Løsningsforslag Eksamen MAT112 vår 2011

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

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

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1110, våren 2012

MA1102 Grunnkurs i Analyse II Vår 2017

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

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

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

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

2. Bestem nullpunktene til g.

Utvidet løsningsforslag Eksamen i TMA4100 Matematikk 1, 16/

Velkommen til oversiktsforelesninger i Matematikk 1. med Jørgen Endal

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

Forkunnskaper i matematikk for fysikkstudenter. Derivasjon.

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

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

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

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

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

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

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

Løsningsforslag R2 Eksamen Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

Eksamen R2, Høsten 2010

Løsning obligatorisk oppgave 3, ingeniørmatematikk 3.

Høgskolen i Agder Avdeling for realfag EKSAMEN. begrunn = grunngi beregn = rekn ut

Terminprøve R2 Høsten 2014 Løsning

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Eksamen R2, Va ren 2013

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

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:

DEL 1. Uten hjelpemidler 500+ er x

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

Løsning R2-eksamen høsten 2016

Eksamen R2, Våren 2010

TMA4125 Matematikk 4N

TMA4245 Statistikk Eksamen mai 2017

Løsning eksamen R1 våren 2010

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

Løsning eksamen R2 våren 2010

Kapittel 10 fra læreboka Grafer

UNIVERSITETET I OSLO

Følger og rekker. Kapittel Følger

Eksamen R2, Våren 2013

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

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

Ma Analyse II Øving 5

LØSNINGSFORSLAG TILEKSAMEN I FAG TMA4240/TMA4245 STATISTIKK 10. august 2005

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

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

TMA4120 Matte 4k Høst 2012

Eksamen REA3028 S2, Våren 2011

KOMPLEKSE TALL KARL K. BRUSTAD

Eksamen REA3028 S2, Våren 2010

Terminprøve R2 Høsten 2014

Differensligninger Forelesningsnotat i Diskret matematikk Differensligninger

f '( x) 28x 6x 2 ( 2) x x 4(3t 2 s) 6s 2x 6(3t 2 s) 2t ln x 2ln y med bibetingelsen 2x y m. Her er m 0

Avsnitt 8.1 i læreboka Differensligninger

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4245 STATISTIKK 6.august 2004

Kapittel 5 - Vektorer - Oppgaver

S2 kapittel 1 Rekker Løsninger til innlæringsoppgavene

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

EKSAMEN Løsningsforslag

Obligatorisk oppgave nr. 3 i Diskret matematikk

Integrasjon. October 14, Department of Mathematical Sciences, NTNU, Norway. Integrasjon

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

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

R2 eksamen høsten 2017

Matematikk for IT. Prøve 2. Onsdag 21. oktober 2015

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

Polynominterpolasjon

ST1201 Statistiske metoder

EKSAMEN Løsningsforslag

Matematikk for IT. Oblig 7 løsningsforslag. 16. oktober

FINNE n-te RØTTER AV KOMPLEKSE TALL

Løsningsforslag for andre obligatoriske oppgave i STK1100 Våren 2007 Av Ingunn Fride Tvete og Ørnulf Borgan

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Repetisjon; 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, og Repetisjon; 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, og 9.10

LØSNING: Eksamen 28. mai 2015

FØLGER, REKKER OG GJENNOMSNITT

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2011

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

f(x) = x 2 x 2 f 0 (x) = 2x + 2x 3 x g(x) f(x) = f 0 (x) = g(x) xg0 (x) g(x) 2 f(x; y) = (xy + 1) 2 f 0 x = 2(xy + 1)y f 0 y = 2(xy + 1)x

Forelesning 4 og 5 Transformasjon, Weibull-, lognormal, beta-, kji-kvadrat -, t-, F- fordeling

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Kommentarer til oppgaver;

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Fagdag 2-3mx

f(x)dx = F(x) = f(u)du. 1 (4u + 1) du = 3 0 for x < 0, 2 + for x [0,1], 1 for x > 1. = 1 F 4 = P ( X > 1 2 X > 1 ) 4 X > 1 ) =

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

Plan for fagdag 3. Plan: Litt om differanse- og summefølger. Sammenhengen a n a 1 n 1 i 1

Løsningsforslag Eksamen 10. august 2010 FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsskisse 3MX,

Prosedyre for løsning av oppgaver Jeg skal ved hjelp av noen oppgaver/eksempler fra produsentens tilpasning, gi

Oppgavesettet har 11 punkter, 1ab, 2abc, 3, 4, 5ab og 6ab, som teller likt ved bedømmelsen.

LØSNING, EKSAMEN I STATISTIKK, TMA4240, DESEMBER Anta at sann porøsitet er r. Måling med utstyret gir da X n(x; r, 0,03).

UNIVERSITETET I BERGEN

EKSAMEN løsningsforslag

Transkript:

Løsigsforslag Eksame MAT vår OPPGAVE Gitt følge {a } defiert rekursivt ved a = 5, a + = a + 6, =,,, 3,.... (a) Vis (for eksempel ved iduksjo) at {a } er stregt avtagede og edtil begreset. (b) Avgjør om følge {a } kovergerer og fi evetuelt grese. SVAR OPPGAVE (a) At følge er stregt avtagede betyr at a + < a for alle. Viser dette ved iduksjo. For = er a = 5 + 6 = < 5 = 5 = a. Så påstade holder for =. Ata påstade holder for = k, dvs. at a k+ < a k. Da er a k+ = a k+ + 6 < a k + 6 = a k+, hvor de midterste ulikhete følger fra iduksjoshypotese. Følge er dermed vist stregt avtagede ved iduksjo. At {a } er edtil begreset betyr at det fies e K slik at a K for alle =. Alterativ : Ser at {a } er edtil begreset av side a + = a + 6, fordi rote aldri er egativ. Alterativ : Bruker iduksjo for å vise at {a } er edtil begreset av 3. Påstade holder for = side a = 5 3. Ata at a 3; da er a + = a + 6 3 + 6 = 3. Så følge er vist edtil begreset ved iduksjo. (b) Et teorem sier at e følge som er stregt avtagede og edtil begreset kovergerer. Ved (a) kovergerer derfor følge {a }. For å fie grese lar vi L = lim a. Side x er e kotiuerlig fuksjo ka vi flytte grese forbi rotteget, så vi får at L = lim a + = lim a + 6 = lim a + 6 = L + 6. Kvadrerer vi begge sider, får vi at L = L + 6, som gir at L L 6 = (L 3)(L + ) =. Dermed er L = 3 eller L =, me fra (a) vet vi at følge er edtil begreset av (evt. 3), så følge kovergerer mot L = 3. OPPGAVE (a) Avgjør om rekke ( + ) l( + ) kovergerer. ( ) (b) Avgjør om rekke ) kovergerer absolutt. (3 + ( ) Du er på MAT-eksamesfest og e medstudet forteller forøyd om sitt svar på spørsmålet om dee rekke kovergerer betiget:

Rekke er altererede, side to påfølgede ledd alltid har motsatt forteg, og absoluttverdie av leddee går mot ull. Derfor kovergerer rekke ved altererede rekkers test. Du har alltid vært e festbrems og fier e feil i resoemetet. Hva er feile? Hva er ditt svar på om rekke kovergerer betiget? SVAR OPPGAVE (a) Bruker itegralteste med fuksjoe f(x) = (x+) l(x+), som er kotiuerlig, avtagede og positiv på itervallet [, ): dx = lim (x + ) l(x + ) R = lim R R [ l (x + ) l(x + ) ( ) l(r + ) l dx ( ) = lim R )] =. ( l() [ ( )] R l l(x + ) (I overgage (*) brukte vi substitusjoe u = l(x + ), slik at du = dx x+, og følgelig (x+) l(x+) dx = udu = l u + C = l l(x + ) + C. Absoluttverditeget droppes side x.) Dermed divergerer rekke ved itegralteste. (b) La a = (3+( ) ( ) ). Vi merker at a = { år er et oddetall, år er et partall. Side a og rekke divergerer, er rekke ikke absolutt koverget, ved sammeligig (evt. gresesammeligig). Feile i resoemetet er at studete har glemt ett av de tre kriteriee i altererede rekkers test, emlig at absoluttverdie av leddee må dae e avtagede følge for stor ok. For dee rekke er absoluttverdiee av leddee lik for odde og for jev. Hvis = l er partall og l >, ser vi at a = a l = 8l < l + = a l+ = a +, så følge { a } er ikke avtagede. For å fie ut av om dee rekke kovergerer (betiget), starter vi med å legge samme to og to påfølgede ledd, for = l oddetall og = l partall: a l + a l = Da får vi at (l ) + ( ) = 8l ( ) (3 ) = + ( ) (l ) 8l (l ) = = l + 8l (l ) 8l 6l(l ). ) (a l + a l = l= l= l + 6l(l ). (Merk at vi ikke har edret summasjosrekkefølge. Dette er viktig, side edrig av summasjosrekkefølge ka påvirke summe av rekke, dersom de er betiget koverget,

3 oe vi eå ikke har avgjort!) Dette er e rekke med positive ledd og l + 6l(l ) l 6l l = 8l, slik at rekke divergerer ved sammeligig med de divergete rekke l (og rekke er altså ikke betiget koverget). Gitt rekke OPPGAVE 3 ( ) ( + ) x. (a) Fi kovergesitervallet til rekke. (b) Fi et ekelt uttrykk for summe av rekke i det idre av kovergesitervallet. Kommetér også kort hva som skjer i evetuelle edepukter. SVAR OPPGAVE 3 (a) Dette er e potesrekke med kovergessetrum i. Kovergesradie R er gitt ved at R = lim ( ) + (+)(+) ( ) (+) = lim ( + ) ( + )( + ) = lim + =, slik at kovergesradie til rekke er. Derfor er kovergesitervallet (, ) pluss evetuelle edepukter, som vi sjekker spesielt: I edepuktee er x = og ( ) ( + ) x = ( + ), som er koverget ved sammeligig med de kovergete rekke, side (+). Vi har derfor absolutt koverges, og følgelig koverges, i begge edepuktee. Kovergesitervallet blir da [, ]. (b) Vi starter med potesrekke x = x, < x < =

og bytter ut x med x og itegrerer begge sider, side e potesrekke ka itegreres leddvis i det idre av kovergesitervallet: x + x = ( ) x = x + t dt = [ l( + t) ] x = l( + x) = = = = ( ) t dt [ ( ) + t+] x ( ) + x+ = ( ) x, hvor vi i siste likhet har edret til og følgelig edret edre summegrese. Merk at utledige gjelder for x, t (, ), og følgelig ka vi droppe absoluttverditegee i l-uttrykkee. (Det siste uttrykket over er for øvrig e kjet Maclaurirekke, slik at det er fullt lovlig å starte med dee.) Videre itegrerer vi e gag til: x l( + t) dt = [ ( + t) l( + t) ( + t) ] x = x ( ) t dt [ ( ) ( + ) t+] x (I siste overgag har vi brukt at l v dv = v l v v + C, som vi ete husker eller fier ved delvis itegrasjo.) ( ) ( ) ( + x) l( + x) ( + x) = ( ) x + l( + x) = ( ) ( + ) x+ ( ) ( + ) x, x. (I siste overgag delte vi begge sider på x og må følgelig ata at x, og gaget begge sider med.) For x = er summe av rekke lik, slik at uttrykket for summe av rekke i det idre av kovergesitervallet er fuksjoe { ( ) x S(x) = + l( + x) år x (, ) (, ), år x =. Kommetar om det som skjer i edepuktee: Vi vet fra (a) at rekke kovergerer i begge edepuktee x = ±, og at summe er e kotiuerlig fuksjo i edepuktee ved Abels teorem. Fuksjoe S(x) er defiert for x = og er kotiuerlig der. Derfor vet vi (ved Abels teorem i overgage (*) og kotiuitet av S i overgage (**)) at ( ) ( ) = lim ( + ) x ( ) ( + ) x ( ) = lim S(x) = S() = l. x

5 Fuksjoe S(x) er imidlertid ikke defiert for x =, me vi ka lett rege ut grese lim S(x) = ved å bruke at lim + ) l(x + ) =, som vi ete husker eller fier x + x +(x ved l Hôpital. Derfor vet vi (igje ved Abels teorem i overgage (*)) at ( ) ( ) ( ) = lim ( + ) x + ( ) ( + ) x = (Dee summe ka for øvrig også reges ut ved å bruke at ( ) ( + ) ( ) = ( + ) lim S(x) =. x + er e teleskoprekke.) Alterativ fremgagsmåte for å fie et uttrykk for summe av rekke: Vi merker at (+) = +. Derfor ka vi for x (, ) omskrive rekke som ( ) ( ( ) ( + ) x = x ( ) + x) ( ) = x ( ) + x ( ) = x ( ) x = ( ) = x ( ) x, x x = ( ) = x ( ( ) ) x x x = l( + x) ( l( + x) x) x = l( + x) l( + x) + x ( ) = x + l( + x), samme svar som over, for x. (Merk at vi ka edre summasjosrekkefølge ute problemer, side vi er i det idre av kovergesitervallet, der vi vet at rekke kovergerer absolutt.) OPPGAVE Gitt de polare kurvee r = cos θ og r = si(θ). De er teget i i figure uder.

6 (a) I tillegg til i origo, sitter kurvee hveradre i ett pukt, som ligger i første kvadrat. Fi dette puktet (uttrykt ved polare koordiater). (b) Uttrykk arealet av området som ligger samtidig iefor begge kurvee som et bestemt itegral eller sum av slike. Du skal ikke rege ut verdie av itegralet. (Om du i (a) ikke klarte å rege ut sittpuktet, kall dette puktet (r, θ ) og gi itegralet ved hjelp av θ.) SVAR OPPGAVE (a) La r = cos θ og r = si(θ ). Uteom i origo, skjærer kurvee hveradre i alle pukter der hvor ete () r = r og θ = θ + π, Z eller () r = r og θ = θ + π + π, Z. Vi ser imidlertid at multiplee av π ikke spiller oe rolle pga. periodisitete til både r og r, derfor treger vi ikke å ta hesy til dette. Vi udersøker først pukter av type (). Da har vi (med θ = θ = θ ) r = ( cos θ) = si(θ) = r cos θ = si(θ) = si θ cos θ (si(θ) = si θ cos θ) Hvis cos θ =, er θ = π, 3π, slik at r = r =, og puktet er origo, så det er ikke løsige vi er ute etter. Dermed ka vi dele med cos θ og får at ta θ =, som gir at θ = π eller 5π. Setter vi i θ = π i formele r, får vi at r = cos π = =. Dette gir oss puktet [, π ] i polare koordiater. Setter vi i θ = 5π i formele r, får vi r =. Dette gir oss puktet [, 5π ], som er samme pukt som det forrige. Dermed skjærer kurvee hveradre i puktet [, π ]. Vi har allerede fått opplyst at vi ku er på jakt etter ett pukt, og år vi fier et slikt pukt av type (), treger vi ikke mer udersøke pukter av type (). Dersom vi gjør det, vil vi faktisk fie på ytt samme pukt [, π ]. (b) La A = A = π r dθ = r dθ = π si(θ) dθ, ( cos θ) dθ. A er da arealet av området mellom stråle θ =, θ = π og kurve defiert ved r = si(θ). Dvs. de edre halvdele av området mellom begge kurvee. Tilsvarede er

7 A arealet av området mellom stråle θ = π, θ = π og kurve defiert ved r = cos θ. Dvs. de øvre halvdele av området mellom begge kurvee. Totalt areal blir dermed A = A + A = si(θ) dθ + π ( cos θ) dθ = si(θ) + π cos θ dθ. OPPGAVE 5 Fuksjoe T (x, y) = + x + y x y gir e temperaturfordelig i xy-plaet. (a) Hva vet vi om temperature i plaet lags e ivåkurve til T? Hvilke type kurver er ivåkurvee til T? (Hit: fullfør kvadratet og fi ut hvilke type kjeglesitt kurvee er og hva setrum er.) (b) I hvilke retig fra (, ) øker fuksjoe T mest og hva er de retigsderiverte i dee retige? (c) E varmesøkede partikkel beveger seg i plaet gjeom origo og følger hele tide de retige der temperature øker mest. Fi e ligig for kurve som beskriver bae. Hvorda krysser dee kurve ivåkurvee til T? (Dette ka du svare på selv om du ikke har klart å fie ligige for kurve.) SVAR OPPGAVE 5 (a) Temperature lags e ivåkurve er kostat. E ivåkurve til T er gitt ved T (x, y) = C, der C er e kostat. Vet at (x ) = x x + og at (y 3) = y 6y + 9. Dermed får vi at + x + y x y = C x + x + y + y 8 + 8 = C (x ) + (y 3) + 8 = C (x ) + (y 3) = C (x ) C (y 3) + ) = ( C I siste lije har vi atatt at C <. Derfor er ivåkurvee ellipser med setrum i (, 3). (Hvis C = blir ivåkurve ku puktet (, 3) (e degeerert ellipse), mes C > er ikke mulig.) (b) Fuksjoe T øker mest i retige til gradiete. T (x, y) = T x i + T y j = ( x) i + ( y) j I origo øker altså T mest i retige T (, ) = i + j. De retigsderiverte i dee retige (i retige til vektore T (, )) er lik T (, ) = i + j = + = + 36 = 37. (c) Side gradiete i et pukt gir de retige T øker mest i, vil tagete til kurve være parallell med gradiete i ethvert pukt. Hvis kurve er gitt ved e fuksjo y(x)

8 rudt et pukt (x, y), da er tagetvektore gitt ved i + dy dx j. Dermed er ( i + dy ) dx ( ) j = k T (x, y) = k ( x) i + ( y) j. Deler vi koeffisietee på hveradre, får vi at k = differesialligige ( x) = dy dx y dy dx = y x dy dx = 3 y x l(3 y) = l( x) + C l(3 y) = l(( x) ) C e l(3 y) = e l(( x) ) C 3 y = C( x). Dette gir de separable Side kurve skal gå gjeom origo fier vi C ved å sette (x, y) = (, ) i ligige og får at 3 = C. Dermed blir ligige for kurve y = 3 3( x) = 3 3 + 6x 3x, dvs. y = 3x( x). Side tagete til dee kurve er parallell med gradiete til T i ethvert pukt og gradiete alltid står ormalt på ivåkurvee, vil kurve krysse ormalt på ivåkurvee. Gitt fuksjoe OPPGAVE 6 f(x, y) = x + y + 5 ; x >, y >. xy (a) Fi de partiellderiverte til f med hesy på x og y og vis at (5, ) er det eeste kritiske (stasjoære) puktet til f. Reg også ut fuksjosverdie i (5, ). (b) Begru (kort) at f har globale (absolutte) ekstremalverdier hvis vi gir de defiisjosmegde D = { } (x, y) R : x 5, y 3, xy. Vis også at f(x, y) > 3 på rade av D og utefor D (år x, y > ). (c) Du skal på telttur og skal lage e ramme av stålrør som skal brukes som reisverk til et telt. Ramme er satt samme av fire be med legde x festet til et rektagel med sider y og z, som vist i figure uder. Volumet V = xyz av teltet skal være 5m 3. Fi de dimesjoee av teltet x, y, z som gjør at de totale legde av stålrør som går med er mist mulig. Du får bruk for (a) og (b).

9 x y z (a) De partiellderiverte er SVAR OPPGAVE 6 f (x, y) = 5 x y og f (x, y) = 5 xy. Et kritisk (stasjoært) pukt er der hvor begge partiellderiverte er ull. Vi ser at som isatt i f (x, y) = gir f (x, y) = y = 5 x, = 5 5x ( ) 3 = x 5 5 = x3 5, x som gir x 3 = 5, dvs. x = 5, og følgelig y = 5 =. 5 Vi har f(5, ) = 5 + + 5 5 = 3. (b) Fuksjoe f er kotiuerlig på D og D er lukket og begreset, derfor vil f ata ekstremalverdier på D, ved ekstremalverdisetige i flere variable. På og utefor rade av D har vi x 5, eller y 3, eller xy. Dersom x 5 har vi f(x, y) 5 + y + 5 xy > 3, side x, y >, slik at de to siste leddee er positive. Likeledes, dersom y 3, har vi og dersom xy, har vi f(x, y) x + 3 + 5 xy > 3, f(x, y) x + y + 5 = x + y + 5 > 3. (c) Vi får opplyst at z = 5/xy, slik at de totale legde på ramme er ( ) ( x + y + z = x + y + z = x + y + 5 ) = f(x, y), x, y >. xy Fra (b) vet vi at f har miimumsverdi på D. Vi vet også at miimum ku ka forekomme i kritiske pukter, sigulære pukter eller radpukter av D. Fuksjoe har ige sigulære pukter (side de partiellderiverte er defiert overalt i defiisjosmegde {(x, y) x, y > }) og ku ett kritisk pukt (5, ), som er i D. Side f(5, ) = 3 og f(x, y) > 3 på rade av D ved (b), oppår f sitt miimum iefor D i (5, ). Side vi fra (b) også vet at f(x, y) > 3 utefor D, er f(5, ) også et globalt miimum for f på hele defiisjosmegde {(x, y) x, y > }.

Målee som gir mist total legde av rør er altså x = 5, y =, z = 5 xy =. Kommetar: Noe har ikke merket at legde er gitt ved to gager fuksjoe fra (a) og (b) og brukte derfor Lagrage multiplikatorer for å fie puktet (5, ). Problemet er at dee metode forutsetter at miimum fies, slik at ma treger et eller aet resoemet som i (b) som viser at legdefuksjoe faktisk oppår miimumsverdi. Avgjør om fuksjoe OPPGAVE 7 f(x, y) = er kotiuerlig i origo. Er f derivérbar i origo? Fuksjoe er kotiuerlig i origo hvis { x si y x +y år (x, y) (, ), år (x, y) = (, ). SVAR OPPGAVE 7 lim f(x, y) = f(, ) =. (x,y) (,) Hvis grese eksisterer, er de lik lags alle kurver i mot origo. Lags lije x = y er greseverdie lik lim f(x, x) = lim x=y x x si x x + x = lim x si x x =. si x (Her har vi brukt de velkjete grese lim = fra utledige av de deriverte av x x sius, eller, om vi ikke husker de, ka de fies ved l Hôpital). Side dee grese ikke er lik ull, ka heller ikke grese av f(x, y) mot origo være ull, så fuksjoe er ikke kotiuerlig i origo. Et setralt teorem sier at hvis e fuksjo er derivérbar i et pukt, så er de også kotiuerlig i puktet. Side vi har vist at fuksjoe ikke er kotiuerlig i origo, ka de heller ikke være derivérbar der. OPPGAVE 8 Avgjør om fuksjoe f(x) = x er uiformt kotiuerlig på itervallet [, ). (Du ka ete beytte defiisjoe eller vise til geerelle resultater om uiform kotiuitet fra pesum.) SVAR OPPGAVE 8 Fuksjoe f er kotiuerlig på det lukkede, begresede itervallet [, ] og derfor sier et resultat at f også er uiformt kotiuerlig på [, ]. Side f (x) = x er begreset på [, ) (vi har emlig f (x) ), er f uiformt kotiuerlig på [, ), ved et aet resultat.

Side f er uiformt kotiuerlig på [, ] og [, ), gir et aet resultat at f er uiformt kotiuerlig på [, ) = [, ] [, ). Alterativt, direkte ved defiisjoe: Vi viser først ulikhete (3) x x x x for alle x, x >. For å gjøre det, atar vi ved symmetri at x x og bruker at ulikhete vi skal vise er ekvivalet med ulikhete x x x + x x x (ved å kvadrere begge sider av ulikhete (3)). Dee er ekvivalet med x x x, som holder side x = x x x x. Vi har dermed vist (3). Gitt ɛ >. La δ = ɛ. Hvis x, x [, ) og x x < δ, da vil (ved hjelp av (3)) f(x ) f(x ) = x x x x < δ = ɛ, som viser at f er uiformt kotiuerlig på [, ). OPPGAVE 9 La f være e (reell) fuksjo (av é reell variabel) som er kotiuerlig på (, ) og begreset på [, ]. Vis at f er Riemaitegrérbar på [, ]. SVAR OPPGAVE 9 Et teorem sier at e begreset fuksjo f er Riemaitegrerbar på et lukket, begreset itervall [a, b] hvis og bare hvis det for ehver ɛ > fies e partisjo P av [a, b] slik at U(f, P ) L(f, P ) < ɛ. Gitt e vilkårlig ɛ >, da er f kotiuerlig på itervallet [ɛ, ɛ ] og et teorem sier at e kotiuerlig fuksjo på et lukket, begreset itervall er Riemaitegrerbar der. Dermed fies e partisjo P av [ɛ, ɛ ] slik at U(f, P ) L(f, P ) < ɛ. Side f er begreset, fies e M slik at f(x) M for alle x [, ]. La M være miste øvre skrake og m største edre skrake av f(x) på itervallet [, ɛ ] og la M og m være tilsvarede på itervallet [ ɛ, ]. Da er M, M M og m, m M, så M + M m m M. La P være partisjoe {, P, }. Da er ( U(f, P ) L(f, P ) = M ɛ + U(f, P ) + M ɛ ) (m ɛ + L(f, P ) + m ɛ ) = U(f, P ) L(f, P ) + (M + M m m )ɛ < ( + M)ɛ. Gitt e ɛ >, ka vi å defiere ɛ = ɛ +M, og deretter velge partisjoe P av [ɛ, ɛ ] beskrevet over, og partisjoe P av [, ] beskrevet over. Da blir U(f, P ) L(f, P ) < ( + M)ɛ = ɛ. Så teoremet i begyelse av svaret gir at fuksjoe er Riemaitegrérbar. Adreas Leopold Kutse Torleif Vee