MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
|
|
|
- Eveliina Ranta
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Riikka Korte (Pekka Alestalon kalvojen pohjalta) Aalto-yliopisto
2 Sisältö Derivaatta
3 1.1 Derivaatta Erilaisia lähestymistapoja: I geometrinen (käyrän tangentti sekanttien raja-asentona) f ( x) x 0 x 0 +h x
4 1.1 Derivaatta Erilaisia lähestymistapoja: I geometrinen (käyrän tangentti sekanttien raja-asentona) f ( x) x 0 x 0 +h x I fysikaalinen (ajasta riippuvan funktion hetkellinen muutosnopeus).
5
6 1.1 Derivaatan määritelmä Määritelmä 1 Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0, x 0 + [. Sen derivaatta pisteessä x 0 on f 0 f (x 0 + h) f (x 0 ) f (x) f (x 0 ) (x 0 )= lim = lim, h!0 h x!x0 x x 0 jos raja-arvo olemassa.
7 1.1 Derivaatan määritelmä Määritelmä 1 Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0, x 0 + [. Sen derivaatta pisteessä x 0 on f 0 f (x 0 + h) f (x 0 ) f (x) f (x 0 ) (x 0 )= lim = lim, h!0 h x!x0 x x 0 jos raja-arvo olemassa. Funktio on derivoituva, jos sillä on derivaatta jokaisessa määrittelyjoukon (= avoin väli) pisteessä.
8 1.1 Derivaatan määritelmä Määritelmä 1 Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0, x 0 + [. Sen derivaatta pisteessä x 0 on f 0 f (x 0 + h) f (x 0 ) f (x) f (x 0 ) (x 0 )= lim = lim, h!0 h x!x0 x x 0 jos raja-arvo olemassa. Funktio on derivoituva, jos sillä on derivaatta jokaisessa määrittelyjoukon (= avoin väli) pisteessä. Merkintöjä: f 0 (x 0 )=Df (x 0 )= df dx x=x0, f 0 = Df = df dx.
9
10 1.1 Korkeamman kertaluvun derivaatat Jos funktion derivaatta f 0 (x) on määritelty jollakin avoimella välillä ]x 0, x 0 + [, niin voidaan tutkia funktion f 0 erotusosamäärää pisteessä x 0.Näin saadaan toisen kertaluvun derivaatta f 00 (x 0 )=D 2 f (x 0 )= d 2 f dx 2 x=x 0. Jatkamalla samaan tapaan voidaan määritellä korkeamman kertaluvun derivaatat f 000 (x), f (4) (x),... Merkintä: C n ]a, b[ = {f : ]a, b[! R f on n kertaa derivoituva välillä ]a, b[ ja f (n) on jatkuva} Tällaisia funktioita kutsutaan n kertaa jatkuvasti derivoituviksi.
11 1.1 Linearisointi ja differentiaali Derivaatan määritelmä johtaa approksimaatioon f 0 (x 0 ) f (x) f (x 0) x x 0 () f (x) f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) Oikean puoleinen lauseke on funktion f linearisointi eli differentiaali pisteessä x 0. Sille käytetään merkintää df.
12 1.1 Linearisointi ja differentiaali Derivaatan määritelmä johtaa approksimaatioon f 0 (x 0 ) f (x) f (x 0) x x 0 () f (x) f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) Oikean puoleinen lauseke on funktion f linearisointi eli differentiaali pisteessä x 0. Sille käytetään merkintää df.
13 1.1 Linearisointi ja differentiaali Derivaatan määritelmä johtaa approksimaatioon f 0 (x 0 ) f (x) f (x 0) x x 0 () f (x) f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) Oikean puoleinen lauseke on funktion f linearisointi eli differentiaali pisteessä x 0. Sille käytetään merkintää df. Linearisoinnin kuvaaja y = f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) on funktion kuvaajan pisteeseen (x 0, f (x 0 )) asetettu tangenttisuora. Differentiaalin merkitys tulee paremmin esille vasta usean muuttujan funktioiden yhteydessä.
14 1.1 Linearisointi ja differentiaali Derivaatan määritelmä johtaa approksimaatioon f 0 (x 0 ) f (x) f (x 0) x x 0 () f (x) f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) Oikean puoleinen lauseke on funktion f linearisointi eli differentiaali pisteessä x 0. Sille käytetään merkintää df. Linearisoinnin kuvaaja y = f (x 0 )+f 0 (x 0 )(x x 0 ) on funktion kuvaajan pisteeseen (x 0, f (x 0 )) asetettu tangenttisuora. Differentiaalin merkitys tulee paremmin esille vasta usean muuttujan funktioiden yhteydessä. Myöhemmin käsitellään funktion f approksimointia myös korkeamman asteen polynomien avulla (Taylor-polynomi).
15 1.1 Derivaatan fysikaalinen tulkinta I Jos x = x(t) on kappaleen yksiulotteisen liikkeen paikkakoordinaatti hetkellä t, niin sen hetkellinen nopeus on v(t) =x 0 (t) =ẋ(t). Näistä viimeinen on tavallinen merkintä fysiikassa.
16 1.1 Derivaatan fysikaalinen tulkinta I Jos x = x(t) on kappaleen yksiulotteisen liikkeen paikkakoordinaatti hetkellä t, niin sen hetkellinen nopeus on v(t) =x 0 (t) =ẋ(t). Näistä viimeinen on tavallinen merkintä fysiikassa. I Vastaavalla tavalla a(t) =v 0 (t) =x 00 (t) = x(t).. on kappaleen hetkellinen kiihtyvyys.
17 1.1 Derivaatan fysikaalinen tulkinta I Jos x = x(t) on kappaleen yksiulotteisen liikkeen paikkakoordinaatti hetkellä t, niin sen hetkellinen nopeus on v(t) =x 0 (t) =ẋ(t). Näistä viimeinen on tavallinen merkintä fysiikassa. I Vastaavalla tavalla a(t) =v 0 (t) =x 00 (t) = x(t).. on kappaleen hetkellinen kiihtyvyys. I Yleisemmin: Ajasta riippuvan funktion f (t) hetkellinen muutosnopeus on f 0 (t).
18 1.2 Laskusääntöjä I Lineaarisuus D f (x)+g(x) = f 0 (x)+g 0 (x) D cf (x) = cf 0 (x), kun c 2 R on vakio
19 1.2 Laskusääntöjä I Lineaarisuus D f (x)+g(x) = f 0 (x)+g 0 (x) D cf (x) = cf 0 (x), kun c 2 R on vakio I Tulon derivoimissääntö D f (x)g(x) = f 0 (x)g(x)+f (x)g 0 (x)
20
21 1.2 Laskusääntöjä I Lineaarisuus D f (x)+g(x) = f 0 (x)+g 0 (x) D cf (x) = cf 0 (x), kun c 2 R on vakio I Tulon derivoimissääntö D f (x)g(x) = f 0 (x)g(x)+f (x)g 0 (x) I Osamäärän derivoimissääntö f (x) D = f 0 (x)g(x) f (x)g 0 (x) g(x) g(x) 2
22 1.2 Laskusääntöjä I Lineaarisuus D f (x)+g(x) = f 0 (x)+g 0 (x) D cf (x) = cf 0 (x), kun c 2 R on vakio I Tulon derivoimissääntö D f (x)g(x) = f 0 (x)g(x)+f (x)g 0 (x) I Osamäärän derivoimissääntö f (x) D = f 0 (x)g(x) f (x)g 0 (x) g(x) g(x) 2 I Yhdistetyn funktion derivoimissääntö D f (g(x) = f 0 g(x) g 0 (x) Tälle käytetään nimitystä ketjusääntö = Chain Rule.
23 1.2 Eräitä derivaattoja I D(vakiofunktio) =0
24 1.2 Eräitä derivaattoja I D(vakiofunktio) =0 I D(x r )=rx r 1, r 6= 0
25 1.2 Eräitä derivaattoja I D(vakiofunktio) =0 I D(x r )=rx r 1, r 6= 0 I D(sin x) =cos x, D(cos x) = sin x
26 1.2 Eräitä derivaattoja I D(vakiofunktio) =0 I D(x r )=rx r 1, r 6= 0 I D(sin x) =cos x, D(cos x) = sin x I D(tan x) =1 + tan 2 x = 1 cos 2, kun x 6= /2 + n x
27 1.2 Eräitä derivaattoja I D(vakiofunktio) =0 I D(x r )=rx r 1, r 6= 0 I D(sin x) =cos x, D(cos x) = sin x I D(tan x) =1 + tan 2 x = 1 cos 2, kun x 6= /2 + n x I De x = e x, D ln x = 1/x, kun x 6= 0 (näihin palataan myöhemmin)
28 sin(x):n derivaatta Esimerkki 2 Johda funktion f (x) =sin x derivaatta kohdassa x 0. Ratkaisu: Erotusosamäärä saadaan yhteenlaskukaavan avulla muotoon sin(x 0 + h) sin(x 0 ) h = sin x 0 cos h + cos x 0 sin h sin x 0 h sin h = cos x 0 h + sin x cos h 1 0. h Koska (perustelut aikaisemmin/seuraavalla sivulla) sin h cos h 1 lim = 1 ja lim = 0, h!0 h h!0 h niin derivaataksi saadaan f 0 (x 0 )=cos x sin x 0 0 = cos x 0.
29 sin(x):n derivaatta (cont.) Raja-arvo sin h lim = 1 h!0 h johdettiin aikaisemmin geometrisesti ja suppiloperiaatteen avulla. Koska (muista sin 2 h + cos 2 h = 1) cos h 1 h = = (cos h 1)(cos h + 1) h(cos h + 1) sin h h = cos2 h 1 h(cos h + 1) sin h cos h + 1! = 0, kun h! 0, niin saadaan jälkimmäinen raja-arvo.
30 1.2 Esimerkkejä Käytännössä derivaatat voidaan laskea laskusääntöjen ja tunnettujen derivaattojen avulla:
31 1.2 Esimerkkejä Käytännössä derivaatat voidaan laskea laskusääntöjen ja tunnettujen derivaattojen avulla: I D x 3 4x = 3x 2 8x
32 1.2 Esimerkkejä Käytännössä derivaatat voidaan laskea laskusääntöjen ja tunnettujen derivaattojen avulla: I D x 3 4x = 3x 2 8x I D p 1 + 5x 2 = 1 2 (1 + 5x 2 ) 1/2 D(1 + 5x 2 )= 5x p 1 + 5x 2
33 1.2 Esimerkkejä Käytännössä derivaatat voidaan laskea laskusääntöjen ja tunnettujen derivaattojen avulla: I D x 3 4x = 3x 2 8x I D p 1 + 5x 2 = 1 2 (1 + 5x 2 ) 1/2 D(1 + 5x 2 )= I D x 2 cos(3x) = D(x 2 ) cos(3x)+x 2 D cos(3x) = 2x cos(3x)+x 2 sin(3x) D(3x) = 2x cos(3x) 3x 2 sin(3x) 5x p 1 + 5x 2
34 1.2 Esimerkkejä Käytännössä derivaatat voidaan laskea laskusääntöjen ja tunnettujen derivaattojen avulla: I D x 3 4x = 3x 2 8x I D p 1 + 5x 2 = 1 2 (1 + 5x 2 ) 1/2 D(1 + 5x 2 )= I D x 2 cos(3x) = D(x 2 ) cos(3x)+x 2 D cos(3x) = 2x cos(3x)+x 2 sin(3x) D(3x) = 2x cos(3x) 3x 2 sin(3x) I D sin(1/x) = cos(1/x)d(1/x) = cos(1/x) ( 1/x 2 ) = cos(1/x)/x 2, kun x 6= 0 5x p 1 + 5x 2
35 1.3 Yleisiä tuloksia Olkoon f :[a, b]! R. I Jos f on derivoituva pisteessä x 0 2 ]a, b[, niin se on jatkuva pisteessä x 0.
36 1.3 Yleisiä tuloksia Olkoon f :[a, b]! R. I Jos f on derivoituva pisteessä x 0 2 ]a, b[, niin se on jatkuva pisteessä x 0. Perustelu: Seuraa derivaatan määritelmästä, koska f (x 0 + h) f (x 0 ) h = f 0 (x 0 )+"(x 0, h) ) f (x 0 + h) f (x 0 )=f 0 (x 0 )h + h "(x 0, h). Tässä "(x 0, h) on raja-arvoon liittyvä virhetermi, jolle "(x 0, h)! 0, kun h! 0.
37 I (Rollen lause) Jos f on derivoituva paikallisessa ääriarvohdassa x 0 2 ]a, b[, niin f 0 (x 0 )=0. Perustelu: Erotusosamäärän toispuoleiset raja-arvot ovat erimerkkiset paikallisessa ääriarvokohdassa, esim. paikalliselle maksimille f (x 0 + h) f (x 0 ) h f (x 0 + h) f (x 0 ) h = negatiivinen positiivinen = negatiivinen negatiivinen apple 0, kun h > 0, 0, kun h < 0 ja h on niin pieni, että f (x 0 ) on maksimi välillä [x 0 h, x 0 + h].
38
39 1.3 Väliarvolause Lause 3 Jos f on jatkuva välillä [a, b] ja lisäksi derivoituva avoimella välillä ]a, b[, niin on olemassa sellainen piste c 2 ]a, b[, että f 0 (c) = f (b) b f (a), ts. f (b) f (a) =f 0 (c)(b a). a
40 1.3 Väliarvolause (cont.) y y = f ( x) a c b x
41 1.3 Väliarvolause (cont.) Väliarvolauseen todistus: Sovelletaan Rollen lausetta apufunktioon g(x) =f (x) f (b) b f (a) (x a) f (a), a joka toteuttaa g(a) =g(b) =0. Sen paikallisessa ääriarvokohdassa c 2 ]a, b[ pätee g 0 (c) =0, f (b) f (a) =f 0 (c)(b a). y janan pituus = g(x) y = f ( x) a b x
42 1.3 Väliarvolauseen seurauksia I Jos f 0 (x) =0 kaikissa avoimen välin pisteissä x, niin f on vakiofunktio tällä välillä. I Jos f 0 (x) 0 jollakin välillä, niin f on kasvava tällä välillä; jos f 0 (x) apple 0 jollakin välillä, niin f on vähenevä tällä välillä. I Jos edellisen kohdan lisäksi f 0 (x) =0 ainoastaan yksittäisissä pisteissä, niin f on aidosti kasvava/vähenevä. Esimerkki: f (x) =x 3.
43
44 1.3 L Hôpitalin sääntö Raja-arvojen laskeminen derivaatan avulla; erilaisia versioita mm. tyyppiä 0/0 tai 1/1 oleville raja-arvoille; myös toispuoleisille. Tärkein tapaus: Lause 4 Oletetaan, että f (x 0 )=g(x 0 )=0ja funktiot f, g ovat derivoituvia jollakin välillä ]x 0, x 0 + [. Jos on olemassa, niin lim x!x 0 lim x!x 0 f 0 (x) g 0 (x) f (x) g(x) = lim x!x 0 f 0 (x) g 0 (x).
45 1.3 L Hôpitalin sääntö Raja-arvojen laskeminen derivaatan avulla; erilaisia versioita mm. tyyppiä 0/0 tai 1/1 oleville raja-arvoille; myös toispuoleisille. Tärkein tapaus: Lause 4 Oletetaan, että f (x 0 )=g(x 0 )=0ja funktiot f, g ovat derivoituvia jollakin välillä ]x 0, x 0 + [. Jos on olemassa, niin lim x!x 0 lim x!x 0 f 0 (x) g 0 (x) f (x) g(x) = lim x!x 0 f 0 (x) g 0 (x).
46 Perustelu: Erikoistapauksessa g 0 (x 0 ) 6= 0 perustelu on lyhyt: f (x) g(x) = f (x) f (x 0) g(x) g(x 0 ) = f (x) f (x 0) /(x x 0 ) g(x) g(x 0 ) /(x x 0 )! f 0 (x 0 ) g 0 (x 0 ).
47 Perustelu: Erikoistapauksessa g 0 (x 0 ) 6= 0 perustelu on lyhyt: f (x) g(x) = f (x) f (x 0) g(x) g(x 0 ) = f (x) f (x 0) /(x x 0 ) g(x) g(x 0 ) /(x x 0 )! f 0 (x 0 ) g 0 (x 0 ).
48 Perustelu: Erikoistapauksessa g 0 (x 0 ) 6= 0 perustelu on lyhyt: f (x) g(x) = f (x) f (x 0) g(x) g(x 0 ) = f (x) f (x 0) /(x x 0 ) g(x) g(x 0 ) /(x x 0 )! f 0 (x 0 ) g 0 (x 0 ). Yleisessä tapauksessa tarvitaan ns. yleistettyä väliarvolausetta, jonka mukaan f (x) g(x) = f 0 (c) g 0 (c) jossakin pisteessä c 2 ]x 0, x[. Tällöin osoittajassa ja nimittäjässä on sama piste c, joten edes derivaattojen jatkuvuutta ei tarvita!
49
50 Esimerkki 5 sin(4x) Laske raja-arvo lim. x!0 x
51 Esimerkki 5 sin(4x) Laske raja-arvo lim. x!0 x Ratkaisu: Koska sin(4x)/x on muotoa 0/0 kohdassa x = 0, niin voidaan (yrittää) soveltaa L Hôpitalin sääntöä: sin(4x) 4 cos(4x) lim = lim = 4. x!0 x x!0 1 Koska derivoidulla muodolla on raja-arvo 4, niin lasku on pätevä.
52 Esimerkki 5 sin(4x) Laske raja-arvo lim. x!0 x Ratkaisu: Koska sin(4x)/x on muotoa 0/0 kohdassa x = 0, niin voidaan (yrittää) soveltaa L Hôpitalin sääntöä: sin(4x) 4 cos(4x) lim = lim = 4. x!0 x x!0 1 Koska derivoidulla muodolla on raja-arvo 4, niin lasku on pätevä. Huom. 1: Jos derivoitu raja-arvo on edelleen muotoa 0/0, niin sääntöä voidaan yrittää käyttää toisen (tai useamman) kerran.
53 Esimerkki 5 sin(4x) Laske raja-arvo lim. x!0 x Ratkaisu: Koska sin(4x)/x on muotoa 0/0 kohdassa x = 0, niin voidaan (yrittää) soveltaa L Hôpitalin sääntöä: sin(4x) 4 cos(4x) lim = lim = 4. x!0 x x!0 1 Koska derivoidulla muodolla on raja-arvo 4, niin lasku on pätevä. Huom. 1: Jos derivoitu raja-arvo on edelleen muotoa 0/0, niin sääntöä voidaan yrittää käyttää toisen (tai useamman) kerran. Huom. 2: Muoto 0/0 on aina tarkistettava: cos x lim x!0 x 6= lim x!0 sin x 1 = 0.
54 1.3 Ääriarvotehtävät Seuraavassa A R on väli. I Funktiolla f : A! R on paikallinen maksimi/minimi pisteessä x 0 2 A, jos x 0 on funktion f maksimi-/minimikohta jollakin välillä A \ [x 0, x 0 + ]. I Paikallinen ääriarvo = paikallinen maksimi tai minimi; voi esiintyä myös määrittelyvälin päätepisteessä. I Paikallinen ääriarvo voi tulla (i) derivaatan nollakohdassa (ii) määrittelyvälin päätepisteessä, tai (iii) sellaisessa kohdassa, jossa funktio ei ole derivoituva. I Jos tiedetään etukäteen, että funktiolla on maksimi/minimi, niin etsitään kaikki mahdolliset paikalliset ääriarvokohdat (vrt. edellinen), lasketaan niissä funktion arvot ja valitaan näistä suurin/pienin.
55 1.3 Ääriarvotehtävät (cont.) Esimerkki 6 Määritä funktion f :[0, 2]! R, f (x) =x 3 arvo. 6x, suurin ja pienin Ratkaisu: Derivaatan nollakohdat: f 0 (x) =3x 2 6 = 0, x = ± p 2. Koska p 2 62 [0, 2], niin lasketaan arvot f (0) =0, f ( p 2)= 4 p 2, f (2) = 4, joista voidaan valita funktion pienin arvo 4 p 2 ja suurin arvo 0.
56 1.3 Kuperuus I Kupera eli konveksi alue D R 2 : jos x, y 2 D, niin myös niiden välinen yhdysjana [x, y] D I Välillä I R määritelty funktio on kupera eli konveksi, jos sen kuvaajan yläpuolinen tasoalue on kupera; tähän riittää se että kuvaajalle piirretyt sekantit ovat aina kuvaajan yläpuolella, kaavana f (1 t)x + ty apple (1 t)f (x)+tf (y), kun x, y 2 I, t 2 [0, 1]. I Erityisesti: jos f 00 (x) 0 koko välillä, niin f on konveksi I Funktion käännepiste: kohta, jossa kuvaajalla on tangentti ja funktion kuperuussuunta vaihtuu. Esimerkiksi, jos f 00 (x) vaihtaa merkkiä. I Jos funktion f derivaatan nollakohdassa x 0 on f 00 (x 0 ) < 0, niin kyseessä on paikallinen maksimi; jos f 00 (x 0 ) > 0, niin kyseessä on paikallinen minimi. Tapauksessa f 00 (x 0 )=0 tilannetta täytyy tutkia tarkemmin.
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 4: Derivaatta
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 4: Derivaatta Pekka Alestalo, Jarmo Malinen Aalto-yliopisto, Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 21.9.2016 Pekka Alestalo, Jarmo
Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on
![Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on](/thumbs/47/23658224.jpg "Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on")
Derivaatta Erilaisia lähestymistapoja: geometrinen (käyrän tangentti sekanttien raja-asentona) fysikaalinen (ajasta riippuvan funktion hetkellinen muutosnopeus) 1 / 19 Derivaatan määritelmä Määritelmä
Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on
![Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on](/thumbs/39/20459750.jpg "Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on")
Derivaatta Erilaisia lähestymistapoja: geometrinen (käyrän tangentti sekanttien raja-asentona) fysikaalinen (ajasta riippuvan funktion hetkellinen muutosnopeus) 1 / 13 Derivaatan määritelmä Määritelmä
Johdatus reaalifunktioihin P, 5op
Johdatus reaalifunktioihin 802161P, 5op Osa 2 Pekka Salmi 1. lokakuuta 2015 Pekka Salmi FUNK 1. lokakuuta 2015 1 / 55 Jatkuvuus ja raja-arvo Tavoitteet: ymmärtää raja-arvon ja jatkuvuuden määritelmät intuitiivisesti
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo 1 Aalto-yliopisto Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 6.9.2017 1 Kiitokset Harri Hakulalle, Janne Korvenpäälle,
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo 1 Aalto-yliopisto Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 20.10.2017 1 Kiitokset Harri Hakulalle, Janne Korvenpäälle,
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo Aalto-yliopisto 1.9.2016 Pekka Alestalo (Aalto-yliopisto) MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 1.9.2016 1 / 200 Sisältö Nämä
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 3: Jatkuvuus
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 3: Jatkuvuus Pekka Alestalo, Jarmo Malinen Aalto-yliopisto, Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 19.9.2016 Pekka Alestalo, Jarmo
Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 2. viikolle /
MS-A008 Differentiaali- ja integraalilaskenta, V/207 Differentiaali- ja integraalilaskenta Ratkaisut 2. viikolle / 8. 2.4. Jatkuvuus ja raja-arvo Tehtävä : Määritä raja-arvot a) 3 + x, x Vihje: c)-kohdassa
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 5: Taylor-polynomi ja sarja
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 5: Taylor-polynomi ja sarja Pekka Alestalo, Jarmo Malinen Aalto-yliopisto, Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 26.9.2016 Pekka Alestalo,
Luku 4. Derivoituvien funktioiden ominaisuuksia.
1 MAT-1343 Laaja matematiikka 3 TTY 1 Risto Silvennoinen Luku 4 Derivoituvien funktioiden ominaisuuksia Derivaatan olemassaolosta seuraa funktioille eräitä säännöllisyyksiä Näistä on jo edellisessä luvussa
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kertausluento 2. välikokeeseen Toisessa välikokeessa on syytä osata ainakin seuraavat asiat:. Potenssisarjojen suppenemissäde, suppenemisväli ja suppenemisjoukko. 2. Derivaatan
Funktiot. funktioita f : A R. Yleensä funktion määrittelyjoukko M f = A on jokin väli, muttei aina.
Funktiot Tässä luvussa käsitellään reaaliakselin osajoukoissa määriteltyjä funktioita f : A R. Yleensä funktion määrittelyjoukko M f = A on jokin väli, muttei aina. Avoin väli: ]a, b[ tai ]a, [ tai ],
Ratkaisuehdotus 2. kurssikoe
Ratkaisuehdotus 2. kurssikoe 4.2.202 Huomioitavaa: - Tässä ratkaisuehdotuksessa olen pyrkinyt mainitsemaan lauseen, johon kulloinenkin päätelmä vetoaa. Näin opiskelijan on helpompi jäljittää teoreettinen
Ratkaisuehdotus 2. kurssikokeeseen
Ratkaisuehdotus 2. kurssikokeeseen 4.2.202 (ratkaisuehdotus päivitetty 23.0.207) Huomioitavaa: - Tässä ratkaisuehdotuksessa olen pyrkinyt mainitsemaan lauseen, johon kulloinenkin päätelmä vetoaa. Näin
2 Funktion derivaatta
ANALYYSI B, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT 2018 2 Funktion derivaatta 1. Määritä derivaatan määritelmää käyttäen f (), kun (a), (b) 1 ( > 0). 2. Tutki, onko funktio sin(2) sin 1, kun 0, 2 0, kun = 0, derivoituva
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo Aalto-yliopisto 24.10.2016 Kiitokset Riikka Kortteelle, Jarmo Maliselle ja kurssien opiskelijoille painovirheiden korjauksista. Sisältö Nämä
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 8 Väliarvolause Oletetaan, että funktio f on jatkuva jollain reaalilukuvälillä [a, b] ja derivoituva avoimella välillä (a, b). Funktion muutos tällä välillä on luonnollisesti
Reaaliarvoisen yhden muuttujan funktion derivaatta LaMa 1U syksyllä 2011
Kuudennen eli viimeisen viikon luennot Reaaliarvoisen yhden muuttujan funktion derivaatta LaMa 1U syksyllä 2011 Perustuu Trench in verkkokirjan lukuihin 2.3. ja 2.4. Esko Turunen esko.turunen@tut.fi Jatkuvuuden
Differentiaalilaskenta 1.
Differentiaalilaskenta. a) Mikä on tangentti? Mikä on sekantti? b) Määrittele funktion monotonisuuteen liittyvät käsitteet: kasvava, aidosti kasvava, vähenevä ja aidosti vähenevä. Anna esimerkit. c) Selitä,
Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)
Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.) Tehtävät: 1. Tutki derivaatan avulla funktion f kulkua. a) f(x) = x 4x b) f(x) = x + 6x + 11 c) f(x) = x4 4 x3 + 4 d) f(x) = x 3 6x + 1x + 3. Määritä rationaalifunktion
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio.
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio. Riikka Korte Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo Aalto-yliopisto 24.10.2016 Kiitokset Riikka Kortteelle, Jarmo Maliselle ja kurssien opiskelijoille painovirheiden korjauksista. Sisältö Nämä
Analyysi 1. Harjoituksia lukuihin 4 7 / Syksy Tutki funktion f(x) = x 2 + x 2 jatkuvuutta pisteissä x = 0 ja x = 1.
Analyysi 1 Harjoituksia lukuihin 4 7 / Syksy 014 1. Tutki funktion x + x jatkuvuutta pisteissä x = 0 ja x = 1.. Määritä vakiot a ja b siten, että funktio a x cos x + b x + b sin x, kun x 0, x 4, kun x
MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS Analyysi I Harjoitus alkavalle viikolle Ratkaisuehdotuksia (7 sivua) (S.M)
MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS Analyysi I Harjoitus 7. 2. 2009 alkavalle viikolle Ratkaisuehdotuksia (7 sivua) (S.M) Luennoilla on nyt menossa vaihe, missä Hurri-Syrjäsen monistetta käyttäen tutustutaan
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo Aalto-yliopisto 20.10.2017 Kiitokset Harri Hakulalle, Janne Korvenpäälle, Riikka Kortteelle, Jarmo Maliselle ja kurssien opiskelijoille painovirheiden
MS-A010X Di erentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A010X Di erentiaali- ja integraalilaskenta 1 Pekka Alestalo Aalto-yliopisto 24.10.2016 Kiitokset Riikka Kortteelle, Jarmo Maliselle ja kurssien opiskelijoille painovirheiden korjauksista. Sisältö Nämä
5 Differentiaalilaskentaa
5 Differentiaalilaskentaa 5.1 Raja-arvo Esimerkki 5.1. Rationaalifunktiota g(x) = x2 + x 2 x 1 ei ole määritelty nimittäjän nollakohdassa eli, kun x = 1. Funktio on kuitenkin määritelty kohdan x = 1 läheisyydessä.
Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 7 to
Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 7 to 5..2009 ratkaisut 1. (a) Määritä funktion f(x) = e x e x x + 1 derivaatan f (x) pienin mahdollinen arvo. Ratkaisu. (a) Funktio f ja sen derivaatat ovat
763101P FYSIIKAN MATEMATIIKKAA Seppo Alanko Oulun yliopisto Fysiikan laitos Syksy 2012
763101P FYSIIKAN MATEMATIIKKAA Seppo Alanko Oulun yliopisto Fysiikan laitos Syksy 01 1 Sisältö: 1 Differentiaalilaskentaa Integraalilaskentaa 3 Vektorit 4 Potenssisarjoja 5 Kompleksiluvut 6 Differentiaaliyhtälöistä
MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 6 Maanantai
. (Teht. s. 93.) Määrää raja-arvo MATP53 Approbatur B Harjoitus 6 Maanantai 7..5 cos x x. Ratkaisu. Suora sijoitus antaa epämääräisen muodon (ei auta). Laventamalla päädytään muotoon ja päästään käyttämään
Antti Rasila. Kevät Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto. Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0204 Kevät / 16
MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio. Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 10 1 Funktion monotonisuus Derivoituva funktio f on aidosti kasvava, jos sen derivaatta on positiivinen eli jos f (x) > 0. Funktio on aidosti vähenevä jos sen derivaatta
2 Funktion derivaatta
ANALYYSI B, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT 2019 2 Funktion derivaatta 2.1 Määritelmiä ja perusominaisuuksia 1. Määritä suoraan derivaatan määritelmää käyttäen f (0), kun (a) + 1, (b) (2 + ) sin(3). 2. Olkoon
MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 5 Maanantai
MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 5 Maanantai 30.11.015 1. (Opiskelutet. 0 s. 81.) Selvitä, miten lauseke sin(4x 3 + cos x ) muodostuu perusfunktioista (polynomeista, trigonometrisistä funktioista jne).
Vastaus: 10. Kertausharjoituksia. 1. Lukujonot lim = lim n + = = n n. Vastaus: suppenee raja-arvona Vastaus:
. Koska F( ) on jokin funktion f ( ) integraalifunktio, niin a+ a f() t dt F( a+ t) F( a) ( a+ ) b( a b) Vastaus: Kertausharjoituksia. Lukujonot 87. + n + lim lim n n n n Vastaus: suppenee raja-arvona
Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.
![Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.](/thumbs/61/46046056.jpg "Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.")
7 Sovelluksia 90 a) Koska sin saa kaikki välillä [,] olevat arvot, niin funktion f ( ) = sin pienin arvo on = ja suurin arvo on ( ) = b) Koska sin saa kaikki välillä [0,] olevat arvot, niin funktion f
HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Todennäköisyyslaskenta IIa, syksy 2018 Harjoitus 3 Ratkaisuehdotuksia.
HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Todennäköisyyslaskenta IIa, syksy 8 Harjoitus Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I. Mitkä seuraavista funktioista F, F, F ja F 4 ovat kertymäfunktioita? Mitkä
Toispuoleiset raja-arvot
Toispuoleiset raja-arvot Määritelmä Funktiolla f on oikeanpuoleinen raja-arvo a R pisteessä x 0 mikäli kaikilla ɛ > 0 löytyy sellainen δ > 0 että f (x) a < ɛ aina kun x 0 < x < x 0 + δ; ja vasemmanpuoleinen
Matemaattisen analyysin tukikurssi
Matemaattisen analyysin tukikurssi 10. Kurssikerta Petrus Mikkola 22.11.2016 Tämän kerran asiat Globaali ääriarvo Konveksisuus Käännepiste L Hôpitalin sääntö Newtonin menetelmä Derivaatta ja monotonisuus
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0202 Syksy 2015 1
Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /
MS-A8 Differentiaali- ja integraalilaskenta, V/7 Differentiaali- ja integraalilaskenta Ratkaisut 5. viikolle / 9..5. Integroimismenetelmät Tehtävä : Laske osittaisintegroinnin avulla a) π x sin(x) dx,
VASTAA YHTEENSÄ KUUTEEN TEHTÄVÄÄN
Matematiikan kurssikoe, Maa6 Derivaatta RATKAISUT Sievin lukio Torstai 23.9.2017 VASTAA YHTEENSÄ KUUTEEN TEHTÄVÄÄN MAOL-taulukkokirja on sallittu. Vaihtoehtoisesti voit käyttää aineistot-osiossa olevaa
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 8 1 Funktion kuperuussuunnat Derivoituva funktio f (x) on pisteessä x aidosti konveksi, jos sen toinen derivaatta on positiivinen f (x) > 0. Vastaavasti f (x) on aidosti
0 kun x < 0, 1/3 kun 0 x < 1/4, 7/11 kun 1/4 x < 6/7, 1 kun x 1, 1 kun x 6/7,
HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Todennäköisyyslaskenta II, syksy 07 Harjoitus Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I. Mitkä seuraavista funktioista F, F, F ja F 4 ovat kertymäfunktioita? Mitkä niistä
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0202 Syksy 2015 1 / 18
Matematiikan peruskurssi 2
Matematiikan peruskurssi Tentti, 9..06 Tentin kesto: h. Sallitut apuvälineet: kaavakokoelma ja laskin, joka ei kykene graaseen/symboliseen laskentaan Vastaa seuraavista viidestä tehtävästä neljään. Saat
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kertausta 2. välikokeeseen Toisessa välikokeessa on syytä osata ainakin seuraavat asiat: 1. Potenssisarjojen suppenemissäe, suppenemisväli ja suppenemisjoukko. 2. Derivaatan laskeminen
MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1
MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Riikka Korte (Pekka Alestalon kalvojen pohjalta) Aalto-yliopisto 15.11.2016 Sisältö Alkeisfunktiot 1.1 Funktio I Funktio f : A! B on sääntö, joka liittää
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 6: Alkeisfunktioista
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 6: Alkeisfunktioista Pekka Alestalo, Jarmo Malinen Aalto-yliopisto, Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 28.9.2016 Pekka Alestalo,
3 Derivoituvan funktion ominaisuuksia
ANALYYSI B, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT 2019 3 Derivoituvan funktion ominaisuuksia 31 l Hospitalin sääntö 1 Määritä 2 5 4 2 + 2 7 12 + 11, e 1 2, (c) tan sin 2 Määritä 2012 3 704 + 2 6 30 13 10 + 7, 3 2017
A = (a 2x) 2. f (x) = 12x 2 8ax + a 2 = 0 x = 8a ± 64a 2 48a x = a 6 tai x = a 2.
MATP53 Approbatur B Harjoitus 7 Maanantai..5. (Teht. s. 9.) Neliön muotoisesta pahviarkista, jonka sivun pituus on a, taitellaan kanneton laatikko niin, että pahviarkin nurkista leikataan neliön muotoiset
MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 3: Osittaisderivaatta
MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 3: Osittaisderivaatta Jarmo Malinen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 2016 1 Perustuu Antti Rasilan luentomonisteeseen
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kurssikerta Eksponenttifuntio Palautetaan mieliin, että Neperin luvulle e pätee: e ) n n n ) n n n n n ) n. Tästä määritelmästä seuraa, että eksponenttifunktio e x voidaan määrittää
1. Määritä funktion f : [ 1, 3], f (x)= x 3 3x, suurin ja pienin arvo.
![1. Määritä funktion f : [ 1, 3], f (x)= x 3 3x, suurin ja pienin arvo.](/thumbs/70/62889435.jpg "1. Määritä funktion f : [ 1, 3], f (x)= x 3 3x, suurin ja pienin arvo.")
Matematiikan ja tilastotieteen laitos Differentiaalilaskenta, syksy 01 Lisätetävät Ratkaisut 1. Määritä funktion f : [ 1, 3], suurin ja pienin arvo. f (x)= x 3 3x, Ratkaisu. Funktio f on jatkuva suljetulla
Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1.
Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 4..6 Kokoavia tehtäviä ILMAN TEKNISIÄ APUVÄLINEITÄ. a) Funktion f( ) = määrittelyehto on +, eli. + Ratkaistaan funktion nollakohdat. f(
Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta
Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö Funktion kasvavuus ja vähenevyys; paikalliset ääriarvot Jos derivoituvan reaalifunktion f derivaatta tietyssä pisteessä on positiivinen, f (x 0 ) > 0, niin funktion tangentti
k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia
3.1.1. k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia f() = k (k > 0, k 1) Määrittely- ja arvojoukko M f = R, A f = R + Jatkuvuus Funktio f on jatkuva Monotonisuus Funktio f aidosti kasvava, kun k > 1 Funktio
1.1. YHDISTETTY FUNKTIO
1.1. YHDISTETTY FUNKTIO (g o f) () = g(f()) Funktio g = yhdistetyn funktion g o f ulkofunktio Funktio f = yhdistetyn funktion g o f sisäfunktio E.2. Olkoon f() = 2 + 3 ja g() = 4-5. Muodosta funktio a)
13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista. Muodosta viidennen asteen Taylorin polynomi kehityskeskuksena origo funktiolle
13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista 13.1. Taylorin polynomi 552. Muodosta funktion f (x) = x 4 + 3x 3 + x 2 + 2x + 8 kaikki Taylorin polynomit T k (x, 2), k = 0,1,2,... (jolloin siis potenssien
Mapu 1. Laskuharjoitus 3, Tehtävä 1
Mapu. Laskuharjoitus 3, Tehtävä Lineaarisessa approksimaatiossa funktion arvoa lähtöpisteen x 0 ympäristössä arvioidaan liikkumalla lähtöpisteeseen sovitetun tangentin kulmakertoimen mukaisesti: f(x 0
Diskreetti derivaatta
Diskreetti derivaatta LuK-tutkielma Saara Sadinmaa 43571 Matemaattisten tieteiden koulutusohjelma Oulun yliopisto Syksy 017 Sisältö Johdanto 1 Peruskäsitteitä 3 Ominaisuuksia 4 3 Esimerkkejä 8 4 Potenssifunktioita
Talousmatematiikan perusteet: Luento 6. Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta
Talousmatematiikan perusteet: Luento 6 Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta Motivointi Funktion arvojen lisäksi on usein kiinnostavaa tietää jotakin funktion
Injektio (1/3) Funktio f on injektio, joss. f (x 1 ) = f (x 2 ) x 1 = x 2 x 1, x 2 D(f )
Injektio (1/3) Määritelmä Funktio f on injektio, joss f (x 1 ) = f (x 2 ) x 1 = x 2 x 1, x 2 D(f ) Seurauksia: Jatkuva injektio on siis aina joko aidosti kasvava tai aidosti vähenevä Injektiolla on enintään
MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi
MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi Jarmo Malinen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 2016 1 Perustuu
Sinin jatkuvuus. Lemma. Seuraus. Seuraus. Kaikilla x, y R, sin x sin y x y. Sini on jatkuva funktio.
Sinin jatkuvuus Lemma Kaikilla x, y R, sin x sin y x y. Seuraus Sini on jatkuva funktio. Seuraus Kosini, tangentti ja kotangentti ovat jatkuvia funktioita. Pekka Salmi FUNK 19. syyskuuta 2016 22 / 53 Yhdistetyn
x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) + 1 3 1 + 4 2 + 5 2 = 21 21 = 21 tosi
Mallivastaukset - Harjoituskoe F F1 a) (a + b) 2 (a b) 2 a 2 + 2ab + b 2 (a 2 2ab + b 2 ) a 2 + 2ab + b 2 a 2 + 2ab b 2 4ab b) tan x 3 x π 3 + nπ, n Z c) f(x) x2 x + 1 f (x) 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 2x2
Kaikkia alla olevia kohtia ei käsitellä luennoilla kokonaan, koska osa on ennestään lukiosta tuttua.
6 Alkeisfunktiot Kaikkia alla olevia kohtia ei käsitellä luennoilla kokonaan, koska osa on ennestään lukiosta tuttua. 6. Funktion määrittely Funktio f : A B on sääntö, joka liittää jokaiseen joukon A alkioon
Matriisit ja optimointi kauppatieteilijöille
Matriisit ja optimointi kauppatieteilijöille Harjoitus 4, kevät 2019 1. a) f(x) = x 3 6x 2 + 9x + 1, 3 x 3 Funktio f(x) on jatkuva ja derivoituva. Funktio f(x) saavuttaa suurimman ja pienimmän arvonsa
Matematiikan tukikurssi
Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 12 1 Eksponenttifuntio Palautetaan mieliin, että Neperin luvulle e pätee: e ) n n n ) n n n n n ) n. Tästä määritelmästä seuraa, että eksponenttifunktio e x voidaan
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (CHEM) Luento 2: Usean muuttujan funktiot
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (CHEM) Luento 2: Usean muuttujan funktiot Harri Hakula Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 2018 1 Perustuu Antti Rasilan luentomonisteeseen
Kuva 1: Funktion f tasa-arvokäyriä. Ratkaisu. Suurin kasvunopeus on gradientin suuntaan. 6x 0,2
HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Vektorianalyysi I, syksy 018 Harjoitus Ratkaisuehdotukset Tehtävä 1. Olkoon f : R R f(x 1, x ) = x 1 + x Olkoon C R. Määritä tasa-arvojoukko Sf(C) = {(x 1, x
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 2016 Antti Rasila (Aalto-yliopisto)
1. Olkoon f :, Ratkaisu. Funktion f kuvaaja välillä [ 1, 3]. (b) Olkoonε>0. Valitaanδ=ε. Kun x 1 <δ, niin. = x+3 2 = x+1, 1< x<1+δ
![1. Olkoon f :, Ratkaisu. Funktion f kuvaaja välillä [ 1, 3]. (b) Olkoonε>0. Valitaanδ=ε. Kun x 1 <δ, niin. = x+3 2 = x+1, 1< x<1+δ](/thumbs/67/57751673.jpg "1. Olkoon f :, Ratkaisu. Funktion f kuvaaja välillä [ 1, 3]. (b) Olkoonε>0. Valitaanδ=ε. Kun x 1 <δ, niin. = x+3 2 = x+1, 1< x<1+δ")
Matematiikan tilastotieteen laitos Differentiaalilaskenta, syksy 2015 Lisätehtävät 1 Ratkaisut 1. Olkoon f :, x+1, x 1, f (x)= x+3, x>1 Piirrä funktion kuvaa välillä [ 1, 3]. (a) Tutki ra-arvon (ε, δ)-määritelmän
Viikon aiheet. Funktion lineaarinen approksimointi
Viikon aiheet Funktion ääriarvot Funktion lineaarinen approksimointi Vektorit, merkintätavat, pituus, yksikkövektori, skalaarilla kertominen, kanta ja kannan vaihto Funktion ääriarvot 6 Väliarvolause Implisiittinen
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 6. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + + + 4, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + 4 + 6 + +, b) 8 + 4 6 + + n n, c) + + +
jakokulmassa x 4 x 8 x 3x
Laudatur MAA ratkaisut kertausarjoituksiin. Polynomifunktion nollakodat 6 + 7. Suoritetaan jakolasku jakokulmassa 5 4 + + 4 8 6 6 5 4 + 0 + 0 + 0 + 0+ 6 5 ± 5 5 4 ± 4 4 ± 4 4 ± 4 8 8 ± 8 6 6 + ± 6 Vastaus:
Juuri 12 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty
Juuri Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 7.5.08 Kertaus K. a) Polynomi P() = + 8 on jaollinen polynomilla Q() =, jos = on polynomin P nollakohta, eli P() = 0. P() = + 8 = 54 08 +
d Todista: dx xn = nx n 1 kaikilla x R, n N Derivaatta Derivaatta ja differentiaali
6. Derivaatta 6.. Derivaatta ja differentiaali 72. Olkoon f () = 4. Etsi derivaatan määritelmän avulla f ( 3). f ( 3) = 08. 73. Muodosta funktion f () = derivaatta suoraan määritelmän mukaan, so. tarkastelemalla
Talousmatematiikan perusteet: Luento 6. Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta
Talousmatematiikan perusteet: Luento 6 Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta Motivointi Funktion arvojen lisäksi on usein kiinnostavaa tietää jotakin funktion
Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty
Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 14..016 Kertaus K1. a) b) x 18 ( x 9) ( x ) ( x+ ) lim = lim = lim x+ x+ ( x + ) x x x = lim (x 6) = ( ) 6 = 1 x x + 6 ( ) + 6 0 lim = =
l 1 2l + 1, c) 100 l=0
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 5. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) 5 + 5 +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c)
Matematiikkaa kauppatieteilijöille
Matematiikkaa kauppatieteilijöille Harjoitus 7, syksy 2016 1. Funktio f(x) = x 2x 2 + 4 on jatkuva ja derivoituva kaikilla x R. Nyt funktio f(x) on aidosti alaspäin kupera kun f (x) > 0 ja aidosti ylöspäin
MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 4 Maanantai
MATP53 Approbatur B Harjoitus 4 Maanantai 3..05. Halutaan määritellä funktio f siten, että f() =. Missä pisteissä + funktio voidaan määritellä tällä lausekkeella? Missä pisteissä funktio on näin määriteltynä
8 Potenssisarjoista. 8.1 Määritelmä. Olkoot a 0, a 1, a 2,... reaalisia vakioita ja c R. Määritelmä 8.1. Muotoa
8 Potenssisarjoista 8. Määritelmä Olkoot a 0, a, a 2,... reaalisia vakioita ja c R. Määritelmä 8.. Muotoa a 0 + a (x c) + a 2 (x c) 2 + olevaa sarjaa sanotaan c-keskiseksi potenssisarjaksi. Selvästi jokainen
sin(x2 + y 2 ) x 2 + y 2
HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Vektorianalyysi I, syksy 2017 Harjoitus 2 Ratkaisuedotukset 2.1. Tutki funktion g : R 2 R, g(0, 0) = 0, jatkuvuutta. g(x, y) = sin(x2 + y 2 ) x 2 + y 2, kun (x,
Juuri 12 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty
Kertaus K. a) Polynomi P() = 3 + 8 on jaollinen polynomilla Q() = 3, jos = 3 on polynomin P nollakohta, eli P(3) = 0. P(3) = 3 3 3 + 8 3 = 54 08 + 54 = 0. Polynomi P on jaollinen polynomilla Q. b) Jaetaan
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (Chem) Yhteenveto, osa I
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (Chem) Yhteenveto, osa I G. Gripenberg Aalto-yliopisto 21. tammikuuta 2016 G. Gripenberg (Aalto-yliopisto) MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta
Matematiikan tukikurssi: kurssikerta 12
Matematiikan tukikurssi: kurssikerta 2 Tenttiin valmentavia harjoituksia Huomio. Tähän tulee lisää ratkaisuja sitä mukaan kun ehin niitä kirjoittaa. Kurssilla käyään läpi tehtävistä niin monta kuin mahollista.
Mikäli funktio on koko ajan kasvava/vähenevä jollain välillä, on se tällä välillä monotoninen.
4.1 Polynomifunktion kulun tutkiminen s. 100 digijohdanto Funktio f on kasvava jollain välillä, jos ehdosta a < b seuraa ehto f(a) < f(b). Funktio f on vähenevä jollain välillä, jos ehdosta a < b seuraa
l 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 7. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + 5 + +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c) +
Funktion raja-arvo ja jatkuvuus Reaali- ja kompleksifunktiot
3. Funktion raja-arvo ja jatkuvuus 3.1. Reaali- ja kompleksifunktiot 43. Olkoon f monotoninen ja rajoitettu välillä ]a,b[. Todista, että raja-arvot lim + f (x) ja lim x b f (x) ovat olemassa. Todista myös,
Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)
Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 017 Insinöörivalinnan matematiikan koe 30..017, Ratkaisut (Sarja A) 1. a) Lukujen 9, 0, 3 ja x keskiarvo on. Määritä x. (1 p.) b) Mitkä reaaliluvut
Funktion määrittely (1/2)
Funktion määrittely (1/2) Funktio f : A B on sääntö, joka liittää jokaiseen joukon A alkioon a täsmälleen yhden B:n alkion b. Merkitään b = f (a). Tässä A = M f on f :n määrittelyjoukko, B on f :n maalijoukko.
KERTAUSHARJOITUKSIA. 1. Rationaalifunktio a) ( ) 2 ( ) Vastaus: a) = = 267. a) a b) a. Vastaus: a) a a a a 268.
KERTAUSHARJOITUKSIA. Rationaalifunktio 66. a) b) + + + = + + = 9 9 5) ( ) ( ) 9 5 9 5 9 5 5 9 5 = = ( ) = 6 + 9 5 6 5 5 Vastaus: a) 67. a) b) a a) a 9 b) a+ a a = = a + a + a a + a a + a a ( a ) + = a
MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 6: Ääriarvojen luokittelu. Lagrangen kertojat.
MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 6: Ääriarvojen luokittelu. Lagrangen kertojat. Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Kevät 2016 Antti Rasila
3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen
Väliarvolause Funktion kasvaminen ja väheneminen LAUSE VÄLIARVOLAUSE Oletus: Funktio f on jatkuva suljetulla välillä I: a < x < b f on derivoituva välillä a < x < b Väite: On olemassa ainakin yksi välille
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 10: Ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälö
MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 10: Ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälö Pekka Alestalo, Jarmo Malinen Aalto-yliopisto, Matematiikan ja systeemianalyysin laitos
Tekijä Pitkä matematiikka a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. ja x = 0. x 1= Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0.
Tekijä Pitkä matematiikka 6 9.5.017 K1 a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. x 1= 0 x = 1 ja x = 0 Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0. Funktion f määrittelyjoukko on R \ {0, 1}. b) ( 1) ( 1) f (