Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 3 november 2014

Vergelijkbare documenten
Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 23 december 2014

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Tentamen 4 november 2013

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 2 januari 2014

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

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

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

Hertentamen WISN102 Wiskundige Technieken 2 Di 17 april 13:30 16:30

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

Tentamen Wiskundige Technieken 1 Ma 6 nov 2017 Uitwerkingen

K.0 Voorkennis. Herhaling rekenregels voor differentiëren:

Infi A oefententamen ψ

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

Infi A tentamen 8 nov :30 16:30

K.1 De substitutiemethode [1]

Inhoud college 5 Basiswiskunde Taylorpolynomen

Calculus I, 23/11/2015

Centrale Commissie Voortentamen Wiskunde Uitwerkingen Voortentamen Wiskunde B 28 januari 2013

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.

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.

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Asymptoten. Hoofdstuk Basis. 1.2 Verdieping. 1. Bepaal alle asymptoten van de volgende functies:

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

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

TENTAMEN ANALYSE 1. dinsdag 3 april 2007,

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

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

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

TWEEDE DEELTENTAMEN CONTINUE WISKUNDE. donderdag 13 december 2007,

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

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

Tussentoets Analyse 1

Paragraaf K.1 : Substitutiemethode

Calculus I, 19/10/2015

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Samenvatting Wiskunde B

Studiewijzer Wiskunde 1 voor B(2DB00, 2DB30), cursus 2005/2006

2E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE

Paragraaf 13.1 : Berekeningen met de afgeleide

Tentamen WISN102 Wiskundige Technieken 2 Do 1 feb :00 12:00

1E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE

Oefentoets uitwerkingen

Paragraaf 11.0 : Voorkennis

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

Noordhoff Uitgevers bv

Noordhoff Uitgevers bv

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

Standaardafgeleiden. Wisnet-HBO. update maart 2011

Functies van één veranderlijke

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

ProefToelatingstoets Wiskunde B

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

13.0 Voorkennis. Deze functie bestaat niet bij een x van 2. Invullen van x = 2 geeft een deling door 0.

Centrale Commissie Voortentamen Wiskunde Uitwerkingen Voortentamen Wiskunde B 11 juni 2012

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

Inhoud college 6 Basiswiskunde

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

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

Noordhoff Uitgevers bv

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Tentamen Functies en Reeksen

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

Colleges. Woensdag 5 februari 2014, college 1. ã Stof. Tijdschema colleges Basiswiskunde 2DL00 Cursus , Semester 2 Avondonderwijs

rekenregels voor machten en logaritmen wortels waar of niet waar

Eindexamen havo wiskunde B pilot 2013-I

college 6: limieten en l Hôpital

Tentamen WISN102 Wiskundige Technieken 2 Ma 26 jan :30 16:30

Uitgewerkte oefeningen

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking van het tentamen Inleiding Signalen (2Y490) op 15 augustus 2003

) translatie over naar rechts

Hoofdstuk 3 - Transformaties

Inverse functies en limieten

De notatie van een berekening kan ook aangeven welke bewerking eerst moet = = 16

voorkennis wiskunde voor Farmaceutische wetenschappen en Biomedische wetenschappen

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

Toegepaste Wiskunde. voor het hoger beroepsonderwijs. Correcties en aanvullingen (mei 2009) HBuitgevers, Baarn

Voorkennis wiskunde voor Biologie, Chemie, Geografie

Wiskunde Vraag 1. Vraag 2. Vraag 3. Vraag 4 21/12/2008

Hoofdstuk 6 - de afgeleide functie

Uitwerkingen voorbeeldtentamen 1 Wiskunde B 2018

1. Orthogonale Hyperbolen

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

1a Laat x variëren van 0 tot 2; kies een willekeurige maar wel vaste x tussen 0 en 2; de bijbehorende y varieert van 0 tot

Voorwoord Rekenvaardigheden

Een checklist is een opsomming van de dingen die je moet weten en kunnen. HAVO 4 wiskunde B...

Over de functies arcsin, arccos en arctan

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Studiewijzer Calculus 1 voor Bouwkunde (2DB80), cursus 2008/2009

Machten, exponenten en logaritmen

Integratietechnieken: substitutie en partiële integratie

Zomercursus Wiskunde. Module 10 De afgeleide functie: Rekenregels en Toepassingen (versie 22 augustus 2011)

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

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

Paragraaf 7.1 : Eenheidscirkel en radiaal

Noordhoff Uitgevers bv

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

dx; (ii) * Bewijs dat voor elke f, continu ondersteld in [0, a]: dx te berekenen.(oef cursus) Gegeven is de bepaalde integraal I n = π

Transcriptie:

Wiskundige Technieken Uitwerkingen Tentamen 3 november 0 Normering voor pt vragen andere vragen naar rato): pt 3pt pt pt 0pt goed begrepen én goed uitgevoerd, eventueel met enkele onbelangrijke rekenfoutjes grote lijn begrepen, maar technische vaardigheid schiet tekort; signaleert onmogelijke tussenresultaten maar is niet in staat deze weg te werken; maakt meerdere fouten al dan niet door slordigheid); gebruikt verwerpelijke notaties weet ongeveer wat te doen maar lijdt aan gebrek aan vaardigheid en/of inzicht; mist belangrijke gevalsonderscheidingen of uitzonderingen etc.; herkent evident foute tussenresultaten niet; toont onvoldoende vaardigheid/controle/zelfreflectie aardig beginnetje, maar het levert niet echt wat op geen idee wat te doen, dit wordt niks. Voor de hoek θ tussen u en v geldt θ arccos ) u v. u v Het inproduct en de lengtes zijn gemakkelijk te bepalen: u v 0 + + 0, u + ), v +, en dus volgt: ) u v θ arccos u v ) arccos arccos ) 3 π.. a. We weten dat e i cos + i sin. We controleren of de twee gegeven definities aan deze regel voldoen: cos + i sin ei + e i + i ei e i i ei + e i + e i e i ei e i. We zien dat het invullen van de definities de bekende regel e i cos + i sin opleveren, dus komen de gegeven definities inderdaad overeen met de gebruikelijke definitie van e i. b. We vullen a in in de definitie van sin en gebruiken het merkwaardig product y z y + z)y z): sin a eia e ia i ) e ia ) e ia i e ia + e ia) e ia e ia) i e ia + e ia) e ia e ia eia + e ia i eia e ia i cos a sin a.

3. We berekenen de afgeleiden van f) sin : f) sin, f0) 0, f ) sin, f 0) 0, f ) cos, f 0), f ) sin, f 0) 0, f ) 8 cos, f 0) 8, waarbij we de uitdrukking voor f ) hebben vereenvoudigd met de bekende verdubbelingsformule van de sinus deze formule heb je bij opgave b zelf afgeleid!). Het vierde orde Taylorpolynoom van f) is dus: P ) f0) + f 0)! 3. + f 0)! De gevraagde benadering is sin ) P ) 3. + f 0) 3! 3 + f 0)! Alternatieve oplossing: Hoewel het bepalen van vier afgeleiden in dit geval niet veel werk is, kun je je afvragen of er niet een snellere manier is. We laten hier een voorbeeld van zo n snellere manier zien waarbij we ervan uitgaan dat je de Taylorontwikkeling van sin met steunpunt 0 uit het hoofd kent. Omdat we zoeken naar het vierde orde Taylorpolynoom van sin ), gebruiken we het vierde orde Taylorpolynoom van sin : sin sin ) sin ) ) ) 3 3 6 6 3 + 6 36. De laatste term mogen we negeren we zoeken slechts het vierde orde Taylorpolynoom) en dus vinden we P ) 3.. Eerst nemen we de breuken samen: log log ) log. Het invullen van levert de onbepaalde vorm [ 0 0] op. De stelling van l Hôpital zegt dat deze iet gelijk is aan log + log +, mits deze laatste iet bestaat. Het invullen van levert opnieuw de onbepaalde vorm [ 0 0] op, dus kunnen we niet concluderen dat deze tweede iet bestaat. De stelling van l Hôpital zegt dat de tweede iet gelijk is aan log + + + log, mits deze iet bestaat. Deze laatste iet bestaat wel: +log. Omdat de laatste iet bestaat, bestaat de tweede iet dus ook en dus bestaat de oorspronkelijke iet ook. Bovendien hebben de drie ieten dezelfde waarde en dus mogen we concluderen dat: log.

5. Allereerst moeten we bepalen waar deze grafieken elkaar snijden. We lossen op: cos sin, tan, tan of tan, π + kπ of π + kπ, waarbij k een geheel getal is. De oppervlakte van het gebied ingesloten door de grafieken tussen twee opeenvolgende snijpunten hangt niet af van de gekozen snijpunten dit geldt in dit geval, maar in het algemeen uiteraard niet!), dus kiezen we de snijpunten π en π. Vervolgens moeten we bepalen welke van de twee grafieken hoger ligt op het interval π, ) π. Omdat de grafieken elkaar verder niet snijden op dit interval en omdat het twee continue functies betreft is het voldoende om slechts één punt in dit interval te proberen. Kiezen we 0, dan volgt cos 0) en sin 0) 0, dus geldt cos sin op dit interval. De oppervlakte wordt dus gegeven door de integraal: π/ cos sin d. Met de bekende verdubbelingsformule van de cosinus vinden we: π/ cos sin d π/ cos d [ ] π/ sin +. 6. a. Merk allereerst op dat cos 7 cos cos 6 cos cos ) 3 cos sin ) 3. We berekenen de integraal met behulp van de substitutieregel u sin, du cos d): cos 7 d cos sin ) 3 d u ) 3 du u 6 + 3u 3u + du 7 u7 + 3 5 u5 u 3 + u + C 7 sin7 + 3 5 sin5 sin 3 + sin + C. b. We gebruiken partiële integratie met U arcsin en dv d, dus du d en V ): arcsin d arcsin d. Voor de integraal in het rechterlid gebruiken we de inverse substitutie sin u dus d cos u du): d sin u cos u du sin u sin u cos u du cos u sin u du cos u du cos u du u sin u + C u sin u cos u + C. Nu moeten we sin u cos u uitdrukken in termen van. Bedenk dat cos u dit hadden we gebruikt in de noemer van de integrand), dan volgt: sin u cos u sin u cos u.

Dus volgt: d u sin u cos u + C arcsin + C en dus is de gevraagde integraal: arcsin d arcsin d arcsin arcsin ) + C waarbij we in de laatste stap C C kiezen. ) arcsin + + C, 7. a. Bedenk dat d d tan cos. We berekenen de gevraagde afgeleide met de kettingregel: d d log cos + tan sin cos + tan cos + ) cos cos + sin + sin cos cos. b. We splitsen de integraal in twee stukken en lossen ze apart op: + + d + d + + d. De eerste integraal lossen we op met de substitutieregel neem u +, dan geldt du d): + d De tweede integraal vergt wat meer werk. tan w, d cos w dw: + d u du u + C + + C. tan w + cos w We gebruiken de inverse substitutie cos w dw cos w dw cos w dw. Deze laatste integraal kunnen we berekenen dankzij onderdeel a: + d dw log cos w cos w + tan w + C. Nu moeten we alles uitdrukken in termen van. Uit de gelijkheid +tan w cos w deze hadden we gebruikt in de integrand) volgt cos w + tan w + en dus: + d log cos w + tan w + C log + + + C log + ) + + C, waar we de absoluutstrepen mogen weglaten omdat + > geldt en dus + + > 0. De gevraagde integraal is dus: + + d + d + + + log waarbij we in de laatste stap C C + C kiezen. + d ) + C, + +

8. a. We moeten eerst u uitdrukken in termen van y en y. Differentieer beide leden in de identiteit u y naar t: d dt u d dt y u y 3 y. Nu gaan we de Bernoullivergelijking herschrijven: y + ty + e t y 3 0, y 3 y + ty e t y 3, y t y e t, u tu e t, u tu e t. b. We lossen de vergelijking op met scheiding van variabelen: u tu 0, du dt tu, du t dt, u du t dt, u log u t + C, u e t +C Ce t, waarbij we in de laatste stap C e C kiezen. c. Uit u y volgt y ± u en dus is de oplossing: y ± ± t + k)e t) / ±u /. t + k)e t Bekijk voorlopig de positieve oplossing. We drukken de drie termen in het linkerlid van de Bernoullivergelijking uit in termen van t en u t + k)e t ): y u 3/ e t + tt + k)e t) ) u 3/ e t + tu e t u 3/ tu /, ty tu /, e t y 3 e t u 3/. De som van deze drie termen is: y + ty + e t y 3 e t u 3/ tu / + tu / + e t u 3/ 0, wat betekent dat deze oplossing voldoet aan y + ty + e t y 3 0. Vervolgens moeten we nagaan dat de negatieve oplossing ook voldoet. Dat kan door opnieuw alles te differentiëren, maar het kan ook sneller. Noem z de negatieve oplossing en y de positieve oplossing waarvan we dus al weten dat y +ty+e t y 3 0 geldt), dan geldt: z y, z y en z 3 y 3, dus: z + tz + e t z 3 y ty e t y 3 y + ty + e t y 3) 0. We concluderen dat de algemene oplossing inderdaad voldoet.

9. Het domein van f is R, omdat f) het product is van een lineaire term en een e-macht en beide factoren voor alle bestaan. Gevolg hiervan is dat f geen verticale asymptoten heeft. We gaan nog na of f horizontale asymptoten heeft omdat f een eponentiële functie bevat, zijn er geen schuine asymptoten). Aangezien de eponentiële functie wint van een veelterm, kunnen we concluderen dat 3 ) e 0 en 3 ) e. De eerste iet vertelt ons dat y 0 een horizontale asymptoot is. De tweede iet vertelt ons dat er geen andere horizontale asymptoot is. Voordat we naar de afgeleiden gaan kijken, bepalen we ook nog de snijpunten met de coördinaatassen. Het snijpunt met de y-as is 0, ). Voor snijpunten met de -as lossen we f) 0 op: 3 ) e 0, 3 0 of e 0, 3 geen oplossingen 3 wat betekent dat er één snijpunt met de -as is, namelijk 3, 0). Vervolgens bepalen we de afgeleide: f ) 3 e 3 ) e 5 + 3 ) e. De afgeleide bestaat overal dit komt overeen met onze eerdere conclusie dat f geen verticale asymptoten heeft). Het oplossen van f ) 0 gaat op dezelfde manier als f) 0 en betekent in dit geval dat de oplossing wordt gegeven door 5 + 3 0, ofwel 5/ 3/ 5 6. De grafiek van f heeft dus één kritiek punt, namelijk 5 6, 9 e 5/3), waarvan we nog moeten nagaan of het een dal minimum) of een top maimum) betreft. Omdat de afgeleide negatief is voor < 5 6 en positief voor > 5 6, volgt dat het kritiek punt een dal is. Daarna bekijken we de tweede afgeleide: f ) 3 e 5 + 3 ) e 3) e. Buigpunten van f vinden we door f ) 0 op te lossen. Dit gaat op dezelfde manier als f) 0 en f ) 0, en in dit geval vinden we 3 0, ofwel 3. Het buigpunt is dus 3, 3 e 8/3). Voor < 3 is de tweede afgeleide positief en voor > 3 is de tweede afgeleide negatief. We vatten alles samen in onderstaand schema: f) 0. 0 /3 5/6 /3 f) + + + 0 f ) 0 + + + f ) + + + + + + + 0 dal buigpunt

De grafiek ziet er als volgt uit: y f) O 3 5 6 3 y 0