MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 4. fjerdedel

Relaterede dokumenter
MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 3. fjerdedel

Indhold. Litteratur 11

MATEMATIK 3 EN,MP 17. september 2014 Oversigt nr. 1

x 2 + y 2 dx dy. f(x, y) = ln(x 2 + y 2 ) + 2 1) Angiv en ligning for tangentplanen til fladen z = f(x, y) i punktet

(c) Opskriv den reelle Fourierrække for funktionen y(t) fra (b), og afgør dernæst om y(t) er en lige eller ulige funktion eller ingen af delene.

Gamle eksamensopgaver (MASO)

(Prøve)Eksamen i Calculus

Analyse 1, Prøve 4 Besvarelse

Den homogene ligning. Vi betragter den n te ordens, homogene, lineære differentialligning. d n y dt n. an 1 + any = 0 (1.2) dt. + a1 d n 1 y dt n 1

INSTITUT FOR MATEMATIK OG DATALOGI. TIDLIGERE EKSAMENSOPGAVER MM501 Calculus I, MM502 Calculus II Januar 2006 juni 2010

af koblede differentialligninger (se Apostol Bind II, s 229ff) 3. En n te ordens differentialligning

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Forår - 6. Juni 2016

Mat H 2 Øvelsesopgaver

Gamle eksamensopgaver (DOK)

Besvarelse, Eksamen Analyse 1, 2013

z + w z + w z w = z 2 w z w = z w z 2 = z z = a 2 + b 2 z w

Eksamen i Mat F, april 2006

Eksamen i Calculus. Onsdag den 1. juni Første Studieår ved Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet

Reeksamen i Calculus Onsdag den 17. februar 2016

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

Eksamen i Mat F, april 2006

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe den første opgave af hvert emne over.

Reeksamen i Calculus

Supplerende opgaver. S1.3.1 Lad A, B og C være delmængder af X. Vis at

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 3.

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

Taylorudvikling I. 1 Taylorpolynomier. Preben Alsholm 3. november Definition af Taylorpolynomium

Prøveeksamen i Calculus

Eksamen i Calculus Mandag den 4. juni 2012

Mat H /05 Note 2 10/11-04 Gerd Grubb

Oversigt Matematik Alfa 1, Januar 2003

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 3. Januar 2017

Eksamen i Calculus Fredag den 8. januar 2016

Reeksamen i Calculus

Analyse 1, Prøve 2 Besvarelse

INSTITUT FOR MATEMATIK OG DATALOGI. TIDLIGERE EKSAMENSOPGAVER MM01 Juni 1993 marts 2006

Det teknisk-naturvidenskabelige basisår Matematik 1A, Efterår 2005, Hold 3 Prøveopgave A

Kompleks Funktionsteori

Afgør for hver af følgende rækker om den er divergent, betinget konvergent eller absolut konvergent. 2 n. n=1 2n (n + 1)2 1 = 2(n + n+1

Matematisk modellering og numeriske metoder. Lektion 8

MASO-Eksempler. x n. + 1 = 1 y n

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

Matematik F2 Opgavesæt 2

Prøveeksamen MR1 januar 2008

Lektion 1. Tal. Ligninger og uligheder. Funktioner. Trigonometriske funktioner. Grænseværdi for en funktion. Kontinuerte funktioner.

ANALYSE 1, 2014, Uge 5

Reeksamen i Calculus

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

Funktion af flere variable

Mere om differentiabilitet

MM501 forelæsningsslides

Reeksamen i Calculus Tirsdag den 20. august 2013

Besvarelse til eksamen i Matematik F2, 2012

Ekstremumsbestemmelse

Differential- regning

Gradienter og tangentplaner

Fundamentale begreber fra Analysen. Introduktion. De reelle tal. Carsten Lunde Petersen

PeterSørensen.dk : Differentiation

matx.dk Differentialregning Dennis Pipenbring

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

MATEMATIK 3 EN,MP 30. august 2013 Oversigt nr. 1

Største- og mindsteværdi Uge 11

z j 2. Cauchy s formel er værd at tænke lidt nærmere over. Se på specialtilfældet 1 dz = 2πi z

Reeksamen i Calculus Mandag den 11. august 2014

Funktion af flere variable

Asymptoter. for standardforsøgene i matematik i gymnasiet Karsten Juul

En differentiabel funktion hvis afledte ikke er kontinuert Søren Knudby

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 5.

MM501 forelæsningsslides

MM502+4 forelæsningsslides

Skriftlig eksamen - med besvarelse Topologi I (MM508)

Vejledende besvarelse på august 2009-sættet 2. december 2009

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.

Aalborg Universitet - Adgangskursus. Eksamensopgaver. Matematik B til A

Oversigt [S] 8.7, 8.8, 8.9

MATEMATIK 3 ET,MP, FYS, NANO 29. august 2012 Oversigt nr. 1

Oversigt Matematik Alfa 1, August 2002

Vektorfelter langs kurver

Differential- regning

8 Regulære flader i R 3

DESIGNMAT FORÅR 2012: UGESEDDEL Forberedelse Læs alle opgaverne fra tidligere ugesedler, og læg særlig mærke til dem du har spørgsmål til.

Notesæt - Eksempler på polær integration

Matematisk modellering og numeriske metoder

= λ([ x, y)) + λ((y, x]) = ( y ( x)) + (x y) = 2(x y).

VUC Vestsjælland Syd, Slagelse Nr. 1 Institution: Projekt Trigonometri

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

Projekt 2.2 Omvendt funktion og differentiation af omvendt funktion

Eksamen Analyse 1, Juni 2015, Besvarelse 1. Opgave 1. ( ln x) q x p dx =

Supplerende opgaver. 0. Opgaver til første uge. SO 1. MatGeo

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

Kalkulus 2 - Grænseovergange, Kontinuitet og Følger

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.

MM01 (Mat A) Ugeseddel 1

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2018

Calculus Uge

Formelsamling til MatIntro kurset på Københavns Universitet

Det teknisk-naturvidenskabelige basisår Matematik 1A, Efterår 2005, Hold 3 Prøveopgave B

Differentiation af sammensatte funktioner

MATEMATIK ( 5 h ) DATO: 8. juni 2009

Transkript:

Juni 2000 MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 4. fjerdedel Opgave 1. (a) Find den fuldstændige løsning til differentialligningen y 8y + 16y = 0. (b) Find den fuldstændige løsning til differentialligningen y 8y + 16y = 8x 20. (1) (c) Gør rede for, at ligningen (1) har præcis én løsning, der opfylder begyndelsesværdibetingelserne y( 1) = 3 2, y ( 1) = 1 2. Opgave 2. (a) Vis, at rækken ( ) n 2 π arctan x (2) n=0 er konvergent for alle x R. (b) Angiv et eksplicit udtryk for sumfunktionen ( ) n 2 s(x) = π arctan x. n=0 (c) Undersøg, om grænseværdierne lim s(x) og lim s(x) x x eksisterer, og angiv i bekræftende fald deres værdier. (d) Er rækken (2) uniformt konvergent på R? 1

Opgave 3. Definer F : R 2 R ved F (x, y) = x 3 + xy + 7. (a) Find det kritiske punkt for F. (Der er nemlig kun ét.) (b) Afgør om det kritiske punkt for F er et lokalt minimumspunkt, et lokalt maximumspunkt eller et saddelpunkt for F. (c) Lad D = {(x, y) R 2 1 x 1, 1 y 1}. Gør rede for at F er uniformt kontinuert på D, og at F antager både sit supremum og sit infimum på D. (d) Find F s største og mindste værdi på D, og angiv de punkter hvori de antages. (e) Angiv billedmængden F (D). Begrund dit svar. Opgave 4. Definer funktionen f : R R ved { 1t, t < 0, f(t) = 2 0, t 0. (a) Gør rede for at f s Fourierrække er konvergent for alle t [ π, π]. Altså at lim c n e int (3) eksisterer for alle t [ π, π], når c n, n Z, er f s Fourierkoefficienter. Anfør grænseværdien af (3) for alle t [ π, π]. (b) Konvergerer Fourierrækken for f uniformt på [ π, π]? Begrund dit svar. (c) Find Fourierrækken for f. (d) Brug Fourierrækken for f i punktet t = 0 til at vise identiteten n=0 1 (2n + 1) 2 = π2 8. 2

(e) Vis at c n = c n for alle n Z og find summen n=1 c n 2. August 2000 Opgave 1. Lad funktionen h : R R være defineret ved { arctan x for x 0, h(x) = x 1 for x = 0. (a) Vis, at h er kontinuert. (b) Vis, at der ved fastsættelsen f(x) = x 0 h(t) dt er defineret en funktion f : R R og gør rede for, at f er differentiabel og strengt voksende, samt at f( x) = f(x) for alle x R. (c) Af (b) følger, at f har en omvendt funktion g. Find g(0) og g (0). (d) Vis, at f(x) for x. Vink: f(x) x 1 h(t) dt. (e) Bestem værdimængden for f. (f) Vis, at grænseværdien eksisterer, og angiv den. lim x f(x) ln x Opgave 2. Betragt rækken n=1 2n + 1 n 2 (n + 1) 2. (4) (a) Udregn afsnitssummerne s 1, s 2 og s 3, og skriv dem som uforkortelige brøker (af hensyn til det følgende er det vigtigt at regne rigtigt). 3

(b) Gæt en formel for s n, og bevis den, for eksempel ved induktion. (c) Bestem summen af rækken i (4). (d) Vis, at rækken n=1 2n + 1 (n 2 + x 2 )(n + 1) 2 er konvergent for alle x R (bemærk, det er muligt at besvare dette og det næste spørgsmål uden at bruge resultatet i (c)). (e) Vis, at funktionen f : R R defineret ved er kontinuert. f(x) = n=1 2n + 1 (n 2 + x 2 )(n + 1) 2 Opgave 3. Som sædvanlig lader vi B r (0) og B r (0) betegne den åbne hhv. den lukkede kugle i R 2 med centrum i (0, 0) og radius r. Dvs. at B r (0) = {(x, y) R 2 x 2 + y 2 < r 2 }, B r (0) = {(x, y) R 2 x 2 + y 2 r 2 }. Definer f : B 1 (0) R ved at f(x, y) = x 2 log(1 x 2 y 2 ), hvor log betegner den naturlige logaritme. (a) Vis at de kritiske punkter for f netop udgør mængden {(x, y) B 1 (0) x = 0}. (b) Afgør for hvert af f s kritiske punkter, om det er et lokalt maximum, et lokalt minimum, eller et saddelpunkt for f. Vink: Ved besvarelsen af dette spørgsmål er det bedre at ræsonnere ud fra definitionerne end at bruge teorien. 4

(c) Bestem billedmængden f(b r (0)), idet r ]0, 1[, og angiv de punkter i B r (0), hvor f antager sin største- og mindsteværdi på B r (0). (d) Angiv billedmængden f(b 1 (0)). Begrund dit svar. (e) Lad R ]0, 1[. Gør rede for, at f er Riemann-integrabel over B R (0), og omskriv plan-integralet f da B R (0) til et itereret integral ved brug af polære koordinater. Opgave 4. (a) Vis at konvergensradius for potensrækken er 1. n=2 n log n zn (b) Gør rede for, at funktionen f : ] 1, 1[ R givet ved f(t) = n=2 n log n tn er differentiabel, og angiv et udtryk for den afledede funktion, f. Find også f (0). (c) Lad igen B 1 (0) = {(x, y) R 2 x 2 + y 2 < 1}. udtrykket Bevis, at der ved ϕ(x, y) = n=2 n log n (x2 + y 2 ) n, (x, y) B 1 (0), er defineret en differentiabel funktion, og anfør det vektorfelt F : B 1 (0) R 2, 5

for hvilket ϕ er en stamfunktion. Lad µ : [ π 2, π 2 ] R 2 være kurven µ(t) = ( t 23 cos t, t23 sin t ). (d) Bestem længden af µ. (e) Gør rede for at µ forløber i B 1 (0) (altså at µ ([ π, ]) π 2 2 B1 (0)) og bestem kurveintegralet F af F langs µ, hvor F er vektorfeltet fra (c). µ Juni 2001 Opgave 1. Lad talfølgen {a n } n=1 være bestemt ved a 1 = 1, a n = 3 a 3 n 1 + 3a2 n 1 for n > 1. (a) Bevis, at {a n } n=1 er voksende. (b) Bevis, at a n for n. Vink: Vis fx, at a 3 n > 3(n 1) for alle n N. (c) Bevis, at a n 1 < a n < a n 1 + 1 for alle n > 1. Vink: Opløft til tredje potens. (d) Bevis, at (e) Bevis, at a n a n 1 1 for n. a n a n 1 1 for n. Vink: a n a n 1 = a3 n a3 n 1. noget Opgave 2. Lad funktionen F : R 2 R være defineret ved F (x, y) = x (x 2 + y 2 + 2x). 6

(a) Gør rede for, at ligningen x 2 + y 2 + 2x = 0 bestemmer en cirkel, og angiv den på en skitse. Beskriv derefter mængden og angiv den på en skitse. A = {(x, y) R 2 F (x, y) 0} (b) Bestem F s kritiske punkter og afgør for hvert af dem, om det er et lokalt maksimum, et lokalt minimum, eller et saddelpunkt. Svarene skal begrundes. (c) Begrund, at F har en største- og en mindsteværdi på kvadratet K = {(x, y) R 2 2 x 0 og 1 y 1}, bestem disse værdier og find de punkter, hvori de antages. (d) Udregn planintegralet T F (x, y) da, hvor T er trekanten med vinkelspidserne (0, 0), ( 1, 1) og ( 1, 1). Opgave 3. Lad Ω = {(x, y) R 2 x > 1}. For enhver kontinuert differentiabel funktion u : {x R x > 1} R definerer vi et vektorfelt F u : Ω R 2 ved, at ( ) y F u (x, y) = u(x), u(x) sin(y). 1 + x (a) Gør rede for, at F u er et rotationsfrit vektorfelt hvis og kun hvis u er en løsning til differentialligningen på {t R t > 1}. u (t) 1 1 + t u(t) = 0 7

(b) Find samtlige løsninger til differentialligningen i (a). (c) Gør rede for, at der findes en og kun én kontinuert differentiabel funktion g : {x R x > 1} R som opfylder, at det tilhørende vektorfelt F g er konservativt og opfylder, at F g (0, 0) = (0, 1). Find g. I de følgende to spørgsmål er g den funktion, der opfylder betingelserne i (c). (d) Bestem den stamfunktion ϕ til F g som opfylder, at ϕ(0, 0) = 0. Vis at ϕ(1, π) = 2π 2. (e) Lad γ : [a, b] Ω være en kontinuert differentiabel kurve med γ(a) = (1, π) og γ(b) = (0, 0). Bestem værdien af kurveintegralet F g. γ Opgave 4. Lad f : R R være funktionen { 0 for t < 0, f(t) = 1 + t for t 0. I det følgende vil c n, n Z, betegne f s Fourierkoefficienter. ikke være nødvendigt at beregne dem.) (Det vil (a) Tegn grafen for f, og gør rede for, at f har en afledet fra både højre og venstre i ethvert punkt af R. (b) Bestem grænseværdien for ethvert t [ π, π]. lim c n e int 8

Bestem også grænseværdierne lim Svarene skal begrundes. c n og lim ( 1) n c n. (c) Er Fourierrækken for f uniformt konvergent på [ π, π]? Begrund dit svar. (d) Bestem summen n= c n 2. (e) Vis at π lim f(t) π c n e int 2 dt = 0. 9