Institutionen för Matematik, KTH

Like dokumenter
Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7

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

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

Eksamensoppgave i MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I. LØSNINGSFORSLAG

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

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

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

Løsningsskisser til oppgaver i Kapittel Integrerende faktor

= x lim n n 2 + 2n + 4

Løsningsforslag til Mat112 Obligatorisk Oppgave, våren Oppgave 1

Løsningsforslag eksamen 18/ MA1102

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

UNIVERSITETET I BERGEN

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

UNIVERSITETET I OSLO

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

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

OPPGAVE 1 LØSNINGSFORSLAG

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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

Difflikninger med løsningsforslag.

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

Høgskolen i Oslo og Akershus. 1 (x 2 + 1) 1/2 + x 1 2 (x2 + 1) 1/2 (x 2 + 1) = x 2x 2 x = = 3 ln x sin x

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

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, H06

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

Prøveeksamen i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

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

UNIVERSITETET I OSLO

Den deriverte og derivasjonsregler

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

EKSAMEN TMA4100 HØST 2014 LØSNINGSFORSLAG. du/dx = e x du = e x dx, Her har vi brukt analysens fundamentalteorem til å derivere telleren.

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

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

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

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

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

MAT jan jan jan MAT Våren 2010

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I BERGEN

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

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i MA0002, Brukerkurs i matematikk B

Løsningsforslag, Ma-2610, 18. februar 2004

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

Fasit, Separable differensiallikninger.

Løsningsforslag for MAT-0001, desember 2009, UiT

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

MAT jan jan feb MAT Våren 2010

Løsningforslag, Øving 9 MA0001 Brukerkurs i Matematikk A

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 4 Innleveringsfrist Fredag 11. mars 2016 Antall oppgaver: Løsningsforslag

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009

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

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

QED Matematikk for grunnskolelærerutdanningen. Bind 2. Fasit kapittel 1 Kalkulus

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Ekstremverdier Mellomverdisatsen Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Problem 1. Problem 2. Problem 3. Problem 4

Oppgave 1. e rt = 120e. = 240 e

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

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

Korreksjoner til fasit, 2. utgave

Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2,

Nicolai Kristen Solheim

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 10

Optimal kontrollteori

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

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:

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Innlevering Matematikk forkurs HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Onsdag 15. november 2017 kl 14:30 Antall oppgaver: 8

UiO MAT1012 Våren Ekstraoppgavesamling

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

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1

TMA Matematikk 4D Fredag 19. desember 2003 løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100, 6/

Fasit eksamen i MAT102 4/6 2014

Eksamen R2, Våren 2011 Løsning

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven

Løsningsforslag til eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Løsningsforslag Eksamen M100 Våren 2002

Løsningsforslag. og B =

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

Derivasjon ekstremverdier Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I OSLO

SIF5003 Matematikk 1, 5. desember 2001 Løsningsforslag

Løsningsforslag Prøveeksamen i MAT-INF 1100, Høsten 2003

Eksamensoppgave i MA1101 Grunnkurs i analyse

Funksjonsdrøfting MAT111, høsten 2017

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN, MAT 1001, HØSTEN (x + 1) 2 dx = u 2 du = u 1 = (x + 1) 1 = 1 x + 1. ln x

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

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

Transkript:

Institutionen för Matematik, KTH Lösningsforslag till tentamen, 200-2-7, kl. 8.00-.00. 5B04, Envariabel. Uppgift. Den karakteristiske ligningen r 2 r + 2 0 kan omskrives som (r )(r 2) 0. Den generelle homogene løsningen er da y h Ae x + Be 2x. Partikulærløsningen finner vi ved å anta y p Cx + D. Innsetter vi dette i differentialligningen får vi C + 2(Cx + D) 4x 4, dvs. C 2 og D. SVAR. Løsningene til differentialligningen er hvor A og B er vilkårlige konstanter. y(x) Ae x + Be 2x + 2x +, Uppgift 2. Vi bruker L Hopital to ganger og får at SVAR. Den søkte grensen er 2/9. Uppgift. Vi beregner grensen x sin(x) cos(x) sin(x) + x cos(x) sin(x) f(x + h) f(x) h 0 h h 0 x+ (x++h) (x++h)(x+) h cos(x) + cos(x) x sin(x) 9 cos(x) h 0 Dermed har vi vist at f (x) /(x + ) 2. Uppgift 4. Implisitt derivering gir Dette omskriver vi som x++h x+ h 2 9. h 0 (x + ) 2 + (x + )h (x + ) 2 y + xy + 2 cos(x 4y)( 4y ) 0. y (x 8 cos(x 4y)) y 6 cos(x 4y) y y 6 cos(x 4y) x 8 cos(x 4y). Innsetter vi inn kordinatene til punktet P (4, ) får vi at y (P ) 6 4 8 9 4. Typeset by AMS-TEX

SVAR. En ligning for tangentlinjen til kurven i punktet P (4, ) er y 9 (x 4) +. 4 Uppgift 5. Det er klart at y x e x2 x 0. Dermed er det søkte arealet lik er negativ for negative x, og positiv for Ved delvis (partial) integrasjon får vi at A x e x2 dx. R 0 Således har vi at SVAR. Det søkte areal er /2. Uppgift 6. Vi har at 0 x e x2 dx [ 2 x2 e x2 ] R 0 + 0 xe x2 dx [ 2 x2 e x2 ] R 0 + [ 2 e x2 ] R 0 R2 2 2 e R + 2 e R2 2. ( R 2 2 A R 2 e R + ) 2 e R2 2 2. f(x) { x x 2 om x < 0 x x 2 om x 0. For x < 0 har vi at f (x) x 2 2x x(x + 2) som gir at x 2/ er et kritisk punkt. For x > 0 har vi at f (x) x(x 2) som gir oss ytterlig et kritisk punkt x 2. Dermed har vi ekstremverdier f( 2 ) 4 27, f(0) 0, f(2 ) 4 27. Ved å se på uttrykket for f (x) ser vi at f avtar på intervallet (, 2 ) og intervallet (0, 2 2 ), mens funksjonen vokser på intervallene (, 0) og ( 2, ). Vidre har vi f(x) når x (og når x ), og dermed har funksjonen ikke noe globalt maksimum. Den globale minimumsverdien er 4/27. SVAR. Funksjonen har et lokalt maksimum i f(0) 0, lokale minima i f( 2 ) f( 2 ) 4 2 27. Ikke noe globalt maksimum, men globala minima i f( ) f( 2 ). 2

Uppgift 7. Vi har f(x) cos(x), og dermed at f (x) 2 (cos(x))/2 ( sin(x)) f (x) 4 (cos(x)) /2 ( sin(x)) sin(x) 2 (cos(x))/2 cos(x). Funksjonsverdiene i x 0 er f(0), f (0) 0, f (0) 2, og følgelig har vi at P 2 (x) 4 x2. Vi har at f(x) P 2 (x) + O(x ), slik at f(x) dx P 2 (x) dx ( 4 x2 ) dx [x 2 x ] 2 6 6. SVAR. Maclaurin polynomet P 2 (x) av grad 2 er P 2 (x) 4 x2, og dette brukt til å estimere integralet gir at Uppgift 8. Vi begynner med å omskrive cos(x) 6. 5x x 2 + 2x x 4 + x 2 A x + B x 2 + Cx + D x 2 +, hvilket gir at 5x x 2 + 2x A(x + x) + B(x 2 + ) + (Cx + D)x 2 x (A + C) + x 2 (B + D) + x(a) + B. Med andre ord, B, A 2 og dermed at D 2, C. Primitive funksjoner er da 2 x dx + x 2 x 2 dx + x 2 + dx, der x 2 x 2 + 2 ln(x2 + ) 2 arctan(x) + C.

SVAR. De søkte primitive funksjonene er for vilkårlige konstanter C. Uppgift 9. Vi har at 2 ln x + x + 2 ln(x2 + ) 2 arctan(x) + C, f (x) x2 + ( x + x 2 + (x + )(x2 + ) 2 2x ) + x 2 + ( x 2 (x + )(x 2 + 2x 2 2x + x + ) + ) (x + )(x 2 + ) ( x 2 x + 2 ) (x )(x + 2) (x + )(x 2 + ). Således har vi et kritisk punkt x. Da f (x) > 0 for 0 x <, og f (x) < 0 for x > er f() π/4 et absolutt maksimum. Vi har vidre at slik at x x + x 2 + 0, f(x) ln( x + x x x 2 + ) + arctan(x) ln(x) + π 2. SVAR. Verdimengden til f(x) er (, π/4], dvs alle tall y π/4. Uppgift 0. Vi har at n 4 n n 4 n+ n + n 4 n n + 4, slik at konvergensradien for potensserien er R 4. Vi sjekker endpunktene. Når x 4 blir potensserien n som vi vet er en divergent p-serie. Når x 4 blir serien n n p, p 2, n () n. n n Denne serien er alternerende, og sekvensen {/ n} av positive tal konvergerer monotont mot 0. Ved Leibniz sats om alternerende serier har vi at denne serien er konvergent. SVAR. Potensserien er konvergent for 4 x < 4. 4

Uppgift a). Vi har at f (x) x 2 + + 2 x 2x x2 + x 2 + + x 2 x2 + > 0, og således er funksjonen f strengt voksende, dvs -, og vi har at f er inverterbar. Uppgift b). Vi har at x x 2 + x x x 2 +, x slik at verdimengden til den kontinuerlige funksjonen f er alle reelle tall. Definisjonsområdet til f er per definisjon lik verdimengden til f, mao alle reelle tal. Uppgift c). Vi har at (f ) (x) /f (f (x)), og vi begynner derfor med å bestemme y f ( 2). Vi har at f(y) y y 2 + 2, som gir at og y 2 (y 2 + ) y 4 + y 2 4. (*) Ligningen u 2 + u 4 (u + 4)(u ) 0 har røtter u 4 og u, som gir at (*) har løsninger y 2 og y 2 4. De eneste reelle løsningene til (*) er da y og y. Siden vi har at f() 2, er det y som er lik f ( 2). Vi innsetter y inn i uttrykket for f som vi har fra oppgave a) og finner at f (f ( 2)) f () + + 5 + 2, slik at (f ) ( 2) 2/5. SVAR. Vi har at (f ) ( 2) 2/5. Uppgift 2b). La g(x) f(x) x, och låt x 0. Av medelvärdessatsen har vi at g(x) g(0) xg (ξ) x(f (ξ) ) x(2 ) x, (*) for noe ξ mellom 0 og x. Av (*) har vi at når x vokser og går mot så vil nødvendigvis g(x) g(0). Da g(0) er et fiksert tall har vi at g(x) når x. Siden den deriverte g (x), er den spesielt positiv og da g(x) for store nok x har vi at g(x) er positiv for store nok x. Dvs, det finnes et a slik at for x > a da vil g(x) > 0, hvilket betyder at f(x) > x, som var det vi skulle vise. 5