xe y = ye x e y + xe y y = y e x + e x y xe y y y e x = ye x e y y (xe y e x ) = ye x e y y = yex e y xe y e x = x 3 + x 2 16x + 64 = D(x)

Samankaltaiset tiedostot
RATKAISUT x 2 3 = x 2 + 2x + 1, eli 2x 2 2x 4 = 0, joka on yhtäpitävä yhtälön x 2 x 2 = 0. Toisen asteen yhtälön ratkaisukaavalla saadaan

3 b) Määritä paljonko on cos. Ilmoita tarkka arvo ja perustele vastauksesi! c) Muunna asteiksi 2,5 radiaania. 6p

LIITTEET Liite A Stirlingin kaavan tarkkuudesta...2. Liite B Lagrangen kertoimet...3

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 2. viikolle /

1 Eksponenttifunktion määritelmä

läheisyydessä. Piirrä funktio f ja nämä approksimaatiot samaan kuvaan. Näyttääkö järkeenkäyvältä?

x + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli

Matematiikan tukikurssi

y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x

BM20A Integraalimuunnokset Harjoitus 8

1. osa, ks. Solmu 2/ Kahden positiivisen luvun harmoninen, geometrinen, aritmeettinen ja + 1 u v 2 1

x (t) = 2t ja y (t) = 3t 2 x (t) + + y (t) Lasketaan pari käyrän arvoa ja hahmotellaan kuvaaja: A 2 A 1

BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat Harjoitus 1, Kevät 2018

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

BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 5, Syksy 2016

117 = 27 + (11 1) d = 90 :10. Yhdeksäs termi a. Vastaus: Yhdeksäs jäsen on 99.

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)

Mapu 1. Laskuharjoitus 3, Tehtävä 1

Matematiikan tukikurssi

A = (a 2x) 2. f (x) = 12x 2 8ax + a 2 = 0 x = 8a ± 64a 2 48a x = a 6 tai x = a 2.

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 1, ratkaisut Maanantai

Tehtäviä neliöiden ei-negatiivisuudesta

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /

A-osio. Ilman laskinta. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan yksi tunti aikaa. Laske kaikki tehtävät:

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

Pisteessä (1,2,0) osittaisderivaatoilla on arvot 4,1 ja 1. Täten f(1, 2, 0) = 4i + j + k. b) Mihin suuntaan pallo lähtee vierimään kohdasta

3 x < < 3 x < < x < < x < 9 2.

Differentiaalilaskenta 1.

2 avulla. Derivaatta on nolla, kun. g( 3) = ( 3) 2 ( 3) 5 ( 3) + 6 ( 3) = 72 > 0. x =

Äärettämän sarjan (tai vain sarjan) sanotaan suppenevan eli konvergoivan, jos raja-arvo lims

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus

3 = Lisäksi z(4, 9) = = 21, joten kysytty lineaarinen approksimaatio on. L(x,y) =

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

Matematiikan tukikurssi

13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista. Muodosta viidennen asteen Taylorin polynomi kehityskeskuksena origo funktiolle

3 x < < 3 x < < x < < x < 9 2.

Laudatur 13. Differentiaali- ja integraalilaskennan jatkokurssi MAA 13. Tarmo Hautajärvi Jukka Ottelin Leena Wallin-Jaakkola. Opettajan aineisto

Lisätehtäviä. Rationaalifunktio. x 2. a b ab. 6u x x x. kx x

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 5 Maanantai

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

a(t) = v (t) = 3 2 t a(t) = 3 2 t < t 1 2 < 69 t 1 2 < 46 t < 46 2 = 2116 a(t) = v (t) = 50

Viikon aiheet. Funktion lineaarinen approksimointi

Insinöörimatematiikka IA

x n e x dx = n( e x ) nx n 1 ( e x ) = x n e x + ni n 1 x 4 e x dx = x 4 e x +4( x 3 e x +3( x 2 e x +2( xe x e x ))) = e x

Matematiikan perusteet taloustieteilij oille I

a) Mikä on integraalifunktio ja miten derivaatta liittyy siihen? Anna esimerkki = 16 3 =

lnx x 1 = = lim x = = lim lim 10 = x x0

Kompleksilukujen alkeet

Tehtävä 1. Voidaanko seuraavat luvut esittää kahden neliön summina? Jos voidaan, niin kuinka monella eri tavalla? (i) n = 145 (ii) n = 770.

f (28) L(28) = f (27) + f (27)(28 27) = = (28 27) 2 = 1 2 f (x) = x 2

S Laskennallinen systeemibiologia

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

Matematiikan tukikurssi

6. Toisen ja korkeamman kertaluvun lineaariset

2.5. Eksponenttifunktio ja eksponenttiyhtälöt

Analyysi A. Harjoitustehtäviä lukuun 1 / kevät 2018

a) skalaariprojektio ja b) vektoriprojektio pisteestä (2,3,-1) pisteeseen (-2,-4,3) ulottuvan vektorin suuntaan.

( ) k 1 = a b. b 1) Binomikertoimen määritelmän mukaan yhtälön vasen puoli kertoo kuinka monta erilaista b-osajoukkoa on a-joukolla.

Solmu 3/ toteutuu kaikilla u,v I ja λ ]0,1[. Se on aidosti konveksi, jos. f ( λu+(1 λ)v ) < λf(u)+(1 λ)f(v) (2)

3.2 Polynomifunktion kulku. Lokaaliset ääriarvot

dx = d dψ dx ) + eikx (ik du u + 2ike e ikx u i ike ikx u + e udx

Epäyhtälöoppia matematiikkaolympialaisten tehtäviin

3 x 1 < 2. 2 b) b) x 3 < x 2x. f (x) 0 c) f (x) x + 4 x Etsi käänteisfunktio (määrittely- ja arvojoukkoineen) kun.

Tekijä Pitkä matematiikka a) Ratkaistaan nimittäjien nollakohdat. ja x = 0. x 1= Funktion f määrittelyehto on x 1 ja x 0.

x 5 15 x 25 10x 40 11x x y 36 y sijoitus jompaankumpaan yhtälöön : b)

infoa Viikon aiheet Potenssisarja a n = c n (x x 0 ) n < 1

Differentiaalilaskennan tehtäviä

Matematiikan tukikurssi

Laaja matematiikka 2 Kertaustehtäviä Viikko 17/ 2005

f(x) f(y) x y f f(x) f(y) (x) = lim

Ratkaisu: Tutkitaan derivoituvuutta Cauchy-Riemannin yhtälöillä: f(x, y) = u(x, y) + iv(x, y) = 2x + ixy 2. 2 = 2xy xy = 1

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

Matemaattinen Analyysi

Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (CHEM) MS-A0207 Hakula/Vuojamo Kurssitentti, 12.2, 2018, arvosteluperusteet

2 dy dx 1. x = y2 e x2 2 1 y 2 dy = e x2 xdx. 2 y 1 1. = ex2 2 +C 2 1. y =

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 3: Osittaisderivaatta

2 Pistejoukko koordinaatistossa

MAA7 7.3 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin!

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

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 6. viikolle /

Differentiaali- ja integraalilaskenta

Olkoon funktion f määrittelyjoukkona reaalilukuväli (erityistapauksena R). Jos kaikilla määrittelyjoukon luvuilla x 1 ja x 2 on voimassa ehto:

EX1 EX 2 EX =

Derivointiesimerkkejä 2

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus

Tilastollinen päättely II, kevät 2017 Harjoitus 3B

YKSIULOTTEINEN JÄNNITYSTILA

sin(x2 + y 2 ) x 2 + y 2

HY, MTL / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Todennäköisyyslaskenta IIb, syksy 2018 Harjoitus 3 Ratkaisuehdotuksia.

lim + 3 = lim = lim (1p.) (3p.) b) Lausekkeen täytyy supistua (x-2):lla, joten osoittajan nollakohta on 2.

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 8: Newtonin iteraatio. Taso- ja avaruusintegraalit

MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (Chem) Tentti ja välikokeiden uusinta

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu.

Transkriptio:

BM20A580 Differetiaalilasketa ja sovellukset Harjoitus 3, Syksy 206. Laske seuraavat itegraalit si(4t + )dt (b) x(x 2 + 00) 000 dx (c) x exp(ix )dx 2. Mitä o y, ku (x ) 2 + y 2 = 2 2, etäpä y? Vastaukset saa jätää implisiitisee muotoo. (b) Laske yhtälöä xe y = ye x puolittai derivoimalla y :lle lauseke implisiittisessä muodossa ja tämä jälkee laske arvo y (0). Huom! Yhtälöö xe y = ye x o itseasiassa vai "kätketty"varsi yksikertaie y: ja x: välie yhteys: y = x. Älä kuitekaa käytä tätä huomiota hyväksesi laskuissasi. (x ) 2 + y 4 = 4 d dx 2(x ) + 2y y = 0 y = 2(x ) 2y (ku y 0) (b) xe y = ye x e y + xe y y = y e x + e x y xe y y y e x = ye x e y y (xe y e x ) = ye x e y y = yex e y xe y e x d dx 3. Määrää lyhi etäisyys pisteestä (8,) käyrälle y = + x 3 2 Etäisyyde eliö S 2 = (x 8) 2 + (y ) 2 = (x 8) 2 + ( + x 3 2 ) 2 = x 3 + x 2 6x + 64 = D(x) D (x) = 3x 2 + 2x 6

Etsitää fuktio ollakohdat eli D (x) = 3x 2 + 2x 6 = 0 x = 8 3 x = 2 Hylätää egatiivie ratkaisu. D(2) = 44 eli etäisyys pisteestä o tällöi S(2) = 44 = 2 4. Olkoo xy 2 + x + 2yx 2 = 3. Määritä y : lauseke implisiittisesti derivoide (b) Oko käyrällä sellaisia pisteitä, joissa tagettisuora olisi pystysuora? xy 2 + x + 2yx 2 = 3 d dx y 2 + x 2y y + + 2y x 2 + 2y 2x = 0 y 2 4xy = y (2xy + 2x 2 ) y = y2 4xy 2xy + 2x 2 (b) Näissä pisteissä y ei olisi määritelty. Pisteiksi kelpaavat sellaiset pisteet, jotka toteuttavat yhtälö 2xy + 2x 2 = 0 (Nollalla jako). Ratkaistaa yhtälö. 2x(y + x) = 0 x = 0 y + x = 0 x = 0 y = x Sijoitetaa ämä alkuperäisee yhtälöö x = 0 eli käyrä ei saa ikiä arvoa x = 0 eli ei käy 2 y = x 0 y 2 + 0 + 2y 0 2 = 3 0 3 x( x) 2 + x + 2( x) x 2 = 3 x 3 + x 2x 3 = 3 x 3 + x 3 = 0 Yhtälöllä o vähitää yksi ratkaisu, koska lim x = ja lim x = ja käyrä o jatkuva fuktio. Eli o olemassa vähitää yksi piste jossa käyrällä o pystysuora tagetti

5. Derivoi fuktio f (x) = ( + ix) i, x 0 (b) g(x) = (l(x)) cos(x), ku x > (eli l(x) > 0) ( + ix) i = ( + x) ( + 2x) 2 ( + 3x) 3...( + x) F( f ) = [0, [ f (x) > 0 Otetaa puolittai logaritmi jolloi saamme yhtälö muotoo l( f (x)) = l( ( + ix) i ) Derivoimalla yt puolittai saamme = l( + x) + l(( + 2x) 2 ) + l(( + 3x) 3 )...l(( + x) ) f (x) f (x) = + x + ( + 2x) 2 2( + 2x) 2 + ( + 3x) 3 3( + 3x)2 3... ( + x) ( + x) Tällöi siis = + x + = + ix i2 + 2x 22 + + 3x 32... f (x) = f (x) = ( (b) Otetaa puolittai logaritmi ja derivoidaa Kertomalla g(x):llä puolittai saamme + x 2 + ix i2 ( + ix) i )( + ix i2 ) l(g(x)) = l((l(x) cos(x) )) = cos(x)l(l(x)) g(x) g (x) = si(x) l(l(x)) + cos(x) l(x) x g (x) = g(x)( si(x) l(l(x)) + cos(x) l(x) x ) g (x) = (l(x)) cos(x) ( si(x) l(l(x)) + cos(x) l(x) x )

6. Suorakaiteise puuparru jäykkyys o suoraa verraollie parru leveytee ja korkeude kuutioo. Määrää leveys w ja korkeus h jäykimmälle parrulle, joka tehdää ympyrä muotoisesta R säteisestä parrusta. h R w Merkitää s = kappalee jäykkyys. Tällöi saamme jäykkyydelle lausekkee Kuvasta ähdää, että s = wh 3 R 2 = ( w 2 )2 + ( h 2 )2 w = 4R 2 h 2 Sijoittamalla tämä jäykkyyde lausekkeesee saadaa s = h 3 4R 2 h 2, 0 h 2R Tutkimalla fuktio s ääriarvoja löydämme milloi parru jäykkyys o suurimmillaa. Koska s(0) = s(2r) = 0, etsikäämme fuktio derivaata ollakohtia. s (h) = 3h 2 4R 2 h 2 + h 3 2h 2 4R 2 h 2 = 3h 2 4R 2 h 2 h 4 4R 2 h 2 Etsimme yt ollakohdat. = h 2 (3(4R 2 h 2 ) h 2 ) h 2 (3(4R 2 h 2 ) h 2 ) = 0 h 2 = 0 2R 2 4h 2 = 0 h = 0 h = 3R h = 3R hylätää ratkaisut h = 0 ja h = 3R, koska laskimme jo s: arvo ku h = 0 ja egatiivie säde ei ole mielekäs. Tällöi aioat vaihtoehdot korkeudelle ja leveydelle ovat h = 3R ja w = 4R 2 ( 3R) 2 = R

7. Liikumme ympyrä x 2 + y 2 = 5 2 kehällä vakiovauhdilla site että x-koordiaatti o x(t) = 5cos( t) ja y-koordiaatti o y(t) = 5si( t). Olkoo aja t yksikkö sekuti ja matka yksiköt metrejä. Mikä o tämä vakiovauhti jolla kehällä liikumme? Tämä voi laskea moella tapaa, mutta tee se tällä kertaa laskemalla esi y- ja x-akseleide suutaiset opeudet ja sitte laskemalla äistä kompoeteista muodostetu opeusvektori pituus. (b) Jatketaa edellise kohda tarkastelua, mutta määritetää yt vauhdi sijasta kiihtyvyyde itseisarvoa. Tämäki voi toki tehdä moella tavalla, mutta tehdää se yt laskemalla x- ja y-suutaiset kiihtyvyydet esi ja sitte laskemalla äistä muodostetu kiihtyvyysvektori pituus. Huom. Tämä tehtävä tekemisee ei tarvitse implisiittistä derivoitia. 8. Mäkie tie kulkee ii että se korkeusprofiili o fuktio f (x) = 0.0(x 3 x 2 ) muotoie välillä x [ 5,5]. (Joo, vähä o muoto outo, mutta meköö). Etsi tie korkei kohta ja matali kohta, eli f : globaalit maksimi- ja miimipisteet. (b) Lähdemme kaasuttamaa pisteestä x = 5 egatiivise x-akseli suutaa "sikatykkiprätkällä". Oli prätkämme kuika tykki tahasa, esimmäise kerra kummatki rekaat voivat ousta ilmaa vasta pisteessä jossa kokaavisuus vaihtuu. Mikä tämä piste o?

Vastauksia: Teht.#: (b) Teht.#2: y = 2(x ) 2y (ku y 0) (b) y = yex e y xe y e x Teht.#3: S(2) = 2 Teht.#4: y = y2 4xy 2xy+2x 2 (b) O Teht.#5: f (x) = ( ( + ix) i )( + ix i2 ) (b) g (x) = (l(x)) cos(x) ( si(x) l(l(x)) + cos(x) l(x) x ) Teht.#6: h = 3R ja w = R Teht.#7: 5 (b) 5 Teht.#8: x = 5 o globaali miimipiste, x = 5 o globaali maksimipiste (b) x = /3