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

Vergelijkbare documenten
UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

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

TENTAMEN ANALYSE 1. dinsdag 3 april 2007,

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.

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.

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

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

Inhoud college 5 Basiswiskunde Taylorpolynomen

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 4 november 2013

Functies van één veranderlijke

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

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

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

Antwoorden. 1. Rekenen met complexe getallen

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

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

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:

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Tentamen Functies en Reeksen

(Assistenten zijn Sofie Burggraeve, Bart Jacobs, Annelies Jaspers, Nele Lejon, Daan Michiels, Michael Moreels, Berdien Peeters en Pieter Segaert).

Calculus I, 23/11/2015

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

Uitwerkingen tentamen Wiskunde B 16 januari 2015

12.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los de vergelijking sin(a) = 0 op. We zoeken nu de punten op de eenheidscirkel met y-coördinaat 0.

K.0 Voorkennis. Herhaling rekenregels voor differentiëren:

Infi A oefententamen ψ

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

Functies van één veranderlijke

Bestaat er dan toch een wortel uit 1?

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

Centrale Commissie Voortentamen Wiskunde Uitwerkingen Voortentamen Wiskunde B 11 juni 2012

Examen G0O17D Wiskunde II (6sp) maandag 10 juni 2013, 8:30-12:30 uur

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

2E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE 2

Inhoud college 4 Basiswiskunde. 2.6 Hogere afgeleiden 2.8 Middelwaardestelling 2.9 Impliciet differentiëren 4.9 Linearisatie

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

Wiskundige Technieken

Aanvulling bij de cursus Calculus 1. Complexe getallen

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

n 2 + 2n + 4 3n 2 n + 4n n + 2n + 12 n=1

Functies van één veranderlijke

Infi A tentamen 8 nov :30 16:30

K.1 De substitutiemethode [1]

9.1 Recursieve en directe formules [1]

Tentamen WISN101 Wiskundige Technieken 1 Ma 2 nov :30 16:30

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

Complexe e-macht en complexe polynomen

e x x 2 cos 2 (sin t) cos(t) dt

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

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 3 november 2014

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica 29 juni Nummer vragenreeks: 1

Paragraaf 7.1 : Eenheidscirkel en radiaal

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

4051CALC1Y Calculus 1

Correctievoorschrift VWO. Wiskunde B

TENTAMEN WISKUNDIGE BEELDVERWERKINGSTECHNIEKEN

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

integreren is het omgekeerde van differentiëren

Hoofdstuk 3: Tweede orde lineaire differentiaalvergelijkingen

1E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE

Functies van één veranderlijke

TW2040: Complexe Functietheorie

8. Differentiaal- en integraalrekening

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 2 januari 2014

OEFENPROEFWERK VWO B DEEL 3

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

Naam: Studierichting: Naam assistent:

Tussentoets Analyse 2. Natuur- en sterrenkunde.

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

Samenvatting wiskunde havo 4 hoofdstuk 5,7,8 en vaardigheden 3 en 4 en havo 5 hoofdstuk 3 en 5 Hoofdstuk 5 afstanden en hoeken Voorkennis Stelling van

Uitwerkingen Mei Eindexamen VWO Wiskunde B. Nederlands Mathematisch Instituut Voor Onderwijs en Onderzoek

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

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

Hoofdstuk 1: Inleiding

8.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Bereken het snijpunt van 3x + 2y = 6 en -2x + y = 3

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.

Het vinden van een particuliere oplossing

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

TW2040: Complexe Functietheorie

Wiskundige Technieken

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 23 december 2014

TW2040: Complexe Functietheorie

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

Lineaire Algebra voor W 2Y650

wiskunde B pilot vwo 2017-II

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

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica september 2018: algemene feedback

college 6: limieten en l Hôpital

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

Transcriptie:

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7. (a) Gevraagd is het polynoom f() + f () (x ) + f (x ). Een eenvoudige rekenpartij leert f() = ln() + + a = + a f (x) = x f () = f (x) = x + f () = + 6 a a (x ) a ( ) = + a 6 a (x ) 4 en het antwoord is + a + ( + a) (x ) + + 6 a (x ). (b) Als de functie f een extremum heeft, dan is f () =, dus + a =. De enige waarde voor a die in aanmerking komt is a =. In dat geval is het Taylorpolynoom (x ) oftewel de kwadratische term is negatief. Rond lijkt de grafiek van f op een bergparabool, dus heeft f in een maximum. Conclusie: er is geen enkele waarde van a waarvoor de functie in een minimum heeft. Een andere manier om telaten zien dat bij a = f een maxiimum heeft is de volgende: omdat f () = 4 is de afgeleide f links van positief en rechts van negatief en heeft f een maximum in. (c) Merk op dat lim x f(x) x = lim x + a + ( + a) (x ) + + 6 a (x ) + x = + a + 6 a = lim + ( + a) + (x ) + x x De limiet kan alleen maar bestaan als + a = ofwel als a =. zoz

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7. Op het interval [, ] geldt dat + 8 sin(x) + + x + +. Integreren over het interval [, ] geeft 8 = 9 sin(x) + dx 4 + x = 5. 9. (a) Laat A = 4 x + x dx. Stel u = x. Dan x = u en dx = u du. Als x = 4, dan is u = en als x = 9, dan is u =. Dus A = (b) Laat A = π/6 u u + u du = x cos(x) dx. u + du = ln(u + ) = ln( 5 4 ). Neem f(x) = x en g (x) = cos(x). Dan g(x) = sin(x) en A = f(x) g(x) = x sin(x) π/6 π/6 π/6 π/6 = π 6 sin ( π ) π/6 6 f (x) g(x) dx = x sin(x) dx = x sin(x) dx. Op de integraal aan de rechterkant passen we weer partiële integratie toe. Laat f(x) = x en g (x) = sin(x). Dan is g(x) = cos(x) en ( A = π x ) 6 π/6 π/6 ( cos(x)) ( cos(x)) dx ( = π 7 π π/6 6 cos(π 6 ) + = π 7 ( π 6 cos(x) dx ) π/6 + sin(x) = ( π 7 π π ) + sin( 6 ) = π 7 + π. 6 ) zie volgende pagina

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7 4. (a) Per tijdseenheid wordt er een constante hoeveelheid geneesmiddel a aangevoerd. Naarmate er meer geneesmiddel in de bloedbaan komt, wordt er meer geneesmiddel uitgehaald. Er zal dan op den duur een evenwichtstoestand ontstaan. Als t, dan geldt dat x (t) naar gaat ofwel a bx(t) naar gaat. Dat betekent dat x(t) op a b gaat lijken. De evenwichtstoestand is a b. Dit onderdeel kunt u ook na onderdeel (b) beantwoorden. (b) De DV is een eerste orde lineaire DV van het type x (t) + p(t)x(t) = a met p(t) = b. Een primitieve van p(t) is µ(t) = b t. Vermenigvuldigen van de DV met e b t geeft e b t x (t) + e b t b x(t) = e b t a en dus d ( ) e b t x(t) = e b t a. dt Integreren geeft ofwel e b t x(t) = e b t a b + c x(t) = a b + c e b t, c R. Op tijdstip is de concentratie x() gelijk aan, dus a + c =. De gevraagde b concentratie is x(t) = a b a b e b t. Omdat b > zal lim x(t) = a x b en dus is a de evenwichtsstand. b (c) Laat het gevraagde tijdstip τ zijn. Dan x(τ) = a b en a b = a b a b e b τ. Uit de laatste gelijkheid volgt dat = e b τ ofwel ln( ln() ) = b τ. Dus τ =. b 5. (a) De homogene DV is y +4 y +4y =. Proberen van y(t) = e r t levert de karakteristieke vergelijking r + 4 r + 4 = ofwel r = r = en de bijbehorende algemene oplossing is y(t) = α e t + β t e t. Voor de algemene oplossing van de inhomogene DV y + 4 y + 4y = hebben we een particuliere oplossing nodig. Er is een constante oplossing: door proberen van y (t) = y (t) = vinden we y(t) =. De algemene oplossing is y(t) = + α e t + β t e t met α en β in R. zoz

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7 5. (b) Er geldt dat y() = = + α ; Dus α =. Differentiëren geeft y (t) = α e t β t e t + β e t. Dus y () = = α + β = + β. Dus β =. De gevraagde oplossing is y(t) = + e t + t e t. 6. Laat z = x + i y met x en y reëel. Dan is z + i = (x ) + i (y + ) = (x ) + (y + ). De complexe getallen z die voldoen aan z + i zijn de getallen die op of binnen de cirkel met vergelijking (x ) + (y + ) = liggen. De complexe getallen z met π arg(z) π liggen in het gebied in het rechterhalfvlak tussen of op de lijnen met vergelijking y = x respectievelijk de vergelijking y = x uitgezonderd de oorsprong. Voor het getal is geen argument gedefiniëerd. Omdat de getallen z aan beide voorwaarden moeten voldoen, moeten ze in beide gebieden liggen. Zie figuur. Omdat de cirkel in zijn geheel binnen het zoëven beschreven gebied ligt, zijn de getallen z die aan beide voorwaarden voldoen de getallen z op of binnen de cirkel met middelpunt (, ) en straal. Y 4 4 5 6 7 X Figuur : Schets gebied Als u een dergelijk plaatje getekend heeft, dan krijgt u de volle mep voor dit onderdeel. De lijn y = x en de cirkel (x ) + (y + ) = hebben geen enkel punt gemeen. Invullen van de de vergelijking van de lijn in de vergelijking van de cirkel geeft de kwadratische vergelijking 4 x (4 + ) x + 4 = heeft de negatieve discriminant 6 + 6. zie volgende pagina 4

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7 Y.5.5.5 X.5 Figuur : Het getal + i 7. Laat w = + i. (a) Aan figuur is te zien dat de hoofdwaarde van het argument van w gelijk aan π is. Andere methode: arg(w) = arg( i ) + π = arctan( (b) Nu is z 4 = + i = ) + π = = arctan( ) + π = arctan( ) + π = π + π = π. 4 + 4 =. Dus z4 = z 4 = ofwel z =. Voor de argumenten geldt: arg(z 4 ) = 4 arg(z) = arg(w) + k π = π + k π met k Z. Dus arg(z) = π 6 + k π met k =,,,. Voor een plaatje van de oplossingen zie figuur op de volgende pagina. We vinden dan achtereenvolgens z = cos( π 6 ) + i sin(π 6 ) = + i, z = cos( π) + i sin( π) = + i, z = z = i, z 4 = z = i zoz 5

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7 7. (b) Vervolg Y z.5 z.5.5 X z.5 z 4 8. (a) Laat w = z z +. Dan w = Dan w = Figuur : De vier oplossingen z x + i y (x + ) + i y. (x + i y) ((x + ) i y) ((x + ) + i y) ((x + ) i y) = x + x + y + i y. (x + ) + y Dus Re(w) = x + x + y (x + ) + y. (b) Dan z = i (z + ). Herschrijven geeft ( i) z = i ofwel z = Dus z = i ( + i) ( i) ( + i) = + i. i i. zie volgende pagina 6

Uitwerking Tentamen Calculus, DM, maandag januari 7 9. (a) Delen gaat als volgt: z + 4 z 8 z + z 4 z + 8 z + 4 z De rest is inderdaad. 4 z 8 z 4 z 6 z + 8 z + + 8 z + (b) Omdat het polynoom van de graad is, zijn er nulpunten. De nulpunten voldoen aan de vergelijking p(z) =, dus (z + 4) (z 4 z + 8) =. Dus (z + 4) = of (z 4 z + 8) =. Uit (z + 4) = volgt z = 4. Herschrijven van (z 4 z + 8) = geeft achtereenvolgens (z ) + 4 =, (z ) ( i) =, (z i) (z + i) =, Hieruit volgt z = + i en z = i. Er zijn dus inderdaad drie nulpunten.. De middelwaardestelling zegt dat voor een differentieerbare functie f en twee getallen a en b geldt dat f(b) f(a) = f (c) (b a). Hier is f(x) = + x en f (x) = ( + x). / Nu is x >. Dus + x = f(x) f() = f (c) (x ) = x ( + c) / voor een zekere c met < c < x. Omdat zowel c als x positief zijn, vinden we dat ( + c) < / en ook dat x ( + c) < x. Dit alles impliceert dat / + x = x ( + c) / < x. 7