Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1

Like dokumenter
Mål og innhold i Matte 1

Rekker, Konvergenstester og Feilestimat

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 26./28. november 2013

Mål og innhold i Matte 1

Mål og innhold i Matte 1

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 17./18. november 2014

Løsningsforslag til Mat112 Obligatorisk Oppgave, våren Oppgave 1

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

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 16./17. november 2015

TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven

Fremdriftplan. I går. I dag. 2.5 Uendelige grenser og vertikale asymptoter 2.6 Kontinuitet

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

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

= x lim n n 2 + 2n + 4

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Eksamensoppgave i MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I. LØSNINGSFORSLAG

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

Oppsummering MA1101. Kristian Seip. 23. november 2017

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

Oversikt over Matematikk 1

SIF5003 Matematikk 1, 5. desember 2001 Løsningsforslag

Potensrekker. Binomialrekker

Krasjkurs MAT101 og MAT111

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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:

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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

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

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Matematikk 1 (TMA4100)

Kalkulus 1. Et sentralt begrep i kalkulus (matematisk analyse) er grensebegrepet. Ofte ser vi på grenser for funksjoner eller grenser for tallfølger.

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Matematikk 1 (TMA4100)

Sammendrag R mai 2009

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

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

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

Kontinuitet og derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Taylor- og Maclaurin-rekker

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

Velkommen til Eksamenskurs matematikk 2

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

Seksjonene 9.6-7: Potensrekker og Taylor/Maclaurinrekker

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

UNIVERSITETET I BERGEN

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

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

EKSAMEN. TILLATTE HJELPEMIDLER: John Haugan: Formler og tabeller. Rottmanns formelsamling (tillatt som overgangsordning)

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

Seksjonene 9.6-7: Potensrekker og Taylor/Maclaurinrekker

MAT Grublegruppen Uke 37

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009

Løsningsforslag til eksamen i MAT111 Vår 2013

EKSAMEN Løsningsforslag

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

Følger og rekker. Department of Mathematical Sciences, NTNU, Norway. November 10, 2014

Deleksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

Institutionen för Matematik, KTH

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

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

Flere anvendelser av derivasjon

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

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

1 Mandag 1. februar 2010

Løsningsforslag for Eksamen i MAT 100, H-03

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

Løsningsforslag eksamen i TMA4100 Matematikk desember Side 1 av 7

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

Den deriverte og derivasjonsregler

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

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1101, 5.oktober 2010

MAT Grublegruppen Uke 36

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA

MA oppsummering så langt

arbeid - massesenter - Delvis integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

OPPGAVE 1 NYNORSK. LØYSINGSFORSLAG Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i matematikk I onsdag 16. mai 2012 kl. 09:00-14:00. a) La z 1 = 3 3 3i, z 2 = 4 + i,

MAT jan jan feb MAT Våren 2010

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

EKSAMEN. Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Morten Brekke. Klasser: (div) Dato: 18. feb Eksamenstid:

2 3 2 t der parameteren t kan være et vilkårlig reelt tall. i) Finn determinanten til M. M =

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

MA1101 Grunnkurs Analyse I Høst 2017

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

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Fasit, Kap : Derivasjon 2.

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

MAT jan jan jan MAT Våren 2010

Skoleprosjekt i MAT4010: Derivasjon

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100

Derivasjon ekstremverdier Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I OSLO. Løsningsforslag

EKSAMEN. Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Morten Brekke. Klasser: (div) Dato: 3. des Eksamenstid:

Transkript:

Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1 Haakon C. Bakka Institutt for matematiske fag 4.-5. desember 2010

Program I dag og i morgen skal vi holde på fra 10-16 med en pause fra 13-14. Vi skal gjennom: Introduksjon Kontekst Oppsummering av pensum (med eksamensoppgaver) Induksjon Spørretime Det blir tatt videoopptak. Generelle spørsmål? Merk: Slide ikke det samme som viktig

Historie Newton og Leibnitz De som fant opp differensialregning. Calculus. Zeno s paradoks (Akilles og skilpadden) Hvis skilpadden starter 100 meter foran Akilles, og Akilles løper 100 ganger så fort som skilpadden, da vil aldri Akilles ta igjen skilpadden; for når Akilles har løpt 100 meter vil skilpadden ha kommet 1 meter til, og når Akilles har løpt den meteren vil skilpadden være 1 cm foran. Slik vil alltid skilpadden ligge foran Akilles.

Funksjoner Maskin En funksjon er en maskin som tar inn en type ting og spytter ut en annen (eller samme) type ting, ved hjelp av et sett med regler for hva den skal gjøre. Eksempel f (x) = x 2 er en maskin som tar inn reelle tall (R) og spytter ut reelle positive tall (R + ), ved hjelp av regelen: ta tallet du fikk inn og gang det med seg selv.

Funksjoner del 2 Navn og Plassholder Når vi skriver f (x) = ln(x) + sin(x) + e 2 så er f navnet på funksjonen, og x en plassholder. Hvis vi vil kalle funksjonen vår θ så skriver vi θ(x) = ln(x) + sin(x) + e 2. Plassholderen gir en regel for hva vi skal gjøre hvis vi vil vite hva funksjonen vår er i et punkt. Eksempler θ(1) = ln(1) + sin(1) + e 2 θ(π/4) = ln(π/4) + sin(π/4) + e 2 θ(t) = ln(t) + sin(t) + e 2 θ(t + y 2 ) = ln(t + y 2 ) + sin(t + y 2 ) + e 2

Funksjoner del 3 Grafer En graf er ikke en funksjon, men en representasjon av funksjonen som er svært nyttig. Hva er forsjellen på grafen til en funksjon og grafen til en kurve?

Funksjoner del 4 Sammensetning La f (x) = 3x 2 + 1 og g(x) = tan(x) + 2 da vil: f (g) = 3g 2 + 1 f (g(x)) = 3(g(x)) 2 + 1 = 3(tan(x) + 2) 2 + 1, som tilsvarer gjør først g så f. (Kjerneregel ved derivasjon.) Invers funksjon La f (x) = x 3 + 2, hva betyr inversen av f? Skrives f 1 (x). Det er den funksjonen som sammensatt med f blir identiteten, i.e. f 1 (f (x)) = f (f 1 (x)) = x = den funksjonen som ikke gjør noe med x. La oss finne denne (ved å bruke navn og plassholder riktig) og så finne den deriverte. Hvordan ser grafen ut? http://fooplot.com/index.php?q0=x*x*x+2, x, (x-2) (incomplete)

Grenseverdi Grenseverdi Når x går mot x 0 så går f (x) mot L Du kan få f (x) så nærme L du vil ved å sørge for at x er nærme x 0 For alle feilmarginer ɛ finnes presisjon δ slik at x x 0 < δ f (x) L < ɛ. lim x x 0 f (x) = L Eksempel Finn og bevis ved ɛ δ hva lim x 2 (x 2 4)(x+2) x 2 er. Eksamenssamling: Oppgave 2b (sal)

L Hopitals regel Et bevis for L H: La x a (vanligvis a=0) slik at f (x) 0 og g(x) 0. Hvis vi i tillegg lar h 0 kan vi skrive: f (x + h) 0 og g(x + h) 0, så da vil f (x) lim x a,h 0 g(x) = lim f (x + h) f (x) x a,h 0 g(x + h) g(x) = lim x a,h 0 f (x+h) f (x) h g(x+h) g(x) h = lim x a f (x) g (x) Legg merke til at vi er helt avhengig av at f (x) og g(x) går mot 0, og at vi deriverer oppe og nede hver for seg. Dette fungerer også med.

Derivasjon http://en.wikipedia.org/wiki/derivative (finn gif) Definisjon f (x) = df (x) dx = df dx = lim f (x + h) f (x) h 0 h Delt forskrift Beware! Her må man vanligvis bruke definisjonen! Eksempler: x sin(1/x) og x 2 sin(1/x).

Derivasjon 2 Nullpunkter 1 Hvis en funksjon er deriverbar er den også kontinuerlig. Hvis den er kontinuerlig så er den sammenhengende, det vil si at: Hvis f (x) er definert på intervallet [a, b] så må alle verdier mellom f (a) og f (b) treffes av forskjellige x-er i dette intervallet. Nullpunkter 2 Hvis en funksjon skal kunne ha 2 nullpunkter (og den er kontinuerlig deriverbar) så må den deriverte være 0 et sted i mellom. Eksempel x 3 + 3x 2 1 se (http://fooplot.com/) Oppgave: Hvor mange nullpunkt har f (x) = e x 2x 2? Gjett!

Anvendelser av derivasjon Implisitt derivasjon Eksamenssamling oppgave 4. Optimalisering Eksamenssamling oppgave 6. Wolframalpha: find min of ((L x)/4) 2 + x 2 /2 sqrt(3)/18.

Riemannintegrasjon Areal Hvis Arealet under grafen kan regnes ut med regler vi kjenner fra før (sirkel, rektangel, trekant e.l.) så er det bra. Vanskelige areal Vi deler arealet opp i infinitesimale rektangler (som vi har en formel for arealet til, nemlig bredde dx ganger høyde f (x)) og så summerer uendelig mange slike. A = Sum over infinitesimale rektangler fra x=a til x=b = b a f (x)dx. (Her er en fancy S for Sum.)

Riemannintegrasjon 2 Når vi skal gjøre ideen fra i sted presis blir det Riemannintegrasjon, hvor vi deler opp intervallet i forskjellige (eller like) tykkelser x i og antall biter er n, og den største tykkelsen er P. Slik at: b a f (x) dx = lim P 0,n n f (c i ) x i eller, hvis vi deler i n like store biter, alle med tykkelse x = b a n : b a f (x) dx = lim n i=1 n f (a + i x) x Eksempel: Eksamenssamling oppgave 21 Eksempel: Anvendelse: Oppgave 22 (legg merke til at vi tenker Riemannsum-aktig) i=1

Fundamentalteorem Teorem Antiderivasjon = Integrasjon (Hvis du deriverer den integrerte så får du funksjonen tilbake) Anvendelse Vi har lov til å bruke omvendte derivasjonsregler når vi integrerer! Bevis (fundamentalteoremetcalculus.pdf). Eksempel Eksamenssamling oppgave 2a

Integrasjonsteknikker Need to know Substitusjon (Skriv opp forskjellige kjerner før du begynner å prøve dem) Delbrøkoppspaltning Delvis integrasjon Trigonometrisk substitusjon (?) Taylor-integrasjon! Eksempler dukker opp på andre oppgaver ROTTMANN Bruk Rottmann til å finne integralene / Sjekke svaret! Med riktig substitusjon kan Rottmann løse nesten alt! Eksempel: Eksamenssamling oppgave 25 (Delbrøk og Rottmann)

Følger og rekker Følge En følge er en kø av tall som f.eks: (1, 2, 3, 4, 5, 6,... ) [skrives noen ganger uten parantesene] (1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5,... ) (1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16,... ) Den første divergerer mot, de andre to konvergerer mot 0. Rekke En rekke er en sum av tall, som f.eks: n=1 n = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + n=1 1 n = 1 1 + 1 2 + 1 3 + 1 4 + n=1 1 2 n = 1 2 + 1 4 + 1 8 + 1 16 + En rekke konvergerer når det er meningsfylt å gi summen et tall (ikke ). De to første rekkene divergerer mens den siste konvergerer mot 1. Hvorfor?

Konvergenstester Need to know n te ledds testen (for at rekken skal konvergere må den underliggende følgen konvergere mot 0, leddene må bli mindre og mindre) Direkte sammenlikning (sammenlikner ofte med 1 n og som såvidt divergerer) 1 n ln(n) Grensesammenlikning Integraltesten (funker alltid hvis du klarer å integrere det tilsvarende integralet (gitt monoton funksjon)) Ratiotesten Rottesten Leibnitz test for alternerende rekker (eneste testen du kan bruke for betinget konvergens; en alternerende rekke vil enten divergere ved n te ledds testen, eller konvergere ved Leibnitz)

Taylorrekke Rekke med variabel x inni Den første ideen vi må forstå: Vi putter en x inni rekken og sier at så lenge summen konvergerer er dette en funksjon av x, f.eks: Hvor er funksjonen definert? Taylor f (x) = n=1 nx n 3 n Tar utgangspunkt i Rottmann (s 110) fordi dere har den på eksamen. (Dårlig notasjon.) La x = 0: f (h) = f (0) + h 1! f (0) + h2 2! f (0) + h3 3! f (3) (0) +

Taylorrekke 2 Eksempel: Finn taylor om x = 1 for f (x) = 1 x Merk at vi kan flytte spørsmålet til rundt x = 0: Finn taylorrekka til g(x) = f (x + 1) rundt x = 0, hvor g(x) = 1 x+1. Må først finne ut at g (k) (x) = ( 1) k k!(x + 1) k 1. Så blir polynomet (Rottmann) p(h) = n=0 g (k) (0) h k = k! n=0 ( 1) k k! h k = k! ( 1) k h k n=0

Bakka s trylleformular for induksjon 1 Skriv om utsagnet til noe =0 (pass på at det ikke er noen k der, og at tellevariabelen er n) 2 Vis grunnsteget (vanligvis n = 0, eller n = 1) 3 Skriv ned I.A. (Induksjons-Antagelsen; utsagnet for N = k) 4 Vis utsagnet for N = k + 1 ved (skriv opp venstresiden): 1 Triks deg frem til å bruke I.A. 2 Sett ting utenfor parentes, bruk felles brøkstrek 3 Få 0 ved mer triksing 5 Finishing touch ( Altså er utsagnet vist ved induksjon for... )