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.

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 4. února 2009

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 16. ledna 2009

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

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

7.1 Extrémy a monotonie

10. cvičení - LS 2017

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

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

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

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.

Derivace a průběh funkce příklady z písemných prací

Derivace a monotónnost funkce

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

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

IX. Vyšetřování průběhu funkce

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

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

Význam a výpočet derivace funkce a její užití

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015)

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

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

Základy matematiky pro FEK

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

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

Přednáška z MA. Michal Tuláček 16. prosince IV.7 Průběhy funkce 3. 2 Vyšetřování průběhu funkce- KUCHAŘKA 4

Zlín, 23. října 2011

Matematika I pracovní listy

Aplikace derivace a průběh funkce

soubor FUNKCÍ příručka pro studenty

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

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

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Průběh funkce ZVMT lesnictví 1 / 21

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

. 1 x. Najděte rovnice tečen k hyperbole 7x 2 2y 2 = 14, které jsou kolmé k přímce 2x+4y 3 = 0. 2x y 1 = 0 nebo 2x y + 1 = 0.

PRŮBĚH FUNKCE JEDNÉ REÁLNÉ PROMĚNNÉ

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

1 L Hospitalovo pravidlo

y H = c 1 e 2x + c 2 xe 2x, Partikularni reseni hledam metodou variace konstant ve tvaru c 1(x)e 2x + c 2(x)xe 2x = 0

Teorie. Hinty. kunck6am

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

Teorie. Hinty. kunck6am

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

Průběh funkce 1. Průběh funkce. Při vyšetření grafu funkce budeme postupovat podle následujícího algoritmu:

Limita funkce. FIT ČVUT v Praze. (FIT) Limita funkce 3.týden 1 / 39

Definice Řekneme, že funkce z = f(x,y) je v bodě A = [x 0,y 0 ] diferencovatelná, nebo. z f(x 0 + h,y 0 + k) f(x 0,y 0 ) = Ah + Bk + ρτ(h,k),

1. Písemka skupina A...

Seminární práce z matematiky

(5) Primitivní funkce

Diferenciální počet funkcí více proměnných

I. Diferenciální rovnice. 3. Rovnici y = x+y+1. převeďte vhodnou transformací na rovnici homogenní (vzniklou

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Derivace funkce Otázky

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

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).

Písemná zkouška z Matematiky II pro FSV vzor

Matematika B 2. Úvodní informace

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

Mocninná funkce: Příklad 1

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

5.3. Implicitní funkce a její derivace

Zkouška ze Aplikované matematiky pro Arboristy (AMPA), LDF, minut. Součet Koeficient Body. 4. [10 bodů] Integrální počet. 5.

14. Monotonnost, lokální extrémy, globální extrémy a asymptoty funkce

- funkce, které integrujete aproximujte jejich Taylorovými řadami a ty následně zintegrujte. V obou případech vyzkoušejte Taylorovy řady

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

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 =

Derivace funkce. existuje limita lim 0 ) xx xx0. Jestliže tato limita neexistuje nebo pokud funkce ff

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. f(x) = (cos x) cosh x + 3x a nalezněte rovnici tečen ke grafu této funkce v bodech f(x) = (sin x) x2 + 3 cos x

Základy matematické analýzy (BI-ZMA)

Konvexnost, konkávnost

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

dx se nazývá diferenciál funkce f ( x )

Průběh funkce jedné proměnné

MATEMATIKA I. Požadavky ke zkoušce pro skupinu C 1. ročník 2014/15. I. Základy, lineární algebra a analytická geometrie

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

Matematika I (KX001) Užití derivace v geometrii, ve fyzice 3. října f (x 0 ) (x x 0) Je-li f (x 0 ) = 0, tečna: x = 3, normála: y = 0

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Zápočtová písemka Řešení

Katedra aplikované matematiky, VŠB TU Ostrava.

3. ledna list a odevzdejte tento zvláštní list (listy) i všechny ostatní listy, které jste při řešení

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

PRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

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

Poznámka: V kurzu rovnice ostatní podrobně probíráme polynomické rovnice a jejich řešení.

Matematika I: Pracovní listy do cvičení

verze 1.3 kde ρ(, ) je vzdálenost dvou bodů v R r. Redukovaným ε-ovým okolím nazveme ε-ové okolí bodu x 0 mimo tohoto bodu, tedy množinu

Limita a spojitost funkce

1. Definiční obor funkce dvou proměnných

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

Teorie. Hinty. kunck6am

Úvodní informace. 17. února 2018

Limita a spojitost funkce a zobrazení jedné reálné proměnné

D(f) =( 1, 1) [ ( 1, 1) [ (1, 1). 2( x)3 ( x) 2 1 = 2(x) 3. (x) 2 1 = f(x) Funkce je lichá, není periodická

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

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 5 6 8 Získáno [5] Spočtěte x x + x dx Pečlivě popište definiční obor integrandu a definiční obor nalezené primitivní funkce, určete na jakém množině platí vztah F f Řešení: Definiční obor integrandu je zjevně,, Mysleme si, že výpočet probíhá na jednom z těchto intervalů Počítejme x x + x dx spočtěme si zvlášt a du q u x u +u u + u u u 4u + u du 4 u u + u du + + u + u du u u du u u + u du Celkem proto u u 4 dx u +u u + u u du du du + u du u + u du + du u arctanu + u + u du + u + u u du, u + ln + u u u + u + u u du u + ln + u u + u arctanu ln u + u + arctanu ln + + arctan konečně proto x x + x dx ln + x x + arctan + x + x x + x + C x + x, Kde konstanta C může být jiná na každém z uvažovaných intervalů Primitivní funkce je definována na množině x,,, vztah F f platí na intervalu, a na intervalu,

[6] Spočtěte itu n + + cos n n + n Řešení: Počítejme n + + cos n n + n e n + nln @ +cos n n + A e n + n +cos n lnbb n + @@ C A + C A +cos n n + A @ +cos n n + e +cos n lnbb n + @@ C A + C A +cos n n + n +cos n n + n e n + +cos n lnbb n + @@ C A + C A +cos n n + e n ln +cos n n ln +cos n ln+cos n e ln

[] Vyšetřete průběh následující 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, konvexní, konkávní, lokální a globální extrémy, inflexní body, tečny v inflexních bodech, asymptoty, graf fx arcsin x + x Řešení: Prozkoumejme nejdříve definiční obor Funkce arcsin y je definována pro y [, ], proto musí být x + x, zřejmě řešením rovnice x + x + x, x + x ± jsou body x a x Vnitřní funkce je tedy hyperbola s singularitou v x a horizontální asymptotou v y, hyperbola protíná přímky y ± v bodech x, viz Obrázek Funkce x+ x tedy dáva hodnoty v intervalu [, ] pro x, ] [, + Definičním oborem zkoumané funkce je proto, ] [, + Limity v krajních bodech definičního oboru jsou x + arcsin π x x, x + arcsin π x + x, x + arcsin arcsin <, x + x x + arcsin arcsin < x x Funkce má tedy horizontální asymptotu o rovnici y arcsin Funkce je na svém definiční oboru spojitá složení spojitých funkcí, není sudá ani lichá, není periodická Spočtěme první derivaci, jest d x + dx arcsin d x + x dx x x+ x x+ x x > Derivace existuje na celém vnitřku definičního oboru a je zde spojitá, ity derivace v krajních bodech definičního oboru jsou d x + x dx arcsin +, x d x + x + dx arcsin + x Funkce je tedy na svém definičním oboru rostoucí, přesněji funkce je rosoucí na intervalu, ] a na intervalu [, + Spočtěme druhou derivaci d x + dx arcsin d x dx x+ x x+ x x x + x+ x x+ x x+ x d x + dx x x + 9 x x 4 x x 4x 7x + x xx xx x

Kořeny rovnice 4x 7x + jsou x,4 7 8 ± 8 Funkce je tedy zjevně konvexní na intervalu, a konkávní na intervalu [, + Nyní jsme schopni načrtnout graf funkce viz Obrázek Z grafu vyčteme zbývající informace: fukce je prostá, obor hodnot je [ π, arcsin ] arcsin, π, v bodě x nabývá funkce globálního maxima, hodnota funkce v bodě globálního maxima je π, v bodě x nabývá funkce globálního minima, hodnota funkce v bodě globálního minima je π

[8] 4 Najděte Taylorův rozvoj do řádu o y 6 funkcí sin y + π a cos y + π pro y Spočtěte itu x π cosx +sin x Řešení: Proved me nejdříve jednoduchou substituci a zkoumejme výraz cos y + π +sin y+ π pro y, oba požadované rozvoje tedy budou při výpočtu zmíněné ity nanejvýš užitečné Jest cos y + π + k sin y + π + k k! k! d k dy k cos y + π y k y + y y! y5 5! + o y 6, d k dy k sin y + π y k y y! + y4 4! + y6 6! + o y 6 Pochopitelně jsme si mohli všimnout, že cos y + π siny a sin y + π cosy a použít známé vzorce Pokračujme dál v hledání Taylorových rozvojů pro jednotlivé výrazy v zkoumané itě, na náledujícím řádku vždy využíváme výsledek z řádku předchozího Celkem tedy sin y + π y + y4 4 + o y 5 y + y4 + o y 5, + sin y + π y + 7 y4 + o y 5, + sin y + π y + 7 y4 + o y 5 y 7 y4 + o y 5 cos y + π y + y 6 y5 + o y 5 +sin y+ π y 7 y4 + o y 5 y + y 6 y4 + o y 5 y 7 y + oy 4 y Poznámka: Vyjasněte si prosím, co znamená Taylorův rozvoj funkce se středem v bodě x Jste zvyklí psát sinx x x! + x5 5! + o x 6 což je Taylorův rozvoj funkce sin se středem bodě x, aneb jinými slovy nejlepší aproximace funkce sin polynomem v okolí bodu x, uvážíme-li první dva členy ve výše uvedeném rozvoji, situace bude vypadat tak, jako na obrázku 4 Podívejme se nyní, co je potřeba udělat, pokud chceme znát Taylorův rozvoj funkce sin v bodě x π Nenapadne-li nás nic lepšího, musíme vyjít z obecného vzorečku, kde nyní klademe x π fx fx + df dx x x + d f xx! dx x x + o x x, xx tedy x π sin x + o x x! Uvážíme-li pouze první dva členy rozvoje, situace bude vypadat tak jako na obrázku V žádném případě nesmíte psát nesmysly jako sin x x π! + o x, což bylo bohužel velmi často vidět ve zkouškové písemné práci

A nyní se konečně věnujme prvnímu úkolu ve výše zadaném příkladu, chceme napsat Taylorův rozvoj funkce sin y + π pro y +, aneb chceme prozkoumat chování zadané funkce na okolí bodu π Je tedy potřeba dosadit za x y + π do posledního vzorce, což dává sin y + π y! + o y Můžete si také povšimnout, že v mnohých učebnicích je Taylorův vzorec uváděn ve tvaru fa + h fa + df dx h + d f xa! dx h + o h, xa což přesně odpovídá přístupu sedíme v bodě a a pozorujeme, co se stane, pokud s z tohoto bodu pohneme o h Všechy přístupy jsou samozřejmě vzájemně záměnné, stačí jen vše dobře promyslet

- -5 5 x 5-5 - -5 Obrázek : Graf funkce arcsin x+ x

x - - - - Obrázek : Graf funkce x+ x - - - - x - - sinx -x-pi/^/ Obrázek : Taylorův rozvoj funkce sin se středem v π, tedy sinx x π! + o x π

- - - - x - - sinx x-x^/! Obrázek 4: Taylorův rozvoj funkce sin se středem v nule, tedy sin x x x! + o x 4