Oversigt Matematik Alfa 1, August 2002

Relaterede dokumenter
Calculus Uge

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.

Oversigt Matematik Alfa 1, Januar 2003

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.

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.

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.

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

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

EKSAMENSOPGAVELØSNINGER CALCULUS 2 (2005) AUGUST 2006 AARHUS UNIVERSITET

Besvarelser til de to blokke opgaver på Ugeseddel 7

Vejledende besvarelse på august 2009-sættet 2. december 2009

Oversigt [S] 7.3, 7.4, 7.5, 7.6; [LA] 15, 16, 17

Nøgleord og begreber. Definition 15.1 Den lineære 1. ordens differentialligning er

Oversigt [LA] 10, 11; [S] 9.3

Nøgleord og begreber Separable ligninger 1. ordens lineær ligning August 2002, opgave 7 Rovdyr-Byttedyr system 1. ordens lineært system Opgave

Oversigt [LA] 11, 12, 13

Oversigt [S] 7.3, 7.4, 7.5, 7.6; [DL] 1, 2

Nøgleord og begreber Ortogonalt komplement Tømrerprincippet. [LA] 13 Ortogonal projektion

Grafisk bestemmelse - fortsat Støttepunkter. Grafisk bestemmelse y. giver grafen. Niveaukurver og retning u = ( 1

Definition. og lœngden, normen. og afstanden mellem vektorer a og b. Der gælder

Diagonalisering. Definition (diagonaliserbar)

Oversigt [LA] 11, 12, 13

Ekstremum for funktion af flere variable

Besvarelse af Eksamensopgaver Juni 2005 i Matematik H1

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

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

Prøveeksamen i Calculus

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

Oversigt [S] 7.2, 7.5, 7.6; [LA] 18, 19

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

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

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

CALCULUS "SLIDES" TIL CALCULUS 1 + 2

Reeksamen i Calculus

MASO Uge 7. Differentiable funktioner. Jesper Michael Møller. Uge 7. Formålet med MASO. Department of Mathematics University of Copenhagen

Lineær algebra: Egenværdier, egenvektorer, diagonalisering

Definition 13.1 For en delmængde af vektorer X R n er det ortogonale komplement. v 2

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

(Prøve)Eksamen i Calculus

DIFFERENTIALLIGNINGER NOTER TIL CALCULUS 2003 AARHUS UNIVERSITET

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

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

er en n n-matrix af funktioner

Oversigt [LA] 3, 4, 5

MATEMATIK 11 Eksamensopgaver Juni 1995 Juni 2001, 3. fjerdedel

MASO Uge 8. Invers funktion sætning og Implicit given funktion sætning. Jesper Michael Møller. Department of Mathematics University of Copenhagen

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

Egenværdier og egenvektorer

Praktiske Maple Ting. - Hvis du skal indsætte kvadratroden, et integrale, lambda, osv. Så skriv eks. Sqrt, int, eller lambda, tryk escape og du kan

Tidligere Eksamensopgaver MM505 Lineær Algebra

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

Eksamen maj 2019, Matematik 1, DTU

Eksamen i Calculus Fredag den 8. januar 2016

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

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

Nøgleord og begreber Eksistens og entydighed Retningsfelt Eulers metode Hastighedsfelt Stabilitet

MM502+4 forelæsningsslides. uge 6, 2009

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

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

LiA 2 Side 0. Lineær algebra 3. kursusgang

Uge 11 Lille Dag. Opgaver til OPGAVER 1. Det ortogonale komplement

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.

Reeksamen i Calculus

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

Besvarelser til Lineær Algebra Ordinær Eksamen - 5. Januar 2018

Gradienter og tangentplaner

Reeksamen i Calculus

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

DesignMat Uge 1 Gensyn med forårets stof

Lineær algebra 4. kursusgang

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

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2018

Noter til Lineær Algebra

OPGAVE 1 Det nedenstående klip er fra et Maple-ark hvor en reel funktion f (x, y) med definitionsmængden (x,y) x 2 + y 2 < 1 } bliver undersøgt:

Partielle afledede og retningsafledede

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

Lineær Algebra eksamen, noter

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

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

Nøgleord og begreber Eksistens og entydighed Retningsfelt Eulers metode Hastighedsfelt Stabilitet

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2017

Reeksamen i Calculus

Ekstremumsbestemmelse

Besvarelser til Calculus Reeksamen August 2017

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

(Prøve)eksamen i Lineær Algebra

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2019

Eksamen i Lineær Algebra

Eksamen i Calculus Mandag den 4. juni 2012

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

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 5. Januar 2018

Skriftlig eksamen Vejledende besvarelse MATEMATIK B (MM02)

Reeksamen i Calculus Mandag den 11. august 2014

Lokalt ekstremum DiploMat 01905

DesignMat Uge 5 Systemer af lineære differentialligninger II

Oversigt [S] 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5

Eksamen i Calculus Mandag den 8. juni 2015

Aalborg Universitet - Adgangskursus. Eksamensopgaver. Matematik B til A

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

Transkript:

Oversigt [S], [LA] Nøgleord og begreber Egenvektorer, egenværdier og diagonalisering Dobbelt integral og polært koordinatskift Ortogonal projektion og mindste afstand Retningsafledt og gradient Maksimum/minimums metoder Potensrækker Differentialligninger Calculus 2-2006 Uge 50.1-1

Oversigt Matematik Alfa 1, August 2002 Opgaver 1. Beregn et dobbeltintegral 2. Diagonaliser en 3 3 matrix 3. Bestem kritiske punkter og ekstrema 4. Angiv en potensrække og find en grænseværdi 5. Find gradient og retningsafledt 6. Beregn en ortogonal projektion 7. Løs en lineær differentialligning Calculus 2-2006 Uge 50.1-2

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 Lad R betegne kvartcirkelskiven x 2 + y 2 4, x 0, y 0. (Tegn.) Udregn R x2 y da. Løsning y 2 x R = {(x, y) 0 x, 0 y, x 2 + y 2 4} Calculus 2-2006 Uge 50.1-3

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - figur z x y R = {(r, θ) 0 r 2, 0 θ π 2 } Calculus 2-2006 Uge 50.1-4

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - løsning R = {(r, θ) 0 r 2, 0 θ π 2 } er et polært rektangel. Integralet er R x 2 y da = π/2 0 2 0 r 3 cos 2 (θ) sin(θ) rdr dθ Calculus 2-2006 Uge 50.1-5

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - løsning R x 2 y da = = = = π/2 0 π/2 0 π/2 0 2 0 r 3 cos 2 (θ) sin(θ) rdr dθ [ 1 5 r5 cos 2 θ sin θ 32 5 cos2 θ sin θ dθ [ 32 15 cos3 θ = 32 15 ] π/2 0 ] r=2 r=0 dθ Calculus 2-2006 Uge 50.1-6

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - ny figur z x y R = {(x, y) 0 x 2, 0 y 4 x 2 } Calculus 2-2006 Uge 50.1-7

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - alternativt R = {(x, y) 0 x 2, 0 y 4 x 2 } er et Type I område. Integralet er R x 2 y da = 2 0 4 x 2 0 x 2 y dy dx Calculus 2-2006 Uge 50.1-8

Beregn et dobbeltintegral Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 1 - alternativt R x 2 y da = = = = 2 0 2 0 2 0 4 x 2 0 [ 1 2 x2 y 2 x 2 y dy dx ] y= 4 x 2 y=0 1 2 (4x2 x 4 ) dx [ 2 3 x3 1 10 x5 = 32 15 ] 2 0 dx Calculus 2-2006 Uge 50.1-9

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 Det oplyses, at matricen A givet ved A = 1 3 3 3 5 3 3 3 1 har egenværdier λ 1 = 1 og λ 2 = 2, og at der ikke er andre egenværdier. 1. Angiv samtlige egenvektorer hørende til egenværdien 2. 2. Angiv en invertibel matrix B og en diagonal matrix Λ så at B 1 A B = Λ Calculus 2-2006 Uge 50.1-10

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - løsning 1. Egenvektorer hørende til egenværdien 2: A 2I = 3 3 3 3 3 3 3 3 3 giver det reducerede ligningssystem og dermed x 1 + x 2 + x 3 = 0 x 1 = x 2 x 3 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Calculus 2-2006 Uge 50.1-11

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - løsning 1. Egenvektorer hørende til egenværdien 2: x 1 x 2 x 3 1 x 2 x 3 = hvor x 2, x 3 vælges frit. Egenrummet udtrykkes x 2 x 3 = x 2 1 E 2 = span( 1 0, 1 0 + x 3 1 0 1 ) 1 0 1 Calculus 2-2006 Uge 50.1-12

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - løsning Egenvektorer hørende til egenværdien 1: 0 3 3 1 0 1 A + I = 3 6 3 0 1 1 3 3 0 0 0 0 hvor x 3 vælges frit. x 1 x 2 x 3 = x 3 1 x 3 = x 3 1 1 x 3 Calculus 2-2006 Uge 50.1-13

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - løsning 2. Angiv en invertibel matrix B og en diagonal matrix Λ så at B 1 A B = Λ Søjler af egenvektorer giver B = 1 1 1 1 0 1, Λ = 0 1 1 2 0 0 0 2 0 0 0 1 det(b) = 1 sikrer invertibilitet. Calculus 2-2006 Uge 50.1-14

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - gør prøve! A B = B Λ 1 3 3 1 1 1 2 2 1 3 5 3 1 0 1 = 2 0 1 3 3 1 0 1 1 0 2 1 1 1 1 2 0 0 2 2 1 1 0 1 0 2 0 = 2 0 1 0 1 1 0 0 1 0 2 1 Så prøven stemmer! Calculus 2-2006 Uge 50.1-15

Diagonaliser en matrix Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 2 - figur z ( 1,0,1) (1, 1,1) ( 1,1,0) x 1 Egenvektorer y Calculus 2-2006 Uge 50.1-16

Bestem ekstrema Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 3 Betragt funktionen f(x, y) givet ved f(x, y) = x + y + 1 xy for x > 0, y > 0. Det oplyses, at funktionen har netop ét kritisk punkt i sit definitionsområde. 1. Angiv dette kritiske punkt. 2. Undersøg om det er et lokalt minimum, maksimum, eller saddelpunkt. Calculus 2-2006 Uge 50.1-17

Bestem ekstrema Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 3 - løsning har kritisk punkt f(x, y) = x + y + 1 xy f = (1 1 x 2 y, 1 1 ) = (0, 0) xy2 x 2 y = 1, xy 2 = 1 (x, y) = (1, 1) Calculus 2-2006 Uge 50.1-18

Bestem ekstrema Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 3 - løsning Dobbelt partielle afledede f xx = 2 x 3 y, f xy = 1 x 2 y, f 2 yy = 2 xy 3 f xx (1, 1) = 2, f xy (1, 1) = 1, f yy (1, 1) = 2 Anden ordenstesten giver (a, b) f(a, b) f xx (a, b) D(a, b) Type (1, 1) 3 2 3 minimum Altså er punktet (1, 1) lokalt minimum for f på mængden x > 0, y > 0. Calculus 2-2006 Uge 50.1-19

Bestem ekstrema Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 3 - figur z x (1,1) y Calculus 2-2006 Uge 50.1-20

Angiv potensrække Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 4 Angiv en potensrække i x, der for x 0 fremstiller funktionen Angiv også grænseværdien f(x) = cos(x2 ) 1 x 4 lim x 0 f(x). Calculus 2-2006 Uge 50.1-21

Angiv potensrække Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 4 - løsning Benyt potensrækken cos x = n=0 ( 1) n 1 (2n)! x2n til at få cos x 2 1 = n=1 ( 1) n 1 (2n)! x4n Calculus 2-2006 Uge 50.1-22

Angiv potensrække Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 4 - løsning Dermed er f(x) = n=1 ( 1) n 1 (2n)! x4(n 1) = 1 2! + 1 4! x4 1 6! x8 + 1 8! x12... Det følger, at lim x 0 f(x) = 1 2 Calculus 2-2006 Uge 50.1-23

Angiv potensrække Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 4 - figur y 0 1 x 1 Grafen for y = cos(x2 ) 1 x 4 Calculus 2-2006 Uge 50.1-24

Find gradient Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 5 Betragt funktionen f(x, y) = y 2 + ln(x 3 + y + 1). 1. Angiv gradientvektoren f(0, 2). 2. Angiv den retningsafledede af f i punktet P = (0, 2) i retning givet ved enhedsvektoren (3/5, 4/5). Løsning 1. Gradienten beregnes f x = 3x 2 /(x 3 + y + 1) f y = 2y + 1/(x 3 + y + 1) f(0, 2) = (f x (0, 2), f y (0, 2)) = (0, 13/3) Calculus 2-2006 Uge 50.1-25

Find gradient Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 5 - løsning y f(0,2) 2. I retning u = (3/5, 4/5) er den retningsafledede D u f(0, 2) = f(0, 2) u = (0, 13/3) (3/5, 4/5) = 52/15 u (0,2) 1 x Calculus 2-2006 Uge 50.1-26

Find gradient Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 5 - ekstra y z x 3 +y+1>0 1 x z=y 2 +ln(x 3 +y+1) Definitionsområdet. x Grafen y Calculus 2-2006 Uge 50.1-27

Find gradient Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 5 - figur y 1 0 1 Tangenter til niveaukurver for z = y 2 + ln(x 3 + y + 1). x Calculus 2-2006 Uge 50.1-28

Find gradient Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 5 - figur y 1 0 1 Skalerede gradienter 0.1 z for z = y 2 + ln(x 3 + y + 1). x Calculus 2-2006 Uge 50.1-29

Beregn projektion Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 6 Betragt det lineære underrum U R 4, der er udspændt af vektorer u 1 = (1, 1, 1, 1) og u 2 = (0, 1, 1, 0). Angiv den vektor u i U, der har kortest afstand til vektoren v = (1, 2, 3, 4). Løsning I følge [LA] Sætning 18 er u den ortogonale projektion af v på U. Den korteste afstand er v u Calculus 2-2006 Uge 50.1-30

Beregn projektion Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 6 - løsning Vektorerne u 1 = (1, 1, 1, 1) og u 2 = (0, 1, 1, 0) har u 1 u 2 = 1 0 + 1 1 + ( 1) 1 + ( 1) 0 = 0 Fra [LA] Sætning 17 fås projektionen af v = (1, 2, 3, 4) u = proj U (v) = proj u1 (v) + proj u2 (v) = v u 1 u 1 + v u 2 u 2 u 1 u 1 u 2 u 2 = 4 4 (1, 1, 1, 1) + 5 (0, 1, 1, 0) 2 = ( 1, 3, 7, 1) 2 2 Calculus 2-2006 Uge 50.1-31

Beregn projektion Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 6 - ekstra Restvektoren v u = (1, 2, 3, 4) ( 1, 3 2, 7 2, 1) = (2, 1 2, 1 2, 3) har længde, som angiver den mindste afstand fra v til U v u = (2, 1 2, 1 2, 3) = 27 2 = 3 2 6 Calculus 2-2006 Uge 50.1-32

Beregn projektion Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 6 - figur v v u U u = proj U (v) Ortogonal projektion på underrum U Calculus 2-2006 Uge 50.1-33

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 Angiv den fuldstændige løsning til differentialligningen y + 2y = xe 2x + 3 Angiv endvidere den partikulære løsning y(x), der opfylder y(0) = 2. Løsning a(x) = 2, b(x) = xe 2x + 3 Calculus 2-2006 Uge 50.1-34

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 - løsning A(x) = a(x) dx = 2 dx = 2x B(x) = e A(x) b(x) dx = e 2x (xe 2x + 3)dx Som giver = 1 2 x2 + 3 2 e2x Calculus 2-2006 Uge 50.1-35

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 - løsning fuldstændig løsning y(x) = Ce A(x) + B(x)e A(x) = Ce 2x + ( 1 2 x2 + 3 2 e2x )e 2x = Ce 2x + 1 2 x2 e 2x + 3 2 Calculus 2-2006 Uge 50.1-36

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 - retningsfelt y 1 0 1 x I punktet (x, y) tegnes et kort linjestykke med hældning y (x) = 2y + xe 2x + 3. Calculus 2-2006 Uge 50.1-37

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 - løsning I den partikulære løsning bestemmes C ved y(0) = 2. I alt er løsningen y(0) = Ce 0 + 3 2 = 2 y(x) = 1 2 e 2x + 1 2 x2 e 2x + 3 2 Calculus 2-2006 Uge 50.1-38

Løs differentialligning Matematik Alfa 1, August 2002 Opgave 7 - figur y 1 0 1 x Løsningskurve Calculus 2-2006 Uge 50.1-39