UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Vergelijkbare documenten
UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Functies van één veranderlijke

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking Tentamen Calculus, 2DM10, maandag 22 januari 2007

Tussentoets Analyse 1

TENTAMEN ANALYSE 1. dinsdag 3 april 2007,

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Calculus C (2WCB1) op zaterdag 25 januari 2014, 9:00 12:00 uur

Radboud Universiteit Nijmegen Tentamen Calculus 1 NWI-NP003B 4 januari 2013,

Functies van één veranderlijke

3. Bepaal de convergentie-eigenschappen (absoluut convergent, voorwaardelijk convergent, divergent) van de volgende reeksen: n=1. ( 1) n (n + 1)x 2n.

20 OKTOBER y 2 xy 2 = 0. x y = x 2 ± 1 2. x2 + 8,

ax + 2 dx con- vergent? n ln(n) ln(ln(n)), n=3 (d) y(x) = e 1 2 x2 e 1 2 t2 +t dt + 2

1. (a) Gegeven z = 2 2i, w = 1 i 3. Bereken z w. (b) Bepaal alle complexe getallen z die voldoen aan z 3 8i = 0.

Tentamen Functies en Reeksen

Inhoud college 5 Basiswiskunde Taylorpolynomen

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Tentamen Calculus 2 25 januari 2010, 9:00-12:00 uur

Functies van één veranderlijke

Functies van één veranderlijke

== Uitwerkingen Tentamen Analyse 1, WI1600 == Maandag 10 januari 2011, u

== Tentamen Analyse 1 == Maandag 12 januari 2009, u

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 4 november 2013

college 6: limieten en l Hôpital

Technische Universiteit Delft Tentamen Calculus TI1106M - Uitwerkingen. 2. Geef berekeningen en beargumenteer je antwoorden.

Infi A oefententamen ψ

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Functietheorie (2Y480) op 25 november 1998, uur.

Analyse 1 November 2011 Januari 2011 November 2010

1. Een van mijn collega s, liet een mooi verhaal zien: De opgave was: Los op ln(x + 2) ln(x + 1) = 1.

Uitwerkingen tentamen Wiskunde B 16 januari 2015

Het uitwendig product van twee vectoren

8. Differentiaal- en integraalrekening

(2) Bepaal de absolute waarde van (1 + i) 10 + ( x x 1 = 1. (4) Bepaal lim

Hertentamen Wiskundige Technieken 1 Donderdag 4 jan 2018, 9-12 uur

In dit college bekijken we een aantal technieken om integralen te bepalen van trigonometrische functies en van rationale functies.

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

Analyse I. 1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar ste semester 10 januari 2008

WI1708TH Analyse 2. College 5 24 november Challenge the future

Functies van één veranderlijke

Centrale Commissie Voortentamen Wiskunde Uitwerkingen Voortentamen Wiskunde B 11 juni 2012

Technische Universiteit Delft. ANTWOORDEN van Tentamen Gewone differentiaalvergelijkingen, TW2030 Vrijdag 30 januari 2015,

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking van het tentamen Functietheorie (2Y480) op ,

K.0 Voorkennis. Herhaling rekenregels voor differentiëren:

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 3 november 2014

Toets 3 Calculus 1 voor MST, 4501CALC1Y donderdag 20 oktober 2016; 13:30-15:30 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

1 WAAM - Differentiaalvergelijkingen

Reeksnr.: Naam: t 2. arcsin x f(t) = 2 dx. 1 x

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Basiswiskunde, 2DL03, woensdag 1 oktober 2008, uur.

CALCULUS 2. najaar Wieb Bosma (naar aantekeningen van Arno van den Essen) Radboud Universiteit Nijmegen

Functies van één veranderlijke

OEFENOPGAVEN BIJ HET TENTAMEN ANALYSE 1 (COLLEGE NAJAAR 2006). (z + 2i) 4 = 16. y 4y + 5y = 0 y(0) = 1, y (0) = 2. { 1 + xc 1 voor x > 0.

WI1708TH Analyse 3. College 2 12 februari Challenge the future

Integratietechnieken: substitutie en partiële integratie

maplev 2010/7/12 14:02 page 157 #159 Taylor-ontwikkelingen

Wiskunde: Voortgezette Analyse

(x x 1 ) + y 1. x x 1 x k x x x k 1

Functies van één veranderlijke

4051CALC1Y Calculus 1

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking Tentamen Basiswiskunde, 2DL03, woensdag 3 oktober 2007.

Naam: Studierichting: Naam assistent:

Hertentamen WISN101 Wiskundige Technieken 1 Do 5 jan :30 16:30

OF (vermits y = dy. dx ) P (x, y) dy + Q(x, y) dx = 0

2 Kromming van een geparametriseerde kromme in het vlak. Veronderstel dat een kromme in het vlak gegeven is door een parametervoorstelling

Definitie: Een functie f heeft een absoluut maximum f(x 0 ) in het punt. x 1 Domein(f) als voor alle x Domein(f) geldt:

2E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE 2

== Hertentamen Analyse 1 == Dinsdag 25 maart 2008, u

Tentamen WISN101 Wiskundige Technieken 1 Ma 7 nov :30 16:30

(x x 1 ) + y 1. x x k+1 x k x k+1

Vrije Universiteit Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde Afdeling Econometrie

Wiskundige Technieken

Toets 3 Calculus 1 voor MST, 4051CALC1Y dinsdag 31 oktober 2017, 13:30 16:30 uur

Tentamenopgaven over hfdst. 1 t/m 4

Hertentamen Calculus 1 voor MST, 4051CALC1Y vrijdag 7 november 2014; uur

11.0 Voorkennis. Optellen alleen bij gelijknamige termen: 3a 3 + 4a 3 = 7a 3. Bij macht van een macht exponenten vermenigvuldigen: (a 5 ) 4 = a 20

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

Lineaire dv van orde 2 met constante coefficienten

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Tentamen Functietheorie (2Y480) op 22 november 1999,

Uitwerking Tentamen Calculus B (2WBB1) van 4 november 2013

De parabool en de cirkel raken elkaar in de oorsprong; bepaal ook de coördinaten van de overige snijpunten A 1 en A 2.

Vergelijkingen oplossen met categorieën

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

Opgaven Functies en Reeksen. E.P. van den Ban

Proeftoets 3 Calculus 1 voor MST, 4051CALC1Y dinsdag 31 oktober (Leids) studentnummer: A (Keijzer) / B (Kooij) / C (Weber) / D (van den Dries)

WI1708TH Analyse 3. College 5 23 februari Challenge the future

(10 pnt) Bepaal alle punten waar deze functie een relatief extreem of een zadelpunt heeft. Opgave 3. Zij D het gebied gegeven door

Uitwerkingen analyse op de lijn tweede deel

K.1 De substitutiemethode [1]

Wiskunde met (bedrijfs)economische toepassingen

n 2 + 3n + 6 4n 3 3 n + 8n n + 3n + 16 n=1 Indien convergent, bepaal dan ook de waarde van de reeks.

Examen G0O17E Wiskunde II (3sp) maandag 10 juni 2013, 8:30-11:30 uur. Bachelor Geografie en Bachelor Informatica

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 2 januari 2014

Transcriptie:

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica Uitwerking tentamen Functies van één veranderlijke (526) op maandag 4 januari 2, 8.45.45 uur. De uitwerkingen van de opgaven dienen duidelijk geformuleerd en overzichtelijk opgeschreven te worden. Bovendien dient U in alle gevallen uw antwoord te beargumenteren!. a) Bereken de volgende afgeleide d dx (x+ 5)e x ( x)e x Vereenvoudig zo veel mogelijk het resulterende antwoord. (x+ 5)e x 5)e2x (x+ ( x)e x ( x) Als we differentiëren krijgen we: d (x+ 5)e 2x dx ( x) [+2(x+ 5)]e2x ( x)+(x+ 5)e 2x [( x)(2x+ )+(x+ 5)]e2x ( 2x2 8x+ 6)e 2x 2e 2xx2 + 4x 8 b) Vereenvoudig zo veel mogelijk: en ln( (x )2 x )+lnx+ (x 2 ) 2 ln( x )ln(x ) ln(x) x 2 (x )(x+ ). Hieruit volgt: ln( x )+lnx+ (x )2 (x 2 ) 2 (x ) 2 (x ) 2 (x+ ) 2 (x+ ) 2

2. Ga na of voor de functief :[, π 2 ] [ln(π 2 ), cos()] gedefinieerd door: f(x)cos(x)+ ln(x) de inverse functie bestaat. We kijken naar de afgeleide vanf en zien dat: f (x) sin(x)+ x Voorx is dit positief omdat sin()<. Voor π 2 is dit + 2 π en dus negatief omdatπ > 2. We zien dat de functie gedeeltelijk stijgt en gedeeltelijk daalt. Dan kan de functie nooit injectief zijn en dan bestaat de inverse functie dus ook niet. 3. Bereken de volgende twee limieten: [ ] a) lim x 2 + 2x+ 2 x x Dit is een limiet waarvoor de zogenaamde worteltruc het beste werkt: lim x 2 ( x + 2x+ 2 x lim 2 + 2x+ 2 x)( x 2 + 2x+ 2+x) x x x 2 + 2x+ 2+x (x 2 + 2x+ 2) x lim 2 x x 2 + 2x+ 2+x 2x+ 2 lim x x 2 + 2x+ 2+x lim x 2+ 2 x + 2 x + 2 x 2 + 2 + waarbij we bij de 4de gelijkheid teller en noemer door x hebben gedeeld. Hierbij moet je opletten met de wortel: als je de wortel doorx deelt moet je binnen de wortel door x 2 delen. b) lim x [ cos(x) sin(x) ]. x We zien dat beide termen naar oneindig gaan en als we dat van elkaar aftrekken is het niet duidelijk wat eruit komt. Het is dus beter de twee termen samen te voegen en dus onder een noemer te brengen: [ cos(x) lim x sin(x) ] x cos(x) sin(x) lim x x x sin(x)

We zien dat zowel de teller als de noemer naar convergeert en dus kunnen we de stelling van l Hôpital toepassen: x cos(x) sin(x) lim lim x x sin(x) x x sin(x) sin(x)+xcos(x) We zien dat zowel de teller als de noemer nog steeds naar convergeert en dus passen we de stelling van l Hôpital nogmaals toe: lim x x sin(x) sin(x)+xcos(x) lim sin(x) xcos(x) x 2 cos(x) xsin(x) De noemer gaat niet meer naar nul en dus krijgen we: sin(x) xcos(x) lim x 2 cos(x) xsin(x) 2 4. Bepaal het minimum en het maximum van de functief gedefinieerd door: f(x)3x 4 6x 3 + 8x 2 5. op het interval[ 2, 2]. We gaan eerst de kandidaatextremen bepalen. We hebben direct de randpuntenx 2 en x 2. De functie is overal differentieerbaar dus resteren punten waar de afgeleide gelijk is aan nul. f (x)2x 3 48x 2 + 36x 2x(x 2 4x+ 3)2x(x )(x 3) en uitf (x)volgen twee extra kandidaatextremen: x enx. Merk op dat x 3 geen kandidaatextreem is omdat het niet in het interval[ 2, 2] ligt. We berekenen de functiewaarde in alle kandidaatextremen: f( 2)243 f() 5 f() f(2) 3 Volgens de extreme waarde stelling is er op dit gesloten interval een globaal maximum en een globaal minimum. We vinden een (globaal) maximum 243 in 2 en een (globaal) minimum 3 in 2. 5. Bepaal de volgende integraal π x 3 cos(x 2 ) dx. We gaan een substitutie toepassenyx 2. We krijgen: dy dx 2x

dy 2xdx Voor de grenzen zien we datx enx π oplevereny enyπ respectievelijk. We krijgen: π 2y cos(y) dy. Om dit verder uit te rekenen gaan we partieel integreren: π [ ] 2 y cos(y) dy π π 2 y sin(y) [ ] π 2 cos(y) 2 sin(y) dy 6. Bepaal de volgende integraal 2 x 3 x(x+ ) 2 dx. We gaan breuksplitsen. De graad van de teller is niet kleiner dan de graad van de noemer dus daar moeten we mee beginnen: We krijgen: x 3 x(x+ ) 2 (x3 + 2x 2 +x) 2x 2 x x 3 + 2x 2 2x2 +x+ +x x 2 + 3x+ 2 2x2 +x+ x(x+ ) 2 x 3 x(x+ ) 2 2x2 +x+ x(x+ ) 2 + A x + B x+ + C (x+ ) 2 Nu moeten we de constanten A, B en C nog vinden. Door de termen onder een noemer te brengen krijgen we: A(x+ ) 2 +Bx(x+ )+Cx 2x 2 x x invullen levert opc 2. x invullen levert opa. Tot slot kijken we naar de hoogste machtx 2 en dat levert opa+b 2 en dusb. x 2 + 3x+ 3 x 2 + 3x+ 2 x x+ + 2 (x+ ) 2 en krijgen 2 x 3 x(x+ ) 2 dx 2 x x+ + 2 (x+ ) 2 dx [ x ln x ln x+ 2 x+ ] 2 2 ln 2 ln 3 2 +ln +ln 2+ 3 4 3 ln 3

7. a) Bepaal voor de functie f(x)lnx het Taylorpolynoom van de graad 4 rondx. f () (x) x f (2) (x) x 2 f (3) (x) 2 x 3 f (4) (x) 6 x 4 f() f () () f (2) () f (3) ()2 f (4) () 6 en dus wordt het Taylorpolynoom gegeven door: f()+ f() ()! (x )+ f(2) () 2! (x ) 2 + f(3) () 3! (x ) 3 + f(4) () (x ) 4 4! (x ) 2 (x )2 + 3 (x )3 4 (x )4 b) Bepaal voor de functie g(x)cos[f(x)]cos(lnx) het Taylorpolynoom van de graad 4 rondx. Hint: gebruik deel a Als wey f(x) ln(x) definiëren dan zien we dat voorx dat y. Dus we beginnen met een Taylorreeks voor h(y) cos y rond. h () (y) sin(y) h (2) (y) cos(y) h (3) (y)sin(y) h (4) (y)cos(y)

h() h () () h (2) () h (3) () h (4) () en dus wordt het Taylorpolynoom gegeven door: h()+ h() ()! We weten echter y+ h(2) () 2! y 2 + h(3) () 3! y (x ) 2 (x )2 + 3 (x )3 4 (x )4 y 3 + h(4) () y 4 4! 2 y2 + 24 y4 en dus krijgen we als benadering voor de oorspronkelijke functie: 2 [(x ) 2 (x )2 + 3 (x )3 4 (x )4] 2 + 24 [(x ) 2 (x )2 + 3 (x )3 4 (x )4] 4 Omdat we een Taylor approximatie van orde 4 zoeken gooien we alle machten van x groter dan 4 weg: [ 2 (x ) 2 (x ) 3 +( 2 3 + 4 )(x )4] + 24 (x )4 en we krijgen na vereenvoudiging: 2 (x )2 + 2 (x )3 5 2 (x )4 8. a) Bepaal de algemene oplossing van de lineaire differentiaalvergelijking: ẍ 2ẋ+ 2x We proberen een oplossing van de vormx(t)e rt. We vinden: (r 2 2r+ 2)e rt [(r ) 2 + ]e rt We vinden twee complexe oplossingenr +i enr i. Dit levert twee onafhankelijke oplossingen van de homogene vergelijking: x (t)e t cost en x 2 (t)e t sint. We vinden de algemene oplossing: αe t cost+βe t sint. b) Bepaal de algemene oplossing van de volgende differentiaalvergelijking: ẍ 2ẋ+ 2x 2t 2

We proberen een oplossing van de vorm x(t)a+bt+ct 2 om een particuliere oplossing te vinden. We krijgen: 2c 2(b+ 2ct)+2(a+bt+ct 2 )2t 2 en we krijgen: 2c 2b+ 2a, 4c+ 2b, 2c 2 door de, t ent 2 termen aan elkaar gelijk te stellen. De derde vergelijking levert op c. Uit de tweede vergelijking krijgen we danb2en de eerste vergelijking levert dana. Dit levert een particuliere oplossing +2t+t 2 (t+ ) 2 en dus wordt de algemene oplossing gegeven door: (t+ ) 2 +αe t cost+βe t sint. 9. Bepaal de oplossing van de differentiaalvergelijking: ẋ metx(). (x )2 (t+ ) 2 We gebruiken separatie van variabelen en krijgen: (x ) 2 dx (t+ ) 2 dt De eerste integraal levert op: dx (x ) 2 x +C en de tweede integraal levert op: dt (t+ ) 2 t+ +C 2 We krijgen: x +C t+ +C 2 metc enc 2 als twee constanten.x() levert op:c C 2 2 x 2t+ + 2 t+ t+ Hieruit volgt: x t+ 2t+ x(t) t+ 2t+ t 2t+