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

Like dokumenter
TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Løsningsforslag for Eksamen i MAT 100, H-03

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

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Gunnar Staff Institutt for Matematiske fag Norges Teknologiske Naturvitenskapelige Universitet N 7491 Trondheim

. Følgelig er csc 1 ( 2) = π 4. sinθ = 3

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

UNIVERSITETET I BERGEN

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

lny = (lnx) 2 y y = 2lnx x y = 2ylnx x = 2xlnx lnx

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1100, uka 15/11-19/11

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Løsningsforslag Eksamen M100 Våren 2002

= x lim n n 2 + 2n + 4

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

LYØSINGSFORSLAG Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i matematikk I onsdag 18. mai 2011 kl. 09:00-14: i( 3 + 1) = i + i + 1

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

Nicolai Kristen Solheim

Løsning til utvalgte oppgaver fra kapittel 12 (15).

Figur 2: Fortegnsskjema for g (x)

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

= (2 6y) da. = πa 2 3

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.

EKSAMEN Løsningsforslag

5 z ds = x 2 +4y 2 4

Løysingsforslag Eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I Universitetet i Bergen, Hausten 2016

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

SIF5003 Matematikk 1, 5. desember 2001 Løsningsforslag

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

MAT Vår Oblig 2. Innleveringsfrist: Fredag 23.april kl. 1430

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Eksamen i MAT111 Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

Løsningsforslag til eksamen i fag MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I Høst 2008

h) Delvis integrasjon gir ln = Ogave 9.. = ln u = ln ; v = = u = ; v = = = = ln = = = ln 4 9 = + C a) Delvis integrasjon to ganger gir e cos = e cos e

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

Kortfattet løsningsforslag til ekstra prøveeksamen i MAT1100, høsten 2014

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Høgskolen i Oslo og Akershus. = 2xe 2x + x 2 e 2x (2x) = 2xe 2x + 2x 2 e 2x = 2xe 2x (1 + x) e 2x + x 2 ( e 2x) 1 sin x (sin x) + 2x = cos x

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.

I løpet av uken blir løsningsforslag lagt ut på emnesiden Delvis integrasjon må brukes to ganger.

TMA4100 Matematikk1 Høst 2008

Prøveeksamen i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

Løsning, Trippelintegraler

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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

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

Krasjkurs MAT101 og MAT111

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

Høgskolen i Oslo og Akershus. e 2x + x 2 ( e 2x) = 2xe 2x + x 2 e 2x (2x) = 2xe 2x + 2x 2 e 2x = 2xe 2x (1 + x) 1 sin x (sin x) + 2x = cos x

TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven

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

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

Oblig 1 - vår 2015 MAT1012

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2017

MA1410: Analyse - Notat om differensiallikninger

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

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

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

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG

Fasit til obligatorisk oppgave i MAT 100A

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

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

UNIVERSITETET I BERGEN

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.

1 Algebra og likningar

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

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

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister - 7. desember eksamensoppgaver.org

Repitisjon av Diverse Emner

Oversikt over Matematikk 1

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

Utsatt eksamen i Matematikk 1000 MAFE ELFE KJFE 1000 Dato: 2. mars 2017 Løsningsforslag.

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

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

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

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

x, og du dx = w dy (cosh u) = sinh u H sinh w H x = sinh w H x. dx = H w w > 0, så h har ikke flere lokale ekstremverdier.

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1101, 5.oktober 2010

Eksamen R2 høst 2011, løsning

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

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

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

Transkript:

TMA4 Høst 6 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag Øving 6 6..4 Vi skal evaluere det ubestemte integralet I = ( e k. Vi starter med å dele opp integralet i to, I = e k e k. La oss først se på integralet I = e k. Vi bruker delvis integrasjon og følger notasjonen side 333 i læreboken. La U = og dv = e k, slik at du = og V = k ek. Vi har nå at I = e k = U dv = UV V du = k ek k ek = k ek k ek + C = ( k ek + k C. For å evaluere I = e k bruker vi samme metode, men nå setter vi U = og dv = e k, slik at du = og V = k ek. Dette gir I = e k = U dv = UV V du = k ek k ek = k ek k = k ek k I e k = k ek k k ek ( k k C = k ek k ek + k 3 ek k C = k ek ( k + k k C.. oktober 6 Side av 5

Vi summerer nå sammen de to integralene og får I = I I = ( k ek k + k + k k C + C = ek k 3 ( k k + k + k + C = ek k 3 ( k ( k( + + C. I utregningene over har vi satt C = k C + C. Husk at vi enkelt kan undersøke om vi har regnet riktig ved å derivere svaret og se om vi da ender opp med integranden. 6..6 Me startar med å følgja tommelfingerregelen (ii på side 334 i boka, og set U = sin ( og dv =. Då får me (sin ( = U dv = U V V U du = ( sin ( sin (, der me har brukt uttrykket for den deriverte av arcsin på side 93 i boka. Igjen har me eit integral med ein invers trigonometrisk funksjon i integranden, så me gjentar prosedyren ved å setja U = sin ( og dv =. Ved å studera dv kan ein sjå at dette er den deriverte av. Dette kan ein òg visa ved å integrera dv med omsyn på og bruk av substitusjonen u =. Dermed har ein sin ( = U dv = UV V du = sin (( ( = sin ( + + C. Ved å kombinera dei føregåande uttrykka får ein svaret (sin ( = ( sin ( ( sin ( + + C = ( sin ( + sin ( + C. 6.. Vi ser at integranden er en rasjonal funksjon der nevneren er av høyere orden enn telleren. Vi bruker derfor delbrøkoppspalting. Telleren, 3 + 8 3, har røttene = 3 og = 3, slik at vi kan skrive integranden som 3 + 8 3 = 3 ( = 3 ( + 3 (3 ( + 3.. oktober 6 Side av 5

Vi søker nå å skrive dette på formen (3 ( + 3 = A 3 + B + 3, der A og B er konstanter. Vi multipliserer begge sider med felles faktor, og får at Vi må altså kreve at = A( + 3 + B(3 = (A + 3B + (3A B. A + 3B =, 3A B =. og Den andre ligningen gir B = 3A, som innsatt i den første ligningen gir at Dette gir igjen A + 3 3A = A =. B = 3A = 3. Vi er nå klare til å evaluere integralet, ( (3 ( + 3 = (3 + 3 ( + 3 = 3 + 3 + 3 = 3 ln(3 + 3 ln( + 3 + C = (ln(3 + 9 ln( + 3 + C 3 Her har vi brukt at d ln(a + b = a+b a slik at a+b = a ln(a + b + C. 6..8 Me antar at a, i motsett tilfelle er svaret ganske enkelt 4 = 3 3 + C. Ved å bruka konjugatsetninga to gonger kan ein skriva integranden som 4 a 4 = ( a ( + a = ( a( + a( + a. Me ønsker no å delbrøksoppspalta integranden, og bruker teoremet på side 345 i boka, ( a( + a( + a = A a + B + a + C + D + a = A( + a( + a + B( ( + a + (C + D( a ( a( + a( + a,. oktober 6 Side 3 av 5

som impliserer A( + a( + a + B( ( + a + (C + D( a =. Etter litt opprydding får ein at dette er ekvivalent med (A + B + C 3 + (a(a B + D + a (A + B C + a (a(a B D =. Frå uttrykket ovanfor får ein då likningssystemet A + B + C = a(a B + D = A + B C = a 3 (A B a D = Ved å subtrahera tredje likning frå første får ein at C =, altså C =. Dette betyr at A+B =. Ved å gonga andre likning med a og subtrahera denne frå siste likning får ein a D =, altså er D =. Om ein i staden adderer uttrykka får ein a a 3 (A B =, og kombinert med A + B = gjev dette A = og B =. 4a 3 4a 3 Dermed kan ein løysa integralet på følgjande vis, 4 a 4 = 4a 3 a 4a 3 + a a + a = ln a ln + a 4a3 4a3 a 3 tan ( + C, der ein har nytta resultata frå side 34 i boka til å evaluera dei tre integrala. 6.3.6 Me ser at integranden inneheld ein faktor på forma a, så det er naturleg å bruka substitusjonen = a sin(θ, her med a = 3. Merk at den opphavelege integranden berre er definert for 3 3, og me må derfor velja eit passande definisjonsområde [θ, θ ] for den nye variabelen θ. Området må oppfylla at 3 3 sin(θ 3 for θ θ θ. Dessutan må kvar verdi mellom 3 og 3 berre bli tatt ein gong av 3 sin(θ, på same måte som for. Eit passande definisjonsområde for θ kan derfor vera [ π/, π/]. Dermed får me 9 = 3 cos(θ dθ 3 sin(θ 9( sin (θ = cos(θ dθ 3 sin(θ sin (θ = csc(θ dθ 3 = ln csc(θ + cot(θ + C. 3 For å skriva dette om til eit uttrykk som avhenger av kan ein nytta Figur 6. på side 347 i boka til å fastslå at csc(θ = 3 og cot(θ = 9. Dermed har ein at svaret er 9 = 3 ln 3 9 + + C = 3 (ln ln 3 + 9 + C.. oktober 6 Side 4 av 5

6.3.44 Me nyttar substitusjonen på side 353 i boka, = tan(θ/, som medfører cos(θ =, sin(θ = og dθ =. Integralgrensene blir følgjeleg = tan( = og + + + = tan(π/4 =. Dermed får me π/4 dθ + cos(θ + sin(θ = = + (+ +( + + + = ln( + = ln(. 6.5.6 Vi gjenkjenner integralet som et uegentlig integral av type (Definisjon, side 36 i læreboken. Vi bestemmer først det ubestemte integralet ln. Ved å gjøre substitusjonen u = ln, har vi at du =, slik at du ln = = ln u + C = ln(ln + C. u Vi har nå at e R ln = lim e ln = lim [ln(ln R ln(ln e] = lim ln(ln R. Siden lim ln R = må også lim ln(ln R =, slik at integralet divergerer. 6.5.4 For å fastslå om integralet ln( konvergerer eller divergerer er det enklast om me kan estimera integranden med ein funksjon som enkelt kan integrerast over [,. Merk at på dette intervallet vil > og <. Dermed har ein > ln( ln, der integralet til høgre kan løysast ved substitusjonen u = ln(, du = : R ln(r lim ln( = lim du ln( u = lim [ln(ln(r ln(ln(] =. Sidan dette nedre estimatet divergerer vil det opphavelege integralet òg divergera.. oktober 6 Side 5 av 5