saadaan kvanttorien järjestystä vaihtamalla ehto Tarkoittaako tämä ehto mitään järkevää ja jos, niin mitä?

Samankaltaiset tiedostot
saadaan kvanttorien järjestystä vaihtamalla ehto Tarkoittaako tämä ehto mitään järkevää ja jos, niin mitä?

5 Funktion jatkuvuus ANALYYSI A, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT Määritelmä ja perustuloksia

5 Funktion jatkuvuus ANALYYSI A, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT Määritelmä ja perustuloksia. 1. Tarkastellaan väitettä

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 1 3 / Syksy Osoita täsmällisesti perustellen, että joukko A = x 4 ei ole ylhäältä rajoitettu.

3 Lukujonon raja-arvo

2 Funktion derivaatta

3 Lukujonon raja-arvo

2 Funktion derivaatta

Funktion raja-arvo ja jatkuvuus Reaali- ja kompleksifunktiot

3 Derivoituvan funktion ominaisuuksia

6 Eksponentti- ja logaritmifunktio

Analyysi A. Harjoitustehtäviä lukuun 1 / kevät 2018

Derivaattaluvut ja Dini derivaatat

Todista raja-arvon määritelmään perustuen seuraava lause: Jos lukujonolle a n pätee lima n = a ja lima n = b, niin a = b.

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 3, ratkaisut Maanantai

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

Seurauksia. Seuraus. Seuraus. Jos asteen n polynomilla P on n erisuurta nollakohtaa x 1, x 2,..., x n, niin P on muotoa

Luku 2. Jatkuvien funktioiden ominaisuuksia.

DIFFERENTIAALI- JA INTEGRAALILASKENTA I.1. Ritva Hurri-Syrjänen/Syksy 1999/Luennot 6. FUNKTION JATKUVUUS

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 3: Jatkuvuus

Toispuoleiset raja-arvot

Täydellisyysaksiooman kertaus

Funktiot. funktioita f : A R. Yleensä funktion määrittelyjoukko M f = A on jokin väli, muttei aina.

Sinin jatkuvuus. Lemma. Seuraus. Seuraus. Kaikilla x, y R, sin x sin y x y. Sini on jatkuva funktio.

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 4 Maanantai

Luku 4. Derivoituvien funktioiden ominaisuuksia.

Reaaliarvoisen yhden muuttujan funktion raja arvo LaMa 1U syksyllä 2011

Matematiikan peruskurssi 2

Analyysi I (mat & til) Demonstraatio IX

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 2. viikolle /

JATKUVUUS. Funktio on jatkuva jos sen kuvaaja voidaan piirtää nostamatta kynää paperista.

Analyysi I. Visa Latvala. 26. lokakuuta 2004

Injektio (1/3) Funktio f on injektio, joss. f (x 1 ) = f (x 2 ) x 1 = x 2 x 1, x 2 D(f )

Johdatus reaalifunktioihin P, 5op

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

Mikäli funktio on koko ajan kasvava/vähenevä jollain välillä, on se tällä välillä monotoninen.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 5. Käänteisfunktio Yhdistetty funktio Raja-arvot ja jatkuvuus

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen

Konvergenssilauseita

MATA172 Sami Yrjänheikki Harjoitus Totta vai Tarua? Lyhyt perustelu tai vastaesimerkki!

Äärettömät raja-arvot

r > y x z x = z y + y x z y + y x = r y x + y x = r

Tenttiin valmentavia harjoituksia

Algebra I, Harjoitus 6, , Ratkaisut

5.6 Yhdistetty kuvaus

1.4 Funktion jatkuvuus

5 Riemann-integraali ANALYYSI B, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT Ala- ja yläintegraali

2 Epäoleellinen integraali

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 6 Maanantai

Johdatus diskreettiin matematiikkaan (syksy 2009) Harjoitus 3, ratkaisuja Janne Korhonen

1 sup- ja inf-esimerkkejä

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä

(a) Kyllä. Jokainen lähtöjoukon alkio kuvautuu täsmälleen yhteen maalijoukon alkioon.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 5. Käänteisfunktio Yhdistetty funktio Raja-arvot ja jatkuvuus

d Todista: dx xn = nx n 1 kaikilla x R, n N Derivaatta Derivaatta ja differentiaali

IV. TASAINEN SUPPENEMINEN. f(x) = lim. jokaista ε > 0 ja x A kohti n ε,x N s.e. n n

Tehtävä 1. Näytä, että tason avoimessa yksikköpallossa

2. Todista Lause 1.2 : Jos I on ylinumeroituva indeksijoukko ja a i > 0kaikillai 2 I, niin P i2i a i = 1.

Topologia Syksy 2010 Harjoitus 11

1. Esitä rekursiivinen määritelmä lukujonolle

LASKIN ON SALLITTU ELLEI TOISIN MAINITTU! TARKISTA TEHTÄVÄT KOKEEN JÄLKEEN JA ANNA PISTEESI RUUTUUN!

Karteesinen tulo. Olkoot A = {1, 2, 3, 5} ja B = {a, b, c}. Näiden karteesista tuloa A B voidaan havainnollistaa kuvalla 1 / 21

MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS Analyysi I Harjoitus alkavalle viikolle Ratkaisuehdoituksia Rami Luisto Sivuja: 5

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 3 (9 sivua) OT

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

sin x cos x cos x = sin x arvoilla x ] π

x > y : y < x x y : x < y tai x = y x y : x > y tai x = y.

8 Potenssisarjoista. 8.1 Määritelmä. Olkoot a 0, a 1, a 2,... reaalisia vakioita ja c R. Määritelmä 8.1. Muotoa

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016

Osoita, että täsmälleen yksi vektoriavaruuden ehto ei ole voimassa.

3.3 Funktion raja-arvo

Matematiikan ja tilastotieteen laitos Matematiikka tutuksi Harjoitus 2, malliratkaisut

U missä U A := {U R n : U avoin ja U A}; intuitiivisesti suurin avoin joukko, joka sisältyy A:han. Määritellään A:n sulkeuma A := F F A

1 Reaaliset lukujonot

Kuvauksista ja relaatioista. Jonna Makkonen Ilari Vallivaara

Analyysi III. Jari Taskinen. 28. syyskuuta Luku 1

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

Matematiikan johdantokurssi, syksy 2016 Harjoitus 11, ratkaisuista

TAMPEREEN YLIOPISTO Luonnontieteiden kandidaatin tutkielma. Mika Kähkönen. L'Hospitalin sääntö

Funktiojonot ja funktiotermiset sarjat Funktiojono ja funktioterminen sarja Pisteittäinen ja tasainen suppeneminen

MATP153 Approbatur 1B Ohjaus 2 Keskiviikko torstai

Derivaatasta ja derivoituvuudesta

Topologia I Harjoitus 6, kevät 2010 Ratkaisuehdotus

Jonot. Lukujonolla tarkoitetaan ääretöntä jonoa reaalilukuja a n R, kun indeksi n N. Merkitään. (a n ) n N = (a n ) n=1 = (a 1, a 2, a 3,... ).

Vektorianalyysi II (MAT21020), syksy 2018

Analyysin peruslause

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 2, Osoita että A on hyvin määritelty. Tee tämä osoittamalla

5 Differentiaalilaskentaa

LUKU 10. Yhdensuuntaissiirto

Tehtävä 1. Miksi seuraavat esimerkit eivät ole funktioita? 1. f : R Z, f(x) = x 2. 2 kun x on parillinen,

MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,

Tehtäväsarja I Tehtävät 1-5 perustuvat monisteen kappaleisiin ja tehtävä 6 kappaleeseen 2.8.

l 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot

Cantorin joukon suoristuvuus tasossa

Matriisiteoria Harjoitus 1, kevät Olkoon. cos α sin α A(α) = . sin α cos α. Osoita, että A(α + β) = A(α)A(β). Mikä matriisi A(α)A( α) on?

l 1 2l + 1, c) 100 l=0

DI matematiikan opettajaksi: Täydennyskurssi, kevät 2010 Luentorunkoa ja harjoituksia viikolle 11: ti klo 13:00-15:30

y = 3x2 y 2 + sin(2x). x = ex y + e y2 y = ex y + 2xye y2

Transkriptio:

ANALYYSI A, HARJOITUSTEHTÄVIÄ, KEVÄT 209 4 Funktion raja-arvo 4. Määritelmä. Funktion raja-arvon määritelmän ehdosta ε > 0: δ > 0: f) A < ε aina, kun 0 < a < δ, saadaan kvanttorien järjestystä vaihtamalla ehto δ > 0: ε > 0: f) A < ε aina, kun 0 < a < δ. Tarkoittaako tämä ehto mitään järkevää ja jos, niin mitä? 2. Tarkastellaan väitettä a > 0: b > 0: c U bd): fc) / U a e), missä a, b, c, d, e R. Mitä funktion f raja-arvosta tällöin väitetään? Kirjoita väite myös käyttäen tavanomaisia kirjainsymboleja ε, δ jne. 3. Olkoon f välillä ]a, b[ määritelty funktio ja ]a, b[. Tarkastellaan ehtoja i) ii) f + h) f) = 0, h 0 f + h) f h) = 0. h 0 Osoita, että ehto ii) seuraa ehdosta i), mutta ehto i) ei välttämättä seuraa ehdosta ii). 4. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 4 5 + 3) = 23, 7 5) = 9, c) 3 3 + 2) =. 5. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että kaikilla a, b R. 6 + b) = 6a + b, 6. Voidaan helposti osoittaa, että f) 5, kun f) = 2 + ja 2. Määritä jokin sellainen luku δ > 0, että f) 5 < 0,0 aina, kun 0 < 2 < δ.

7. Määritä jokin sellainen luku M > 0, että 2 2 8 M 3 ]2, 4[, ja osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen yllä olevaa tulosta hyödyntäen), että 2 2 8 ) = 0. 3 8. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 3 2 = 9, 4 2 2 7 ) = 25, 3 2 4 ) = 8. 9. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 2 + 2 ) = 4, 3 2 2 4 5 ) =. 0. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 3 + 2 ) = 3, 4 + ) = 2.. Etsi sellainen funktio g ja sellainen δ > 0, että g on rajoitettu ja 2 3 = g) 3 kaikilla ]3 δ, 3 + δ[. 2. Määritä jokin sellainen h > 0, että 2 + 2 3 5 6 2 ]2 h, 2 + h[, ja osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen yllä olevaa tulosta hyödyntäen), että 2 + 2 3 = 5. 3. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 3 + 2 = 5 4, + 3 3 5 = 5, c) 2 + 9 4 = 5. 4. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 2 2 3 + 2 =, 0 2 + ) 2 = 4.

5. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 0 2 4 + 2 + =, 4 2 + 2 3 = 3, c) 2 + 4 3 =. 6. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että kaikilla a R. 2 2 + = 2a a 2 + 7. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että π 3π ) cos π 2 ) = 0. 8. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 3 + 6 = 3, 4 6 + = 5, c) 4 6 + 5 = 8. 9. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että jos a > 0, niin =. a 20. Olkoon A R ja f sellainen funktio, että kaikilla n Z + on olemassa sellainen n 0 Z +, että aina, kun 0 < < n 0. Osoita, että 4.2 Perustuloksia f) A < n f) = A. 0. Todista, että jos funktion raja-arvo on olemassa, se on yksikäsitteinen. 2. Olkoon b > 0, I = ] b, b[ ja f jokin sellainen välillä I määritelty funktio, että f) = A. Osoita todeksi tai vastaesimerkillä) epätodeksi, että 0 a) jos f) > 0 kaikilla I \ {0}, niin A > 0, b) jos f) 0 kaikilla I \ {0}, niin A 0. 3. Todista, että jos f) = A, niin jokaista positiivilukua ε > 0 kohti on olemassa sellainen δ > 0, että f ) f 2 ) < ε aina, kun, 2 U δa).

4. Osoita täsmällisesti perustellen, että funktiolla {, kun 0, f) =, kun < 0, ei ole raja-arvoa pisteessä = 0. 5. Osoita täsmällisesti perustellen, että funktiolla ei ole raja-arvoa pisteessä = 0. f) = cos 3 0) 6. Olkoon f) = {, kun Q,, kun R \ Q. Tutki täsmällisesti perustellen, onko funktiolla f raja-arvo pisteessä a, kun a) a =, b) a. 7. Todista,että jos raja-arvo f) on olemassa, niin on olemassa sellainen δ > 0, että f on rajoitettu puhkaistussa ympäristössä U δa). 8. Oletetaan, että f) = 2 ja g) = 3. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 9. Oletetaan, että f)g) = 6. f) = A 0. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että 0. Oletetaan, että f) = A. f) = A 0. Osoita suoraan funktion raja-arvon määritelmään nojautuen, että f)) 2 = A 2.

. Osoita lausetta 4.2 käyttäen, että funktiolla f) = sin 0) ei ole raja-arvoa pisteessä = 0. 2. Määritä 3. Olkoon 0. Määritä 3 + 0 2 + 6, h 0 h 0 + h) 2 2 ).. 4. Määritä 5. Olkoon Määritä 0 f). 0 46 + π 2 ) cos + π. f) = { 2, kun Q, 0, kun R \ Q. 6. Olkoon f sellainen funktio, että < f) < 3 R. Määritä 0 sin 2 f). 7. Olkoon f sellainen funktio, että f) 2, kun 0 < <. Mitä voidaan sanoa raja-arvosta 0 f), f) f), c)? 0 0 2 8. Määritä tan 3 0 2, 0 tan 3 sin 2, 0 sin p sin q q 0). 9. Määritä 20. Määritä 0 0 + + 2 sin 2 sin + sin )., 0 + a sin b b 0).

4.3 Toispuoleiset raja-arvot. Tarkastellaan väitettä a > 0: b > 0: c ]0, b[ : fc) ] a, a[, missä a, b, c R. Mitä funktion f toispuoleisesta raja-arvosta tällöin väitetään? Kirjoita väite myös käyttäen tavanomaisia kirjainsymboleja ε, δ, jne. 2. Osoita suoraan funktion oikean- ja vasemmanpuoleisten raja-arvojen määritelmiin nojautuen, että a) 3 2 5 2 + 2 3 2 5 2 = 7, 2 = 7. 3. Osoita suoraan funktion vasemman- ja oikeanpuoleisten raja-arvojen määritelmiin nojautuen, että a) 2 = 0, 2 = 0. + 4. Tutki, onko funktiolla f) = 2 ) raja-arvo pisteessä =. Entä onko funktiolla f vasemman- tai oikeanpuoleista raja-arvoa pisteessä =? Myönteisessä tapauksessa määritä raja-arvot. 5. Tutki, onko funktiolla f) = sin 3) 3 3) raja-arvo pisteessä = 3. Entä onko funktiolla f vasemman- tai oikeanpuoleinen raja-arvo pisteessä = 3? Myönteisessä tapauksessa määritä raja-arvot. 6. Olkoon f) = + ). Määritä tai osoita, että raja-arvoa ei ole olemassa. 7. Määritä tai osoita, että raja-arvoa ei ole olemassa. f) ja f) 0 sin π 2 ja sin π 2

8. Tutki, missä pisteissä a R raja-arvo ) on olemassa. Myönteisissä tapauksissa määritä raja-arvo. 9. Määritä 0. Määritä a) 0. sin,. 0+ sin 2 4.4 Monotoniset funktiot. Osoita täsmällisesti perustellen, että funktio f) = 2 + on aidosti kasvava välillä ], 0] ja aidosti vähenevä välillä [0, [. 2. Osoita täsmällisesti perustellen, että funktio on aidosti vähenevä, kun > 5. f) = 5 + 5 5) 3. Tutki, onko yhdistetty funktio g f välillä I aidosti kasvava, aidosti vähenevä vai ei välttämättä kumpaakaan, kun a) f on välillä I aidosti kasvava ja g on välillä I aidosti vähenevä, b) f on välillä I aidosti vähenevä ja g on välillä I aidosti kasvava, c) f ja g ovat välillä I molemmat aidosti väheneviä. 4. Olkoon I jokin reaalilukuväli. Osoita, että jos funktio f : I R on aidosti monotoninen, niin f on injektio. Onko mahdollista, että f on injektio, vaikka f ei ole aidosti monotoninen? 5. Olkoon f : [a, b] R sellainen aidosti kasvava funktio, että fa) = A ja fb) = B. Osoita todeksi tai vastaesimerkillä) epätodeksi, että funktio f : [a, b] [A, B] on bijektio. 6. Anna esimerkki bijektiosta f : R R, joka ei ole monotoninen millään reaalilukuvälillä [a, b].

7. Olkoon f : R R sellainen kasvava funktio, että f) < fy) aina, kun < y ja, y Q. Osoita, että f on aidosti kasvava. 8. Olkoot f : R R ja g : R R sellaisia aidosti kasvavia funktioita, että f) = g) R \ Q. Osoita todeksi tai vastaesimerkillä) epätodeksi, että f) = g) R. 9. Olkoon f : R + R sellainen aidosti kasvava funktio, että Osoita, että f) > 0 kaikilla R +. f) = 0. 0+ 0. Todista, että jos f on välillä ]a, b[ kasvava ja alhaalta rajoitettu funktio, niin raja-arvo f) on äärellisenä olemassa. + 4.5 Raja-arvokäsitteen laajentaminen. Tarkastellaan väitettä a > : b > 0: c > 0: d > c: fd) / U b a), missä a, b, c, d R. Mitä funktion f raja-arvosta tällöin väitetään? Kirjoita väite myös käyttäen tavanomaisia kirjainsymboleja ε, δ, M jne. 2. Osoita suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen, että a) sin = 0, 3 + 5 = 3, c) 3 + cos = 0. 3. Osoita suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen, että jos f) > 0 > 0 ja f) = a > 0, niin + f) 2f) = + a 2a. 4. Osoita suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen, että =, ) 2 3 5 3) 2 =.

5. Osoita todeksi tai vastaesimerkillä) epätodeksi, että jos niin 6. Tarkastellaan väitettä f) = ja g) = A g f)) = A. A R), a > 0: b > 0: c > 0: d ]a c, a[ : fd) b, missä a, b, c, d R. Kertooko väite jotakin järkevää funktion f raja-arvosta ja jos kertoo, niin mitä? Kirjoita väite myös käyttäen tavanomaisia kirjainsymboleja ε, δ, M jne. 7. Kirjoita täsmällinen määritelmä sille, että f) =, ja osoita tätä määritelmää + käyttäen, että 4+ 4 =, 3+ 3 =, c) + 3 2 4 =. 8. Kirjoita täsmällinen määritelmä sille, että f) =, ja osoita tätä määritelmää käyttäen, että a) 5 3 5 =, 3 2 =. 9. Kirjoita täsmällinen määritelmä sille, että f) =, ja osoita tätä määritelmää käyttäen, + että a) + 3 2 =, + 0. Osoita suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen, että + =. a) 2 0 3 ) 4 =, 4 =. 3. Osoita suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen, että a) 6 4 + 2 =, 3 + 2 + =. 2. Osoita todeksi tai vastaesimerkillä) epätodeksi, että jos f) = b b R) ja gy) =, y b niin g f)) =.

3. Määritä funktion 2 f) = 2 2 raja-arvo pisteissä = 0 ja = sekä kun. 4. Määritä vakio a R siten, että a 2 + ) = 0, ja todista tulos suoraan raja-arvon määritelmään nojautuen. 5. Määritä a) sin, 2 2 + 2) sin 3, c) tan sin ). 2 6. Määritä a) sin + ), 5 tan2/). 7. Olkoon f sellainen funktio, että Määritä 8. Määritä 9. Määritä < f) < 3 R. tai osoita, että raja-arvoa ei ole olemassa. 20. Määritä tai osoita, että raja-arvoa ei ole olemassa. f).. sin + ) sin ) ) π 2 2 cos + ) cos ) ) π 2 2