Oversigt [S] 5.2, 5.4, 12.1

Relaterede dokumenter
Oversigt [S] 5.2, 5.4, 12.1

N 0 3gleord og begreber 7 0 Dobbelt integral 7 0 Fubinis s 0 3tning 7 0 Generelle omr 0 2der. 7 0 Regneregler 7 0 Nem ulighed

Nøgleord og begreber Analysens hovedsætning Stamfunktioner Itereret integral Test itereret integral Fubinis sætning Test Fubini Eksempler Test produkt

Nøgleord og begreber Analysens hovedsætning Stamfunktioner Itereret integral Test itereret integral Fubinis sætning Test Fubini Eksempler Test produkt

Oversigt [S] 4.5, 5.10

Oversigt [S] 2.7, 2.9, 11.4

Mujtaba og Farid Integralregning

Institut for Matematik, DTU: Gymnasieopgave. Arealmomenter

Test grafisk afledede Højere partielle afledede Differentiationsordenen er ligegyldig Partielle differentialligninger Test Laplaces ligning

Arealer som summer Numerisk integration

Integralregning Infinitesimalregning

Oversigt [S] 2.7, 2.9, 11.4

Matematisk modellering og numeriske metoder. Lektion 17

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Algebra INTRO. I kapitlet arbejdes med følgende centrale matematiske begreber:

Sætning (Kædereglen) For f(u), u = g(x) differentiable er den sammensatte funktion F = f g differentiabel med

Nøgleord og begreber Lagranges metode i to variable Lagranges metode i tre variable Flere bindinger August 2000, opgave 7

Oversigt Matematik Alfa 1, August 2002

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Nøgleord og begreber

Differentiabilitet. f(h) = f(x 0 +h) f(x 0 ). y = f(x) f(h) df(h) Figur 1: Tangent, tilvækst og differential. lim. df(h) = f (x 0 )h.

Eksempel 9.1. Areal = (a 1 + b 1 )(a 2 + b 2 ) a 1 a 2 b 1 b 2 2a 2 b 1 = a 1 b 2 a 2 b 1 a 1 a 2 = b 1 b 2

Lektion 5 Det bestemte integral

EKSAMENSOPGAVELØSNINGER CALCULUS 2 (2005) AUGUST 2006 AARHUS UNIVERSITET

Kapitel 1. Planintegraler

MM501 forelæsningsslides

Sandsynlighedsregning 11. forelæsning Bo Friis Nielsen

Repetition Stokastisk variabel

Arealer under grafer

Definition multiplikation En m n-matrix og en n p-matrix kan multipliceres (ganges sammen) til en m p-matrix.

Nøgleord og begreber. Definition multiplikation En m n-matrix og en n p-matrix kan multipliceres (ganges sammen) til en m p-matrix.

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 5. Januar 2018

Analyse 1, Prøve 4 Besvarelse

Nøgleord og begreber Eksistens og entydighed Retningsfelt Eulers metode Hastighedsfelt Stabilitet

Oversigt [S] 8.7, 8.8, 8.9

Opgave 1 Betragt funktionen. x + y for x > 0, y > 0. 3) Angiv en enhedsvektor u så at den retningsafledede D u f(5, 2) er 0.

20 = 2x + 2y. V (x, y) = 5xy. V (x) = 50x 5x 2.

Opgave 1 Lad R betegne kvartcirkelskiven x 2 + y 2 4, x 0, y 0. (Tegn.) Udregn R x2 y da. Løsning y. Opgave 1 - figur. Calculus Uge 50.

Opgave 1 - løsning 1) De partielle afledede beregnes. Opgave 1 Betragt funktionen. x + y for x > 0, y > 0. f x = y 1 (x + y) 2.

Elementær sandsynlighedsregning

Oversigt [LA] 6, 7, 8

Partielle afledede og retningsafledede

EKSAMENSOPGAVELØSNINGER CALCULUS 2 (2005) JANUAR 2006 AARHUS UNIVERSITET.. Beregn den retningsafledede D u f(0, 0).

Statistik. Peter Sørensen: Statistik og sandsynlighed Side 1

Numerisk løsning af differentialligninger

Statistik. Kvartiler og middeltal defineres forskelligt ved grupperede observationer og ved ikke grupperede observationer.

Kalkulus 2 - Grænseovergange, Kontinuitet og Følger

Figur. To ligninger i to ubekendte. Definition Ved m lineære ligninger med n ubekendte forstås. Definition 6.4 Givet ligningssystemet

Epistel E2 Partiel differentiation

Opgave 1 - løsning 1) De partielle afledede beregnes. Opgave 1 Betragt funktionen. x + y for x > 0, y > 0. f x = y 1 (x + y) 2.

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning. Eksempler. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

Teoretisk Statistik, 16. februar Generel teori,repetition

Kurve- og plan-integraler

Ugesedler til sommerkursus

Besvarelses forslag til Tag-hjemeksamen Vinteren 02 03

Integralregning ( 23-27)

Matematisk modellering og numeriske metoder

3 Stokastiske variable 3.1 Diskrete variable

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. Hele rummet uden z aksen

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. x 2 + y 2 1 Hele rummet uden z aksen

13 -Integralregning. Hayati Balo, AAMS,Århus. 1. Det ubestemte integrale som betegnes med f (x)dx. 2. Det bestemte integrale som betegnes med b

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Matematik. Meteriske system

Reeksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 17.

Projekt 1.4 Tagrendeproblemet en instruktiv øvelse i modellering med IT.

Her skal du lære om 1. Talfølge og talrække 2. Afsnitssum 3. Konvergens 4. Konvergente rækker har små led 5. Regneregler

Mere om differentiabilitet

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2018

Løsninger til eksamensopgaver på A-niveau 2017

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet. 6.

lineær regression er en metode man bruger for at finde den mindste afstand mellem bestemte punkter ved at bruge denne formel: a= n i=1 i=1

Analyse 1, Prøve 2 Besvarelse

MASO Uge 1. Relle tal Følger. Jesper Michael Møller. 10. september Department of Mathematics University of Copenhagen

Elementær sandsynlighedsregning

Transkript:

Oversigt [S] 5.2, 5.4, 12.1 Nøgleord og begreber Bestemt integral Areal iemann summer Volumen Dobbelt integral Test dobbelt integral iemann dobbeltsummer Nyttige regneregler for integral Test integral regneregler Calculus 1-2006 Uge 39.1-1

Genoplev integralet [S] 5.2 The definite integral 2 Definition Intervallet [a,b] inddeles i n stykker af længde x = b a n a = x 0 x i 1 x i x i x n = b Det bestemte integral af en kontinuert funktion f : [a,b] er b a f(x)dx = lim n n i=1 f(x i) x Calculus 1-2006 Uge 39.1-2

Giver areal [S] 5.2 The definite integral Figur y a b x Integralet er arealet Calculus 1-2006 Uge 39.1-3

iemann summen [S] 5.2 The definite integral Bemærkning n f(x i) x i=1 kaldes iemann summen og tilnærmer integralet b a f(x)dx n i=1 f(x i) x Calculus 1-2006 Uge 39.1-4

iemann summen [S] 5.2 The definite integral Bemærkning n f(x i) x i=1 kaldes iemann summen og tilnærmer integralet b a f(x)dx n i=1 f(x i) x Hvis f(x) 0 så tilnærmer iemann summen arealet under grafen. Det bestemte integral er da dette areal. Calculus 1-2006 Uge 39.1-4

Direkte men besværligt Eksempel b a xdx = b2 a 2 2 [S] 5.2 The definite integral Calculus 1-2006 Uge 39.1-5

Direkte men besværligt Eksempel Løsning b a xdx = b2 a 2 2 [S] 5.2 The definite integral b a xdx = lim n n (a + (b a) i n )b a n i=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-5

Direkte men besværligt Eksempel Løsning b a xdx = b2 a 2 2 [S] 5.2 The definite integral b a xdx = lim n n (a + (b a) i n )b a n (b a)2 n i n 2 i=1 = lim n a(b a) + = lim n a(b a) + = a(b a) + (b a)2 2 i=1 (b a)2 n(n + 1) n 2 2 = b2 a 2 2 Calculus 1-2006 Uge 39.1-5

Areal [S] 5.2 The definite integral Figur - Eksempel y a+b 2 a b x Arealet er (b a) a + b 2 = b2 a 2 2 Calculus 1-2006 Uge 39.1-6

Integralet endnu en gang Definition Intervallet [a, b] inddeles a = x 0 x i 1 x i x i x n = b Det bestemte integral af en funktion f : [a,b] er 2 b a f(x)dx = lim n n i=1 f(x i) x Calculus 1-2006 Uge 39.1-7

Udvid til volumen Definition Inddelinger a = x 0 x i 1 x ij x i x m = b c = y 0 y j 1 y ij y j y n = d deler rektanglet = [a, b] [c, d] i brikker med middelpunkter (x ij,y ij) [x i 1,x i ] [y j 1,y j ] og areal A = x y. For en positiv funktion f : er volumenet under grafen V tilnærmet 3 V m i=1 n j=1 f(x ij,y ij ) A Calculus 1-2006 Uge 39.1-8

Grænsen er volumen Definition 3 V m n f(x ij,y ij ) A i=1 j=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-9

Grænsen er volumen Definition 3 V m n f(x ij,y ij ) A i=1 j=1 Det eksakte volumen findes ved grænseovergangen 4 V = lim m,n m i=1 n j=1 f(x ij,y ij) A Calculus 1-2006 Uge 39.1-9

Udvid integralet til to variable [S] 12.1 Double integrals over rect... Definition Inddelinger a = x 0 x i 1 x ij x i x m = b c = y 0 y j 1 y ij y j y n = d deler rektanglet = [a, b] [c, d] i brikker med middelpunkter (x ij,y ij) [x i 1,x i ] [y j 1,y j ] med areal A = x y. Dobbelt integralet af en funktion f : er m n 5 f(x,y)da = lim m,n i=1 j=1 f(x ij,y ij) A Calculus 1-2006 Uge 39.1-10

Inddelinger i to retninger Figur y d (x ij, y ij ) c a b x Inddelt rektangel = [a,b] [c,d] Calculus 1-2006 Uge 39.1-11

Gør det let Bemærkninger Med valg af brikhjørner som middelpunkter kan det bestemte integral af en funktion f : skrives simplere 6 f(x,y)da = lim m,n m i=1 n f(x i,y j ) A j=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-12

Gør det let Bemærkninger Med valg af brikhjørner som middelpunkter kan det bestemte integral af en funktion f : skrives simplere 6 f(x,y)da = lim m,n m i=1 n f(x i,y j ) A j=1 Hvis f(x,y) 0, så er volumen over rektanglet og under grafen z = f(x,y) V = f(x,y)da Calculus 1-2006 Uge 39.1-12

iemann summer Definition Den dobbelte iemann sum er m i=1 n j=1 f(x ij,y ij) A Calculus 1-2006 Uge 39.1-13

iemann summer Definition Den dobbelte iemann sum er m i=1 n j=1 f(x ij,y ij) A Den bruges til at tilnærme dobbeltintegralet m n f(x,y)da f(x ij,yij) A i=1 j=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-13

iemann sum til beregning [S] 12.1 Double integrals over rect... Eksempel 1 = [0, 2] [0, 2], f(x,y) = 16 x 2 2y 2 0 Inddel hvert interval i halve og brug hjørner. Calculus 1-2006 Uge 39.1-14

iemann sum til beregning [S] 12.1 Double integrals over rect... Eksempel 1 = [0, 2] [0, 2], f(x,y) = 16 x 2 2y 2 0 Inddel hvert interval i halve og brug hjørner. y 2 1 1 2 x Hjørner (1, 1), (2, 1), (1, 2), (2, 2). Calculus 1-2006 Uge 39.1-14

iemann sum til beregning [S] 12.1 Double integrals over rect... Eksempel 1 - fortsat = [0, 2] [0, 2], f(x,y) = 16 x 2 2y 2 0 Hjørner (1, 1), (2, 1), (1, 2), (2, 2) og A = 1. Calculus 1-2006 Uge 39.1-15

iemann sum til beregning [S] 12.1 Double integrals over rect... Eksempel 1 - fortsat = [0, 2] [0, 2], f(x,y) = 16 x 2 2y 2 0 Hjørner (1, 1), (2, 1), (1, 2), (2, 2) og A = 1. Den dobbelte iemann sum giver (16 x 2 2y 2 )da f(1, 1) + f(1, 2) + f(2, 1) + f(2, 2) Calculus 1-2006 Uge 39.1-15

iemann sum til beregning [S] 12.1 Double integrals over rect... Eksempel 1 - fortsat = [0, 2] [0, 2], f(x,y) = 16 x 2 2y 2 0 Hjørner (1, 1), (2, 1), (1, 2), (2, 2) og A = 1. Den dobbelte iemann sum giver (16 x 2 2y 2 )da f(1, 1) + f(1, 2) + f(2, 1) + f(2, 2) = 13 + 7 + 10 + 4 = 34 Calculus 1-2006 Uge 39.1-15

Test dobbelt integralet Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. Et skøn med en dobbelt iemann sum giver for integralet V = xy da (a) V < 0. (b) V = 0. (c) V > 0. (a) (b) (c) Afkryds den rigtige: Calculus 1-2006 Uge 39.1-16

Test dobbelt integralet Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. Et skøn med en dobbelt iemann sum giver for integralet V = xy da (a) V < 0. (b) V = 0. (c) V > 0. Løsning Inddel med endepunkter Afkryds den rigtige: A = (2 1)(2 1) = 1 V f(1, 1) A = 1 (a) (b) (c) Calculus 1-2006 Uge 39.1-16

Test dobbelt integralet Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. Et skøn med en dobbelt iemann sum giver for integralet V = xy da (a) V < 0. (b) V = 0. (c) V > 0. Løsning Inddel med endepunkter Afkryds den rigtige: A = (2 1)(2 1) = 1 V f(1, 1) A = 1 (a) (b) (c) Calculus 1-2006 Uge 39.1-16

Integralet som volumen Eksempel 2 = [ 1, 1] [ 2, 2], f(x,y) = 1 x 2 Volumenet under grafen er en halvcylinder med radius 1 og højde 4. Calculus 1-2006 Uge 39.1-17

Integralet som volumen Eksempel 2 = [ 1, 1] [ 2, 2], f(x,y) = 1 x 2 Volumenet under grafen er en halvcylinder med radius 1 og højde 4. Dobbelt integralet findes som volumenet. 1 x2 da = 1 2 π12 4 = 2π Calculus 1-2006 Uge 39.1-17

Halvcylinder Figur - Eksempel 2 z x y Grafen for f(x,y) = 1 x 2 Volumen 1 2 π12 4 = 2π Calculus 1-2006 Uge 39.1-18

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Figur f(x i ) f( x i ) f(x i 1 ) x i 1 x i x i Endepunkter - Midtpunkt- Trapez x Calculus 1-2006 Uge 39.1-19

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Endepunktsregler 1 2 b a b a f(x)dx f(x)dx n i=1 n i=1 f(x i 1 ) x f(x i ) x Calculus 1-2006 Uge 39.1-20

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Endepunktsregler 1 2 b a b a f(x)dx f(x)dx n i=1 n i=1 f(x i 1 ) x f(x i ) x Midtpunktsreglen b a f(x)dx n i=1 f( x i 1 + x i 2 ) x Calculus 1-2006 Uge 39.1-20

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Trapezreglen b a f(x)dx n (f(x i 1 ) + f(x i )) x 2 i=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-21

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Trapezreglen b a f(x)dx n (f(x i 1 ) + f(x i )) x 2 i=1 Simpsons regel b a f(x)dx n (f(x 2i 2 ) + 4f(x 2i 1 ) + f(x 2i )) x 3 i=1 Calculus 1-2006 Uge 39.1-21

Approximation [S] 5.9 Approximate integration Figur f(x 2i ) f(x 2i 1 ) f(x 2i 2 ) x 2i 2 x 2i 1 Simpson x 2i x Calculus 1-2006 Uge 39.1-22

Midtpunktsstrategi Midtpunktsreglen Som middelpunkt bruges midtpunkter x ij = x i = x i 1 + x i 2 y ij = ȳ j = y j 1 + y j 2 Calculus 1-2006 Uge 39.1-23

Midtpunktsstrategi Midtpunktsreglen Som middelpunkt bruges midtpunkter x ij = x i = x i 1 + x i 2 y ij = ȳ j = y j 1 + y j 2 Tilnærmer dobbeltintegralet f(x,y)da m i=1 n j=1 f( x i,ȳ j ) A Calculus 1-2006 Uge 39.1-23

Midtpunkter til beregning Eksempel 3 = [0, 2] [1, 2], f(x,y) = x 3y 2 m = n = 2 og brug midtpunkter. Calculus 1-2006 Uge 39.1-24

Midtpunkter til beregning Eksempel 3 = [0, 2] [1, 2], f(x,y) = x 3y 2 m = n = 2 og brug midtpunkter. y 2 1 1 2 x Midtpunkter x 1 = 1 2, x 2 = 3 2, ȳ 1 = 5 4, ȳ 2 = 7 4 Calculus 1-2006 Uge 39.1-24

Brug midtpunktet Eksempel 3 - fortsat Midtpunkter x 1 = 1 2, x 2 = 3 2, ȳ 1 = 5 4, ȳ 2 = 7 4 A = 1 2 Calculus 1-2006 Uge 39.1-25

Brug midtpunktet Eksempel 3 - fortsat Midtpunkter x 1 = 1, x 2 2 = 3, ȳ 2 1 = 5, ȳ 4 2 = 7 4 A = 1 2 Den dobbelte iemann sum giver (x 3y 2 )da (f( 1 2, 5 4 ) + f(1 2, 7 4 ) + f(3 2, 5 4 ) + f(3 2, 7 4 ))1 2 = 95 8 Calculus 1-2006 Uge 39.1-25

Midtpunkter til beregning Eksempel 2 - igen = [ 1, 1] [ 2, 2], f(x,y) = 1 x 2 m = n = 2 og brug midtpunkter x 1 = 1 2, x 2 = 1 2, ȳ 1 = 1, ȳ 2 = 1, A = 2. Calculus 1-2006 Uge 39.1-26

Midtpunkter til beregning Eksempel 2 - igen = [ 1, 1] [ 2, 2], f(x,y) = 1 x 2 m = n = 2 og brug midtpunkter x 1 = 1, x 2 2 = 1, ȳ 2 1 = 1, ȳ 2 = 1, A = 2. Den dobbelte iemann sum giver 2π = 1 x2 da 4 3 6.28 6.93 Calculus 1-2006 Uge 39.1-26

egneregler hjælper egneregler for dobbeltintegral Calculus 1-2006 Uge 39.1-27

egneregler hjælper egneregler for dobbeltintegral 7 (f(x,y) + g(x,y))da = f(x,y)da + g(x, y)da Calculus 1-2006 Uge 39.1-27

egneregler hjælper egneregler for dobbeltintegral 7 (f(x,y) + g(x,y))da = f(x,y)da + g(x, y)da 8 cf(x,y)da = c f(x,y)da Calculus 1-2006 Uge 39.1-27

egneregler hjælper egneregler for dobbeltintegral 7 (f(x,y) + g(x,y))da = f(x,y)da + g(x, y)da 8 cf(x,y)da = c f(x,y)da Hvis f(x,y) g(x,y), så er 9 f(x,y)da g(x, y)da Calculus 1-2006 Uge 39.1-27

Brug regneregler Opgave Lad = [0, 1] [0, 1]. Afgør om xy da x 2 y 2 da Calculus 1-2006 Uge 39.1-28

Brug regneregler Opgave Lad = [0, 1] [0, 1]. Afgør om xy da x 2 y 2 da Løsning For 0 x,y 1 er xy x 2 y 2 så uligheden er sand ifølge regneregel 9. Calculus 1-2006 Uge 39.1-28

Brug regneregler Opgave Lad = [0, 2] [0, 2]. Afgør om (x + y)da 16 Calculus 1-2006 Uge 39.1-29

Brug regneregler Opgave Lad = [0, 2] [0, 2]. Afgør om (x + y)da 16 Løsning For 0 x,y 2 er x + y 4 så ifølge regneregel 9 (x + y)da 4dA 16 Calculus 1-2006 Uge 39.1-29

Test integral regneregler Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. For integralet V = xy da gælder uligheder (a) 1 V 4. (b) 4 < V. (c) V < 1. (a) (b) (c) Afkryds den rigtige: Calculus 1-2006 Uge 39.1-30

Test integral regneregler Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. For integralet V = xy da gælder uligheder (a) 1 V 4. (b) 4 < V. (c) V < 1. Løsning For (x, y) gælder uligheden Afkryds den rigtige: 1 f(x,y) 4 Heraf, A() = (2 1)(2 1) = 1, A() V A() 4 (a) (b) (c) Calculus 1-2006 Uge 39.1-30

Test integral regneregler Test Lad f(x,y) = xy, = [1, 2] [1, 2]. For integralet V = xy da gælder uligheder (a) 1 V 4. (b) 4 < V. (c) V < 1. Løsning For (x, y) gælder uligheden Afkryds den rigtige: 1 f(x,y) 4 Heraf, A() = (2 1)(2 1) = 1, A() V A() 4 (a) (b) (c) Calculus 1-2006 Uge 39.1-30

egneregler og volumen Eksempel Lad = [ 1, 1] [ 1, 1]. ( 1 x 2 + 1 y 2 )da = 1 x2 da + 1 y2 da Calculus 1-2006 Uge 39.1-31

egneregler og volumen Eksempel Lad = [ 1, 1] [ 1, 1]. ( 1 x 2 + 1 y 2 )da = 1 x2 da + 1 y2 da De to dobbelt integraler findes som volumener af halvcylindre: I alt ( 1 x 2 + 1 y 2 )da = 1 2 π12 2 2 = 2π Calculus 1-2006 Uge 39.1-31