NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 4. února 2009

Podobné dokumenty
NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 17. února ( sin (π 2 arctann) lim + 3. n 2. π 2arctan n. = lim + 3.

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 16. ledna 2009

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 26. ledna x. x 1 + x dx. q 1. u = x = 1 u2. = 1 u. u 2 (1 + u 2 ) (1 u 2 du = 2.

Monotonie a lokální extrémy. Konvexnost, konkávnost a inflexní body. 266 I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

Seminární práce z matematiky

. (x + 1) 2 rostoucí v intervalech (, 1) a. ) a ( 2, + ) ; rostoucí v intervalu ( 7, 2) ; rostoucí v intervalu,

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

Příklady na konvexnost a inflexní body. Funkce f (x) = x 3 9x. Derivace jsou f (x) = 3x 2 9 a f (x) = 6x. Funkce f je konvexní na intervalu (0, )

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

{ } Ox ( 0) 4.2. Konvexnost, konkávnost, inflexe. Definice Obr. 52. Poznámka. nad tečnou

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Užití derivací. x, x a, b : x x f x f x MATA P12. Funkce rostoucí a klesající: Definice rostoucí a klesající funkce

Označení derivace čárkami, resp. římskými číslicemi, volíme při nižším řádu derivace, jinak užíváme horní index v závorce f (5), f (6),... x c g (x).

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

10. cvičení - LS 2017

PRŮBĚH FUNKCE JEDNÉ REÁLNÉ PROMĚNNÉ

Aplikace derivace ( )

PRŮBĚH FUNKCE - CVIČENÍ

Diferenciální počet - II. část (Taylorův polynom, L Hospitalovo pravidlo, extrémy

Katedra aplikované matematiky, VŠB TU Ostrava.

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

1. Písemka skupina A...

Definice derivace v bodě

Pro jakou hodnotu parametru α jsou zadané vektory kolmé? (Návod: Vektory jsou kolmé, je-li jejich skalární součin roven nule.)

c ÚM FSI VUT v Brně 20. srpna 2007

7.1 Extrémy a monotonie

Cvičení 1 Elementární funkce

Zlín, 23. října 2011

MATEMATICKÁ ANALÝZA STUDIJNÍ OPORA PRO KOMBINOVANÉ

Obsah. Derivace funkce. Petr Hasil. L Hospitalovo pravidlo. Konvexnost, konkávnost a inflexní body Asymptoty

Derivace a monotónnost funkce

Digitální učební materiál

Aplikace derivace a průběh funkce

2.7. Průběh funkce. Vyšetřit průběh funkce znamená určit (ne nutně v tomto pořadí): 1) Definiční obor; sudost, lichost; periodičnost

Matematická analýza 1, příklady na procvičení (Josef Tkadlec, )

Přijímací zkouška pro nav. magister. studium, obor učitelství F-M, 2012, varianta A

Použití derivací L HOSPITALOVO PRAVIDLO POČÍTÁNÍ LIMIT. Monotónie. Konvexita. V této části budou uvedena některá použití derivací.

WikiSkriptum Ing. Radek Fučík, Ph.D. verze: 4. ledna 2017

Mocninná funkce: Příklad 1

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

LOKÁLNÍ EXTRÉMY. LOKÁLNÍ EXTRÉMY (maximum a minimum funkce)

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Základy matematiky pro FEK

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

13. DIFERENCIÁLNÍ A INTEGRÁLNÍ POČET

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

Písemná zkouška z Matematiky II pro FSV vzor

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

IX. Vyšetřování průběhu funkce

1 L Hospitalovo pravidlo

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

MATEMATIKA I DIFERENCIÁLNÍ POČET I FAKULTA STAVEBNÍ MODUL BA01 M06, GA01 M05 DERIVACE FUNKCE

Funkce. RNDR. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

Použití derivací. V této části budou uvedena některá použití derivací. LEKCE08-PRU. Použití derivací. l Hospital

Funkce. Vlastnosti funkcí

Rolleova věta. Mějme funkci f, která má tyto vlastnosti : má derivaci c) f (a) = f (b). a) je spojitá v a, b b) v každém bodě a,b

Limita a spojitost funkce

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Ukázka závěrečného testu

Význam a výpočet derivace funkce a její užití

Výsledky Př.1. Určete intervaly monotónnosti a lokální extrémy funkce a) ( ) ( ) ( ) Stacionární body:

Je založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si zopakovat a orientovat se v pojmech: funkce, D(f), g 2 : y =

Limita a spojitost funkce a zobrazení jedné reálné proměnné

Příklady ke cvičením z matematické analýzy- ZS 2008/2009- Série I.

Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

2. spojitost (7. cvičení) 3. sudost/lichost, periodicita (3. cvičení) 4. první derivace, stacionární body, intervaly monotonie (10.

10. Derivace, průběh funkce

f(x) = arccotg x 2 x lim f(x). Určete všechny asymptoty grafu x 2 2 =

Základy matematické analýzy (BI-ZMA)

MATEMATIKA A Metodický list č. 1

Teorie. kunck6am/ (a) lim. x x) lim x ln ) = lim. vnitřní funkce: lim x. = lim. lim. ln(1 + y) lim = 1,

Zimní semestr akademického roku 2013/ září 2014

Diferencovatelné funkce

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Vyšetřování průběhu funkce pomocí programu MatLab. 1. Co budeme potřebovat?

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

Derivace funkce DERIVACE A SPOJITOST DERIVACE A KONSTRUKCE FUNKCÍ. Aritmetické operace

F (x) = f(x). Je-li funkce f spojitá na intervalu I, pak existuje k funkci f primitivní funkce na intervalu I.

Funkce. Obsah. Stránka 799

Zkouška ze Základů vyšší matematiky ZVMTA (LDF, ) 60 minut. Součet Koeficient Body

Kapitola 1. Léto 2011

MATEMATIKA I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Matematika I pracovní listy

Teorie. Hinty. kunck6am

Požadavky k ústní části zkoušky Matematická analýza 1 ZS 2014/15

MASARYKOVA UNIVERZITA. Řešené příklady na extrémy a průběh funkce se zaměřením na ekonomii

Příklad 1. Řešení 1a Máme vyšetřit lichost či sudost funkce ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 3

Otázku, kterými body prochází větev implicitní funkce řeší následující věta.

Diferenciální počet funkcí více proměnných

Logika. 1. cvičení. Matematika 1, NMMA701, Ondřej Bouchala

22. & 23. & 24. Vlastnosti funkcí a jejich limita a derivace

Průběh funkce pomocí systému MAPLE.

Limita a spojitost LDF MENDELU

Průběh funkce pomocí systému MAPLE.

Cvičení 1 Elementární funkce

Transkript:

Jednotlivé kroky při výpočtech stručně, ale co nejpřesněji odůvodněte. Pokud používáte nějaké tvrzení, nezapomeňte ověřit splnění předpokladů. Jméno a příjmení: Skupina: Příklad 4 Celkem bodů Bodů 4 4 0 0 Získáno [4]. Spočtěte tan + cos d, pečlivě popište definiční obor integrandu f a vámi nalezené primitivní funkce F. Určete, kde platí vztah F = f. Integrand tan +cos zřejmě není definován pro taková R, kde + cos = 0, tedy pro = π + kπ, k Z. Zároveň musí být argument integrandu v definičním oboru funkce tan. Definiční obor integrandu je tedy π + kπ, π + kπ. Jednostranné ity v bodě π jsou k Z tan π + + cos = 0, tan π + cos = +, integrand tedy nelze v případě potřeby spojitě dodefinovat v bodech π + kπ. Počítejme tan + cos d = tan + cos sin d = tan + cos d = tan + cos tan d tan = tan d = u = tan, π, π du = cos d = + u d = u du = u ln +C π, π = tan +C ln π, π, výpočet je pochopitelně platný pouze pro π, π, na jiných intervalech by výpočet proběhl obdobně, integrační konstanta se všem může lišit interval od intervalu. Primitivní funkce je definována pro k Z π + kπ, π + kπ, vztah F = f, platí na každém z těchto intervalů.

[4]. Spočtěte itu posloupnosti n + sin n + n + n sin + sin n. n n Uvědomíme si, že itu posloupnosti můžeme počítat tak, že prozkoumáme itu Uvedenou itu spočteme kupříkladu takto + sin + sin + sin. + sin + sin + sin = = e ln+sin e ln+sin +sin ln+sin = e ln+sin sin sin ln e +sin +sin +sin «+ +sin +sin +sin ln = e ln+sin sin e sin «ln e ln+sin +sin e ln+sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin ««+ +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin + = e ln+sin e ln ln = e ln+sin sin e sin sin sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin ln +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin +sin + ««+ sin sin = e.

[]. Vyšetřete průběh následujících funkce definiční obor, obor hodnot, prostá, sudá nebo lichá, spojitost, body nespojitosti, ity v bodech nespojitosti, diferencovatelnost, spojitost derivace, ity derivace v bodech nespojitosti derivace, monotonie, konvení, konkávní, lokální a globální etrémy, inflení body, tečny v infleních bodech, asymptoty, graf. f =. Vlastnosti funkce je nutné jasně odůvodnit výpočtem, vyčíst vlastnosti rostoucí, klesající, konvení, konkávní a podobně z grafu funkce nestačí a za takovéto odůvodnění nebudou přiděleny body. Připomínáme: Funkce je funkce inverzní k funkci cot = cos sin Funkce je definovaná na R, obor hodnot je [0, π]. Funkce na intervalu [0, π]. tedy není definována pouze pro = ±. Definiční obor je tedy,,, +. Funkce je zjevně sudá, nebot =, funkce není periodická. Na svém definičním oboru je funkce spojitá složení spojitých funkcí, ity v krajních bodech definičního oboru jsou ±± = π, ± = 0, ± = π. Spočteme první derivaci d d = + d d = +. Funkce je tedy rostoucí na intervalech, a, 0 a je klesající na intervalech 0, a, +. V bodě = 0 máme podezření na etrém v této chvíli již můžeme říci, a to aniž bychom vyšetřovali druhou derivaci, že stacionární bod = 0 bude lokálním maimem. Hodnota funkce v bodě = 0 je = π 4. Limity derivace v bodech ± jsou ±± ±± Spočtěme druhou derivaci, jest d d d d = d d = d d = + ±± + ± + = d d + = d d =, = +. + = 4 +. Zjistěme, kde je druhá derivace nulová. Řešením kvadratické rovnice y y jsou body y, = ± 7, přičemž kladný je pouze kořen y = + 7. Rovnice 4 má tedy dva reálné kořeny a sice, = ±.

Z průběhu druhé derivace tudíž plyne: f je konvení,, konkávní, konkávní,,, konkávní,, konvení,,,, +.,, Rovnice tečen v infleních bodech jsou zřejmě kde 0 = ± y = f 0 + f 0 0,. V tuto chvíli můžeme nakreslit graf funkce, viz Obrázek a odečíst zbývající informace. Funkce není prostá, nemá maimum ani minimum má však supremum π a infimum 0. Obor hodnot je 0, π 4 π, π.

[0] 4. Napiště obecný tvar Taylorova rozvoje s Lagrangeovým tvarem zbytku pro funkci f v bodě z 0. Najděte Taylorův rozvoj funkce fz = arctanhz, do řádu o z v bodě z 0 = 0. Najděte Taylorův rozvoj funkce π fz = sin z, do řádu o z v bodě z 0 =. Užitím Taylorových rozvojů vhodných funkcí spočtěte itu 0 arctanhe 4 + sin π Obecný tvar Taylorova rozvoje je: kde ξ 0,. f = n k=0 f k 0 k! Dosazením do výše uvedeného vzorce dostaneme 0 k + fn+ ξ n +! 0 n+, arctanhz = arctanhz z=0 + d dz z=0 arctanhz z + d dz arctanhz z + o z z=0 = 0 + z z z z=0 z z + o z = z + o z. z=0 Odvozený vzorec zřejmě bude platit, správně nám vyšlo, že obsahuje pouze liché mocniny z, a to proto, že funkce arctanhz je lichá funkce. Stejný postup zopakujeme i pro druhou funkci π π sin y = sin y + y= d π dy sin y y= y + d π dy sin y= y y + o y Podívejme se tedy, jak bude vypadat kompletní Taylorův rozvoj funkce v čitateli, jest e = + +! + o, e =! + o, arctanhe =! + o + o =! + o. Soustřed me se nyní na jmenovatel, zjevně budeme potřebovat rozvoj do řádu. Jest + = + + o, sin π π + = + + o = π 8 8 celkem tedy 0 arctanhe 4 + sin π = 0! + o 4 + π + o = 0 = sin π + 0 π 8 y = π 8 y. + + o + o = π + o, + o π + o = 0 + o π + o = 6 π.

.5.5 0.5-0 0-5 0 5 Obrázek : Graf funkce. 0