TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Like dokumenter
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.

x=1 V = x=0 1 x x 4 dx 2 x5

arbeid - massesenter - Delvis integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

TMA4105 Matematikk 2 Vår 2014

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

5 z ds = x 2 +4y 2 4

Vi regner først ut de nødvendige partiellderiverte for å se om vektorfeltet er konservativt. z = 2z, F 2 F 2 z = 2y, F 3. x = 2x, F 3.

y = x y, y 2 x 2 = c,

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 2009

x n+1 = x n f(x n) f (x n ) = x n x2 n 3

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 5. Avsnitt Vi vil finne dx ( cos t dt).

F = x F 1 + y F 2 + z F 3 = y 2 z 2 + x 2. i j k F = xy 2 yz 2 zx 2 = i(0 ( 2yz)) j(2xz 0) + k(0 2xy) = 2yzi 2xzj 2xyk.

= (2 6y) da. = πa 2 3

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

TMA4120 Matematikk 4K Høst 2015

TMA4100 Matematikk1 Høst 2008

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Volum Lengde Areal Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101)

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I MA0001 BRUKERKURS A Tirsdag 14. desember 2010

Figur 1: Volumet vi er ute etter ligger innenfor de blå linjene. Planet som de røde linjene ligger i deler volumet opp i to pyramider.

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2017

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 15. april 2016 kl 14 Antall oppgaver: 8

Oppgavene er hentet fra fagets lærebok, Hass, Weir og Thomas, samt gamle eksamener.

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

Som vanlig er enkelte oppgaver kopiert fra tidligere års løsningsforslag. Derfor kan notasjon, språk og stil variere noe fra oppgave til oppgave.

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

x 2 + y 2 z 2 = c 2 x 2 + y 2 = c 2 z 2,

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

MA2401 Geometri Vår 2018

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Prøve i Matte 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 03. mars 2016 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

y (t) = cos t x (π) = 0 y (π) = 1. w (t) = w x (t)x (t) + w y (t)y (t)

= x lim n n 2 + 2n + 4

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

x 2 = x 1 f(x 1) (x 0 ) 3 = 2 n x 1 n x 2 n 0 0, , , , , , , , , , , 7124

Eksamensoppgavehefte 1. MAT1012 Matematikk 2: Mer funksjonsteori i en og flere variabler

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Vår TMA4105 Matematikk 2. Løsningsforslag Øving 6. 5 Exercise Exercise

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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

NTNU Institutt for matematiske fag. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 8. Oppgave 1. Oppgave 2

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

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

UNIVERSITETET I BERGEN

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

UNIVERSITETET I OSLO

x t + f y y t + f z , og t = k. + k , partiellderiverer vi begge sider av ligningen x = r cos θ med hensyn på x. Da får vi = 1 sin 2 θ r sin(θ)θ x

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

Mål og innhold i Matte 1

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Eksamen, høsten 13 i Matematikk 3 Løsningsforslag

Kontinuitet og derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 2011

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

Vår TMA4105 Matematikk 2. Løsningsforslag Øving 2. Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009

OPPGAVESETT MAT111-H16 UKE 47. Oppgaver til seminaret 25/11

Løsningsforslag. og B =

x 2 = x 1 f(x 1) (x 0 ) 3 = 2 x 2 n n x 1 n 0 0, , , , , , , , , , , 7124

Løsningsforslag til Mat112 Obligatorisk Oppgave, våren Oppgave 1

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMA4105 MATEMATIKK 2 Lørdag 14. aug 2004

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, VÅR 09

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

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

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 1 i emnet MAT111, høsten 2016

Areal - difflikninger - arbeid Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

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

Mål og innhold i Matte 1

(1 + x 2 + y 2 ) 2 = 1 x2 + y 2. (1 + x 2 + y 2 ) 2, x 2y

Første og andrederivasjons testen Anvendt optimering Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

TMA4105 Matematikk 2 vår 2013

EKSAMEN I EMNET Løsning: Mat Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 2015 Tid: 09:00 14:00

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

EKSAMEN. ANTALL SIDER UTLEVERT: 3 sider inklusiv forside.

UNIVERSITETET I OSLO

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

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

Oppgave 2 Løs oppgavene I og II, og kryss av det alternativet (a, b eller c) som passer best. En funksjon er ikke deriverbar der:

Forelesning Matematikk 4N

Løsningsforslag: Eksamen i Brukerkurs for informatikere MA 0003, onsdag 30. november 2005

Løsningsforslag. Prøve i Matematikk 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 29. mai 2017 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Oppgave 1 Gitt matrisene.

MAT jan jan jan MAT Våren 2010

Ekstremverdier Mellomverdisatsen Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

MA2401 Geometri Vår 2018

Transkript:

Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag TMA Matematikk Høst Løsningsforslag Øving Review Exercise 6, side 86 Vi lar fx sin x. Taylor-polynomet av grad 6 til f om x er gitt som P 6 x f + f x + f! Vi finner først de deriverte til f, x + + f 6 x 6. 6! fx sin x, f, f x sin x cos x sin x, f, f x cos x, f, f x sin x, f, f x 8 cos x, f 8, f 5 x 6 sin x, f 5, f 6 x cos x, f 6. Vi har nå at Fra Taylors teorem vet vi at P 6 x! x 8! x + 6! x6 x x + 5 x6. Vi bruker dette til å evaluere grensen, sin x x + x lim x x 6 fx P 6 x + Ox 7. x lim x + 5 x6 + Ox 7 x + x x x 6 5 lim x6 + Ox 7 x x 6 lim x 5 + Ox 5. Challenging problem, side a Vi vet at cosa + b cos a cos b sin a sin b, cosa b cos a cos b + sin a sin b,. november Side av 7

Løsningsforslag Øving slik at cos j + t cos j t cosjt cos t sinjt sin t cosjt cos t + sinjt sin t sinjt sin t. Dermed har vi at sinjt cos j t cos j + t sin t. Vi må kreve at sin t, det vil si at t ikke er et heltall. Hvis vi så summerer over j,,..., n på begge sider får vi at { } cos j t cos j + t sinjt sin j j t n { } j cos j t cos j + t sin t. La oss se litt nærmere på summen i telleren ved å skrive ut noen av leddene, j { } cos j t cos j + t cos t cos t + cos t cos 5 t + cos 5 t cos 7 t +... + cos n t cos n + t cos t cos n + t. Vi ser at alle leddene utenom det første og det siste kanselleres mot hverandre. Slike summer kaller vi gjerne teleskopsummer se side 9 9 i boka. Vi har altså vist at sinjt cos t cos n + t sin t. j b La fx sin x og del intervallet [, ] opp i n like store intervaller, [x i, x i ], der x i i n for i,,..., n. Størrelsen på hvert intervall er da x n. Vi har nå en partisjon, P {x, x,..., x n }, av intervallet [, ]. Hvis vi videre lar c x, x,..., x n, kan vi sette opp en Riemann-sum, Rf, P, c fc j x j sini n n. j Vi vet at sin x lim Rf, P, c. november Side av 7

Løsningsforslag Øving se side i boka. Vi setter så uttrykket vi fant i a med t n inn i uttrykket for Riemann-summen, Rf, P, c sin i n n cos cos n + n sin n. j Legg merke til at t, det vil si ikke et heltall. Videre kan vi vise ved hjelp av addisjonsregelen for cosinus at cos n + n cos cos sin sin sin. Vi står da igjen med Rf, P, c cos + sin n sin cos n sin +. n Når vi nå skal evaluere Rf, P, c i grensen n, bruker vi Taylor-polynomene til cos y og sin y om y, Med y får vi at cos y y + Oy, sin y y + Oy. lim Rf, P, c lim lim lim cos n sin + n cos n sin + O n + O lim + O n + O n. Vi har brukt at O a n O p n for alle konstanter a se Big-O Notation side p 77 i boka. Vi konkluderer oppgaven med å ha vist at n sin x lim Rf, P, c. 7..6 Vi tegner først opp området, R, i xy-planet som skal roteres om henholdsvis x- og y-aksen.. november Side av 7

Løsningsforslag Øving y, R x Vi lar så fx x og gx x. Disse skjærer hverandre i x, y,. a Vi roterer R om x-aksen. Volumet av rotasjonslegemet Solids of Revolution, side 9 i boka er da gitt som V fx gx } {{ } } {{ } V V fx gx. Her tilsvarer V og V henholdsvis volumet som fremkommer ved å rotere området under y fx og y gx om x-aksen. Vi evaluerer så integralet, V x x x 5 x5 5 5. b Vi roter R om y-aksen. Nå bruker vi sylinderskallmetoden Cylindrical Shells, side 96 i boka. Høyden til sylinderskallene blir her fx gx, slik at V x fx gx x x x x x x x 6. 7..6 Tverrsnittet av legemet er en likesidet trekant med sider x. Arealet av en likesidet trekant med sider s er s, slik at tverrsnittarealet til legemet er gitt som Ax x. Siden legemets utstrekning er fra x til x, blir volumet V Ax x x 5. 8 8. november Side av 7

Løsningsforslag Øving 7.. Lengden s til en kurve y fx fra x a til x b er gitt som se side 5 i boka b dy s +. Kurven vår er gitt som y x, så vi deriverer derfor implisitt, Legg merke til at dy y dy x dy x, y a dy 9x 9x y x 9 x. er definert for alle x, y >. Vi har nå at s + 9 x 9 x 5 9x 5. Vi lar så u 9x 5 slik at du 9 eller 9 du. Integrasjonsgrensene blir u 9 5 og u 9 5. s u du 8 8 u 8,. 7 7 7..6 Vi lar det lengste beinet ligge langs x-aksen og det korteste langs y-aksen. Tettheten til plata er da gitt som σx 5x. Det siste beinet i trekanten er gitt ved kurven y x. Vi ser på et arealelement som vist på figuren under. y y x x Arealelementet har areal x og masse dm σx x x x x x.. november Side 5 av 7

Løsningsforslag Øving Vi finner den totale massen m ved å integrere over hele området, det vil si fra x til x, m x x x 9 x 9 5. Momentet om x til arealelementet er gitt som arm ganger masse, altså Vi integrerer og får at M x dm x x dm x x. x x x x 5. Siden tettheten kun er avhengig av x, er tettheten konstant i arealelementet. Det betyr at y-koordinaten til sentroiden av arealelementet er midtpunktet, altså ȳ dm x. Momentet om y til arealelementet er derfor gitt som Vi integrerer og får at dm y ȳ dm dm x x x M y x x x + 9 x x x 9 x. x x 9 x x 9 x 6 x 9 6 5. Vi finner til slutt massesenteret ved å dele på massen, x M x m, ȳ M y m. Intuitivt ser dette riktig ut siden tettheten øker med x, slik at vi kan forvente at massesenteret ligger lenger ned til høyre enn sentroiden. 7.5. Vi lar den ene sidekanten til trekanten sammenfalle med x-aksen som vist på figuren under. Volumet vi er ute etter fremkommer ved å rotere trekanten om y- aksen. y s, s s x. november Side 6 av 7

Løsningsforslag Øving Vi ønsker å bruke Pappus teorem side i boka, og trenger da sentroiden x, ȳ til trekanten. Vi husker at høyden til trekanten er s. På grunn av symmetri, er x s, mens y-koordinaten til sentroiden får vi ved å midle y-koordinatene til hjørnene se side i boka, ȳ + + s 6 s. Vi ser at avstanden, r, fra sentroiden til rotasjonslinja y er lik ȳ. Videre er arealet til trekanten, A Volumet til rotasjonslegemet er nå s s s. V ra 6 s s s. Videre er lengden, l, til kurven som roteres lik s. Overflatearealet til rotasjonslegemet er derfor S rl 6 s s s.. november Side 7 av 7