i oppgave d) at det neste topppunktet vil forekomme ved x + π slik at funksjonsverdien her er f (x + π) = 5e 0,(x+π) (sin(x + π) + cos(x + π)) = 5e 0,x e 0,π (sin x + cos x) = e 0,π 5e 0,x (sin x + cos x) = e 0,π f (x) = 0,86 f (x) Setter vi k = e 0,π = 0,86 ser vi at funksjonsverdien i et hvilket som helst toppunkt er akkurat k ganger funksjonsverdien i det foregånde. Toppunktene utgjør dermed en geometrisk følge. Det femte leddet i følga blir a 5 = a 1 k (5 1) = 6,16 0,86 = 0,003 d) I oppgave c) fant vi at k = 0,86. Siden dette oppfyller konvergerer rekka. Summen blir da Oppgave 6 Alternativ I 1 < k < 1 s = a 1 1 k = 6,16 1 0,86 = 8,616 a) Setter v = y og a = v = (y ) = y inn i likningen b v k y = m a b y k y = m y my + by + ky = 0 y + b m y + k m y = 0 10

b) Setter b = 1,0, k =,6 og m =,5 inn i likningen y + 1,0,5 y +,6,5 y = 0 y + 1,0,6 10,5 y +,5 10 y = 0 y + 5 y + 6 5 y = 0 Differensiallikningen tilsvarer den vi løste i oppgave 3 a) og b) slik at y(t) = 5e 0,t (sin t + cos t) c) Likevektsstillingen tilsvarer nullpunktene til funksjonen. I oppgave 5 a) fant vi at disse utgjorde en aritmetisk følge med differense d = π. Det går altså π 3,1 sekunder mellom hver gang loddet passerer likevektsstillingen. d) Det maksimale utslaget til y tilsvarer toppunktene til funksjonen. I oppgave 5 c) fant vi at disse toppunktene utgjorde en geometrisk følge med kvotient k = e 0,π 0,85. Reduksjonen fra et utslag til det neste tilsvarer dermed Alternativ II 100% 0, 85 = 71,5% a) Rekken er aritmetisk med a 1 = 1 og d = 1. Et uttrykk for a n er dermed Et uttrykk for S n er da a n = a 1 + (n 1) d = 1 + (n 1) 1 = n Vi finner S 8 ved S n = n a1 + a n S 8 = 8(1 + 8) = n 1 + n = = 7 = 36 n(1 + n) b) Undersøker med digitalt verktøy at s 15 = 1 + 3 + 3 3 +... + 15 3 = 1 00 og at s 16 = 1 + 3 + 3 3 +... + 15 3 = 18 96 Det trengs dermed 16 ledd for at summen av rekken skal være over 15 000. 11

c) Vi skal vise at 1 + 3 + 3 3 +... + n 3 = n (n + 1) Først viser vi at formelen stemmer for n = 1 V.S. = 1 H.S. = 1 (1 + 1) = 1 = = 1 Anta så at formelen er sann for n = k. Altså at 1 + 3 + 3 3 +... + k 3 = k (k + 1) Vi skal vise at dette medfører at formelen også må være sann for n = k + 1. Altså at 1 + 3 + 3 3 +... + k 3 + (k + 1) 3 = (k + 1) ((k + 1) + 1) Vi viser fra venstre mot høyre 1 + 3 + 3 3 +... + k } {{ } 3 + (k + 1) 3 = k (k + 1) + (k + 1) 3 k (k+1) = k (k + 1) (k + 1)3 + = (k + 1) (k + (k + 1)) = (k + 1) (k + k + ) = (k + 1) (k + ) = (k + 1) ((k + 1) + 1) ved induksjon er dermed formelen sann for alle n 1. Som skulle vises. d) Vi bruker formelene vi beviste i oppgave a) og c), og viser fra høyre mot venstre som skulle vises. (1 + + 3 +... + n) = = ( n(n + 1) (n(n + 1)) ) = n (n + 1) = 1 3 + 3 + 3 3 +... + n 3 1