RNDr. Jiří Dočkal, CSc. MATEMATIKA I. Řešené příklady



Podobné dokumenty
ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A1. Cvičení, zimní semestr. Samostatné výstupy. Jan Šafařík

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

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika I/1 BA06. Cvičení, zimní semestr

Matematika I pracovní listy

Seminární práce z matematiky

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

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

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

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika BA01. Cvičení, zimní semestr DOMÁCÍ ÚLOHY. Jan Šafařík

MATEMATIKA I Požadavky ke zkoušce pro 1. ročník, skupina A 2017/18

Požadavky ke zkoušce. Ukázková písemka

Matematika I: Pracovní listy do cvičení

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika AA01. Cvičení, zimní semestr DOMÁCÍ ÚLOHY. Jan Šafařík

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.

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

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

Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika Obor reálných čísel

Katedra aplikované matematiky, VŠB TU Ostrava.

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

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

MATEMATIKA I. Marcela Rabasová

PRŮBĚH FUNKCE - CVIČENÍ

FUNKCE, ZÁKLADNÍ POJMY

MATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Maturitní otázky z předmětu MATEMATIKA

Tematický plán Obor: Informační technologie. Vyučující: Ing. Joanna Paździorová

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).

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

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

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

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

VZOROVÉ PŘÍKLADY Z MATEMATIKY A DOPORUČENÁ LITERATURA pro přípravu k přijímací zkoušce studijnímu oboru Nanotechnologie na VŠB TU Ostrava

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 4. února 2009

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

Maturitní okruhy z matematiky - školní rok 2007/2008

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Maturitní témata profilová část

Soubor příkladů z Matematické analýzy 1 (M1100) 1

DERIVACE. ln 7. Urči, kdy funkce roste a klesá a dále kdy je konkávní a

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

1 Analytická geometrie

B) výchovné a vzdělávací strategie jsou totožné se strategiemi vyučovacího předmětu Matematika.

Systematizace a prohloubení učiva matematiky. Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor. Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika I/2 BA07. Cvičení, zimní semestr

FUNKCE, ZÁKLADNÍ POJMY

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

c ÚM FSI VUT v Brně 20. srpna 2007

Definice derivace v bodě

CVIČNÝ TEST 13. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Funkce a lineární funkce pro studijní obory

PRŮBĚH FUNKCE JEDNÉ REÁLNÉ PROMĚNNÉ

METODICKÝ NÁVOD MODULU

II. 3. Speciální integrační metody

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium Studijní program Fyzika obor Učitelství fyziky matematiky pro střední školy

Maturitní témata z matematiky

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

Digitální učební materiál

13. DIFERENCIÁLNÍ A INTEGRÁLNÍ POČET

Aplikace derivace ( )

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

Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64, 37021

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Extrémy funkce dvou proměnných

Nezbytnou součástí ústní zkoušky je řešení matematických příkladů, které student obdrží při zadání otázky.

II. Zakresli množinu bodů, ze kterých vidíme úsečku délky 3 cm v zorném úhlu větším než 30 0 a menším než 60 0.

Úvod, základní pojmy, funkce

MATEMATIKA STUDIJNÍ POŽADAVKY PRO JEDNOTLIVÉ ROČNÍKY STUDIA

MATURITNÍ OTÁZKY Z MATEMATIKY PRO ŠKOLNÍ ROK 2010/2011

Funkce. Vlastnosti funkcí

Úvodní informace. 17. února 2018

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Bakalářská matematika I

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Matematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015)

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

Praha & EU: investujeme do vaší budoucnosti. Daniel Turzík, Miroslava Dubcová,

Učební plán 4. letého studia předmětu matematiky. Učební plán 6. letého studia předmětu matematiky

LOKÁLNÍ EXTRÉMY. LOKÁLNÍ EXTRÉMY (maximum a minimum funkce)

Cvičné texty ke státní maturitě z matematiky

Maturitní témata z matematiky

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

2. Zapište daná racionální čísla ve tvaru zlomku a zlomek uveďte v základním tvaru. 4. Upravte a stanovte podmínky, za kterých má daný výraz smysl:

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Derivace a monotónnost funkce

Zlín, 23. října 2011

Význam a výpočet derivace funkce a její užití

MATEMATICKÁ ANALÝZA STUDIJNÍ OPORA PRO KOMBINOVANÉ

Matematika 1 Jiˇr ı Fiˇser 19. z aˇr ı 2016 Jiˇr ı Fiˇser (KMA, PˇrF UP Olomouc) KMA MAT1 19. z aˇr ı / 19

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Řešíme tedy soustavu dvou rovnic o dvou neznámých. 2a + b = 3, 6a + b = 27,

CZ 1.07/1.1.32/

MATEMATIKA A Metodický list č. 1

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Transkript:

RNDr. Jiří Dočkal, CSc. MATEMATIKA I Řešené příklady Uváděné řešené příklady jsou vybrány a řazeny v návaznosti na orientační učební pomůcku Doc.RNDr.Ing. Josef Nedoma, CSc.: MATEMATIKA I. Tato sbírka řešených příkladů je určena jako orientační pomůcka pro samostatnou přípravu ke konzultacím kombinovaného studia FSI VUT v Brně. BRNO, září 00 autor

Řazení příkladů: ) Množiny ) Matematická logika... ) Reálná a komplení čísla... ) Matice a algebraické vektory. 5) Determinanty 6) Soustavy lineárních rovnic 7) Polynomy a jejich podíly. 8) Geometrické vektory 9) Analytická geometrie v prostoru.... 0) Funkce jedné reálné proměnné... ) Limita a spojitost.. ) Derivace funkce.. ) Taylorova věta a aplikace.. ) Primitivní funkce. 5) Riemannův integrál 6) Aplikace Riemannova integrálu Seznam použité literatury:. Eliaš,J.,Horváth,J.,Kajan,J.: Zbierka úloh z vyššej matematiky..časť (.vydanie),bratislava, Alfa,976. Jirásek,F.,Kriegelstein,E,Tichý,Z.: Sbírka řešených příkladů z matematiky. Praha,SNTL-Alfa,987. Mrhačová,H.: Cvičení z lineární algebry, Skriptum, VUT v Brně, ES Brno, 98. Nedoma,J.: Matematika I,Shrnutí a přehled, Orientační metodická pomůcka, rukopis,00 5. Nedoma,J.: Matematika I. Skriptum FSI VUT v Brně, 00 6. Skála,J.: Matematika I, řešené úlohy pro cvičení, Skriptum, VŠST v Liberci, 98 7. Tomica,R.: Cvičení z matematiky pro I.ročník, Skriptum, VUT Brno, SNTL Praha, 965 8. Vosmanská,G.,Rádl,P.: Cvičení z matematické analýzy, Skriptum,(.vydání), VŠZ Brno,99

. Množiny.. Určete všechny podmnožiny množiny M{,,5}. Množina M má tyto podmnožiny: Prázdná množina Podmnožiny o jednom prvku {, } {,5 } { } Podmnožiny o dvou prvcích {, },{,5 },{,5} Podmnožiny o třech prvcích {,,5} M Množina M obsahuje 8 podmnožin včetně prázdné množiny a dané množiny... Určete průnik A B množin A, B, kde A je množina všech prvočísel, B množina všech sudých čísel. A{,,5,7,,... }, B{,,6,8,0,... } A B { }.. Jsou dány množiny A{,,5,7}, B{,5,6,7,8}, C{,5,6,7,8,9}. Určete a) A B, B C b) A B C c) A B, B C d) A B C Hledané množiny jsou : a) A B{5,7}, B C {5,6,7,8} b) A B C {5,7} c) A B {,,,5,7,8}, B C {,,5,6,7,8,9} d) A B C {,,,5,6,7,8,9}.. Jsou dány intervaly A (-,), B <-,>, C(,5>. Určete: a) A B c) B C e) A B g) B C b) A C d) A B C f) A C h) A B C Hledané množiny jsou : a) A B (-,) c) B C <-,5> e) A B <-,> b) A C (-,5> d) A B C (-,5> f) A C (,) g) B C (,> h) A B C (,>.. Jsou dány intervaly A(-,), B,, C -,, ). Určete: a) (A B) C b) ( C B) A c) A B C d) A B C Výsledné intervaly jsou: a) (A B) C -,, b) ( C B) A -,) c) A B C { } d) A B C ( -, )

. Matematická logika.. Rozhodněte, které z následujících slovních spojení je výrok. Pokud se jedná o výrok, určete jeho pravdivost: a) Číslo je nezáporné. b) Číslo 5 je záporné. c) Každý obdélník je rovnoběžník. d) Trojúhelník ABC je pravoúhlý. e) :0 je 0 Řešení : a) není výrok, protože o nic nevíme b) je výrok a to nepravdivý c) je výrok a to pravdivý d) není výrok, protože o trojúhelníku ABC nic nevíme e) není výrok, protože dělení nulou není definováno.. Utvořte negaci výroků: a) dnes je svátek b) všichni žijící lidé jsou menší než 80 cm c) >, je-li reálné číslo Řešení: a) dnes není svátek b) eistuje žijící člověk, který má 80 cm nebo více c), je-li reálné číslo.. Utvořte disjunkci dvou výroků p, q a určete pravdivost složeného výroku, je-li p číslo je násobkem čísla, q číslo je násobkem čísla 5, Řešení : p q (číslo je násobkem čísla ) (číslo je násobkem čísla 5) číslo je násobkem čísla nebo 5 Složený výrok je pravdivý přesto, že výrok q je nepravdivý... Určete konjunkci dvou výroků p, q, je-li p reálné číslo je menší než, q reálné číslo je větší nebo rovno číslu, Řešení : p q ( ) ( > ) (,

5..5 Dosaďte výroky p, q + 7 do uváděné výrokové formule a) p q b) p q c) q p d) q p a) je-li, pak +7 výrok pravdivý Řešení : b) je-li, pak +7 výrok pravdivý c) je-li +7, pak, výrok nepravdivý d) je-li + 7, pak, výrok pravdivý..6 Určete pravdivostní hodnotu složeného výroku ((. 6) (. 6)) ( < ) p (. 6), q (. 6), p q ((. 6) (. 6)), v ((. 6) (. 6)) (< ) Pravdivostní tabulka pak má tvar: p q p q v 0 Z uvedené tabulky plyne, že složený výrok je pravdivý...7 Určete pravdivostní hodnotu složeného výroku ( p q) ( p q) ( p q) ( p q) ( p q) ( p q) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5

6. Reálná a komplení čísla.. Určete supremum, infimum, maimum a minimum množiny M a) M -5,-) b) M 0,, c) M (-, ) a) sup M -, inf M -5, ma M neeistuje (otevřená množina), min M -5 b) sup M, inf M 0, ma M, min M 0 c) sup M neeistuje, inf M -, ma M neeistuje (otevřená množina), min M neeistuje.. Zapište pomocí nerovnic s absolutní hodnotou okolí daného čísla o daném poloměru: a) okolí čísla 6 o poloměru b) okolí čísla o poloměru c) okolí čísla.5 o poloměru 0.5 Řešením jsou nerovnice: a) (6-,6+) (, 8 ) { R ; 6 < } b) (--,-+) (-, - ) { R ; + < } c) (.5-0.5,.5+0.5) (, ) { R ;.5 < 0.5 }.. Pomocí binomické věty řešte ( ) 0 0 ( )..( ) +..( ) +..( ) +..( ).8... +..... 8 + 8 6 5.. Vypočtěte ( + i) + ( i) ( + i) + ( i) ( + i).( + i) + ( i). +.i+.i+.i + i + 6i+ 6i 9+ i + 0i.. Vypočtěte i 5+ i i i 5 i ( i).(5 i) 0 5i i+ 6i. 5+ i 5+ i 5 i (5+ i).(5 i) 5 + 0i 0i i 0 9i 6 9i 9 i 5 + 9 9 9 6

7.. Vypočtěte i i + + 9.. Řešte binomickou rovnici 0 0 ( ):( ) + + + + 0, ± + 0 + Kořeny jsou Zkouška : + 0 + + 0 0, + i, + i ( -).( + i + + + 5.. Řešte rovnici. z + 0 ).( i ) ( ).( ) ± Budeme hledat řešení rovnice převedením na problematiku nalezení kořenů kompleního čísla z -. 5 5 5 z + 0 z z číslo z - převedeme na goniometrický tvar cosπ + i sinπ 5 0 pak π + kπ π + kπ cos + i sin pro k 0,,,,. 5 5 Dos taneme tedy pět kořenů : z z z z z 0 0 cos6 isin 6, + + 0 0 cos08 isin08, cosπ + i sin π, + 0 0 cos 5 i sin 5, + 0 0 cos i sin.. i 7

8. Vektory a matice.. Sečtěte vektory a [,, ], b [,, ] a+b.. Odečtěte vektory a [,, ], b [,, ] a-b b-a [,, ] + [,, ] [ +,, + ] [,, 0] Platí tedy: [,, ] [,, ] [, +, ] [, 6, ] [,, ] [,, ] [,, + ] [, 6, ] a-b - (b-a).. Určete vektor v a, je-li a [,-5,,9,-7] v [, 5,,9, 7] [. 0,,8, ].. Určete vektor v -a-0b, je-li a[,,-] b[0,,9] [ ] v -a-0b -[,,-] -0[0,,9] -9,-6,.. Jsou dány čtvercové matice A,B,C 0 A 5 B 6 5 C 7 0 0 0 0 a) vypočtěte A+B 0 0 0 A+B 5 6 5 8 0 5 + 7 0 0 7 0 b) vypočtěte B-A 0 6 B - A 6 5 5 0 0 7 0 7 c) vypočtěte.c C.. 0 0 0 0 d) vypočtěte A-B+C 8

9 0 0 A-B+C 5 6 5 5 + + 7 0 0 0 0 7 0 9 6 + 8 5 6 9 + 0 6 0 0 7 0 e) vypočtěte (A+B)-(B-A)-A 0 0 6 0 0 0 (A+B)-(B - A)-A 8 0 5 0 5 8 0 5 + 7 0 7 7 0 7 0 6 6 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 + 7 0 0 0 0.. Vypočtěte A+E,je-li 6 8 5 7 A - - 0 0, 0 E 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 8 0 0 0 6 8 5 7 0 0 0 5 7 A+E + - - 0 0 0 - - 0 0 0 0 0 0.. Vypočtěte A+B, je-li a c -a b A, B d b c -b a c -a b 0 c+b A+ B d b + c -b d+c 0 9

0.. Vypočtěte součin matic A. B a B. A, jestliže 0 5 7 A, B 9 5 7 0 5 7. ( 5).( ) 7.5.0 ( 5). 7.7 A.B. + + + + 9 ( ).+ 9.( ) +.5 ( ).0+ 9..7 5 7 + 5 9 9 6 0. + 0.( ).( 5) + 0.9.7 + 0. 5 7 B.A. ( )..( ) ( ).( 5).9 ( ).7 +. + + 9 5 7 5.+ 7.( ) 5.( 5) + 7.9 5.7+ 7. 5 7 7 5 5 8 6.. Přesvědčeme se, že platí A. E E. A A je-li E jednotková matice stejného řádu jako matice A, -7 která je tvaru A 5-7 0. + ( 7).0.0+ 0.5-7 A.E. A 5 0. 5.0.0 5. 5 + + 0-7.+ 0..( 7) + 0. 5-7 E.A. A 0 5 0.+. 0.( 7).5 5 +.. Vypočtěte součin matic A. B a B. A, jestliže - 5 6 A B - 7-8 - 5 6 9 A.B. - 7-8 8 5 6-9 8 B.A. 7-8 - 9 8 0

.. Vypočtěte součin matic A. B a B. A, jestliže A [ 5 -] B - A.B 5 -. - [ ] [ ] 0 6 B.A -.[ 5 - ] 5 0 8..5 Vypočtěte součin A, A, je-li A - 6 A A,A. - - 8 7 6 9 0 A A,A.A.. A.A. - - - 8 7-0 9..6 Vypočtěte součin matic A.B, kde A 0, B 0 0 0 0 0 5 AB. 0.0 0 0 0 0 0 0 0

.. Vypočtěte hodnost h(a) matice A, je-li 6 8 0 A 7 5 0 8 8 0 6 8 0 /() 0. ř A 7 5 ~ 7 5 + (. ř).( ) ~ 0 8 8 0 /() 5 9 5 + (. ř).( 5) 0 0 ~ 0 5 ~ 0 5 h(a) 0 5vynech... Vypočtěte hodnost h(a) matice A, je-li - A - -. ř - A.(. ř) ~ 0 5 - ~ (. ř +. ř) 0 0vynech. 0 5 - +. ř 0 0 vynech. h(a).. Rozhodněte, pro které číslo a má matice A hodnost h(a) - 0 A 0 a - 0. ř. ř. ř A. ř ~ 0 a. ř ~ 0 a. ř ~ 0 a 0 a. ř - 0 +.(. ř) 0.(. ř) 0 0 a 9 h(a) jen pro a 0, tedy pro a

5. Determinanty 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu dta e 5 6 det A ( ).( 6) ().(5) 8 0 8 5 6 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu a det A e c g a c det A ag. ce e g. 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu + i + i det A i i + i + i det A ( + i).( i) ( + i).( i) (+ 9) (+ ) i i 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu 0 det E 0 5..5 0 det E. 0.0 0 Vypočtěte hodnotu determinantu sin cos detc cos sin sin cos det C sin.sin cos.( cos ) sin cos cos sin 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu 7 6 5 8 9 0 pomocí Sarrusova pravidla 7 6 5 7 6 8 9 0 8 9 +.6.0 + ( ).5.8 +.( 7).( 9).6.8.5.( 9) ( ).( 7).0 + 0 0 + 5 9 + 90 0 60

5.. Vypočtěte hodnotu determinantu a b c b c a c a b pomocí Sarrusova pravidla a b c.. +.. +........... b c a acb bac cba ccc bbb ccc abc c b a c a b.cos sin 0 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu det J(r,,z) rsin rcos 0 0 0.cos sin 0 det J(r,,z) rsin rcos 0 cos.( rcos ).+ sin.0.0 + ( rsin ).0.0 0 0 r r r r 0.( cos ).0 cos.0.0 sin.(.sin )..cos + 0 + 0 0 0 +.sin r.(cos sin ) r. r + T 5.. Přesvědčete se, že determinant matice A a transponované matice A mají stejnou hodnotu, - když matice A -6 5. 7 0 8 Původní matice - A -6 5 7 0 8, transponovaná matice -6 7 8 T A - 5 0, - det A -6 5 0 56 05 96 7 7 0 8 det A T -6 7-5 0 0 56 05 96 7 8

5 0 5 5.. Vypočtěte hodnotu determinantu.řádu det D 7 6 0 8 0 8 9 pomocí Laplaceovy věty o rozvoji determinantu a to podle.řádku 0 5 0 5 0 5 + + 7 6 0 0 8 9 8 8 9 8 0 8 9 5 + + det D.( ). ( 7).( ). + 6.( ).( 8 80 6) 7.( 7 0 0 96) + + + + + 8 0 9 + 6.(5 6 + 80 8) 86+ 55 5.. Přesvědčete se, že různé rozvoje dají stejnou hodnotu determinantu. Rozviňte determinant.řádu 0 0 0 podle.řádku a podle.sloupce 0 + + +.( ). 0 +.( ). + 0 + ( ).( ). 0 0 0 0 0.( + + 0 6 0) ( 8 + 0 0 + + 6) + (0 + 0 + 8 0 ) 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0.( ). 0 +.( ).0 +.( ). + 0 + + + ( ).( + + 0 6 0).( + 0 + 0 + + 0) + + 0 + + 0 0 + 0 + 0 0 5

6 5.. Rozvojem dle řádku samých nul se přesvědčete, že hodnota determinantu A, jehož řádek (sloupec) obsahuje samé nuly má nulovou hodnotu. 0 0 0 0. det A 0 0 0 0 0 0 + + + 0 0 0 0 + + + det A 0.( ). 0 0.( ). 0 0.( ). + 0.( ). 0 0 0 0 0 0 + + + 0 5.. Úpravou na trojúhelníkový tvar vypočtěte hodnotu determinantu det D 0 0. ř. ř det D 0. 0.(. ř). 0.( ). 0. ř 0 0.(. ř) 0 + ( )(. ř ) 0.( ). 0.( )...0 0 0 0 0 Zkouška pomocí Sarrusova pravidla : 0 0.. ( ) +.0. +..0...0.0..( ) + 0 6

7 5.. Úpravou na trojúhelníkový tvar vypočtěte hodnotu determinantu 7 6 8 8 0 0 5 8 7 6 7. ř 7. ř 6 8 8.(. ř) 0 0. ř. 0 0 5. + ( 5).(. ř).5 0 0 + 0.(. ř) 8 7 6. 5.(. ř) 0 5. + 5. (. ř) 7. ř 7. ř 0 0. ř 0 0. ř...5. 0 0. ř. 5. 0 0. ř 0 0 7 +. (. ř) 0 0. +.(. ř) 7 0 0..( ).50. 5.5.. 0 0.5.. 0 0 0 50 5.. Přesvědčete se, že hodnota determinantu A a determinantu transponované matice k matici A je stejná. a c det A a.( a) cb. a cb. b a a T det A.( ).. c b a a bc a cb a 5.. Přesvědčete se, že výměna dvou po sobě jdoucích řádků způsobí změnu znaménka. det A 9 0 Výměna prvých dvou řádků: det A + 9 + + + 0 7

8 6. Řešení soustav lineárních rovnic 6.. Řešte soustavu lineárních rovnic A.XB pomocí Gaussovy eliminační metody y+ z 8 + 5y z 0 7 y+ 7z 5 8. ř 8. ř 8 5 0 + (,5).(. ř) ~ 0 9,5 7. ř ~ 0 9,5 7 7 5 (,5).(. ř) 0 9,5 ( ). (. ř) 7 + 7 + 0 0 0 Protože matice soustavy má hodnost h(a) a rozšířená matice soustavy má hodnost h(a B), nemá soustava A.XB dle Frobeniovy věty řešení 6.. Řešte soustavu lineárních rovnic A.XB pomocí Gaussovy eliminační metody + y z 5 y+ 5z 6 5. ř 5 ~ 5 6 + ( ).(. ř) 0 0 9 Matice soustavy i rozšířená matice soustavy mají hodnost h (A)h (A B), počet proměnných n. Podle věty Frobeniovy je n-h (A) proměnná volitelná. Zvolme tedy z t. Pak ze soustavy plyne zt y (t + 9) ( t+ 6), 0 5 kde t je libovolné reálné číslo. 8

9 6.. Řešte soustavu lineárních rovnic A.XB pomocí Gaussovy eliminační metody 5 9y+ 5z y+ z 0 + y+ z 5 9 5 0. ř 0. ř 0. ř ~ 5 9 5 5.(. ř) ~ 0 0 5.(. ř) ~.(. ř) 0 7.(. ř) 0. ř 0. ř ~ 0 0. ř ~ 0 0. ř 0 7 7.(. ř) 0 0 5 7.(. ř) zpětný chod : z 5 y 0 z + y 5+ 7, když dosadíme vypočtené hodnoty y a z. 6.. Řešte soustavu lineárních rovnic A.X0 pomocí Gaussovy eliminační metody + + 0 + 7 + 5 0 + 6 + 0 0 + 0. ř. ř. ř 7 5.(. ř) 0 7. ř ~ ~ 0-7.( ) 6 0 (.) ř 0 7.(.) ř ~ + 0 7 ().(. ř) (. ř) 0 7 ( vynech) +. ř 0 7. ř ~ 0 7, 0 0 / ( ) 0 0 h (A)h (A B)n, soustava má triviální řešení 0 9

0 6..5 Řešte soustavu lineárních rovnic A.XB pomocí Gaussovy eliminační metody + + + + 6 6 + 0 0 0 0 6 0 6 0 0 5 0 h(a), h(a/ B), n, tedy jednu proměnnou volíme jako parametr t t 0.( t ). t t 0 0 6.. Pomocí Cramerova pravidla řešte soustavu lineárních rovnic + y+ z 7 y+ z 5 + y+ z det(a) - + + + 9 8, det(a) 0, tedy soustava má právě jedno řešení 7 det(a ) 8 det(a) 8 7 det(a y ) 0 det(a y ) 5 5 + 9 + 5 6 7 0 y 0 det(a) 8 tedy det(a ) 5 - + 5 + 6 + 7 5 8 7 det(a ) 6 det(a) 8 tedy y 0 Z det(a z ) - 5 9 + 7 + 5 + 5 6 z tedy z 0

7. Polynomy a jejich podíl 7.. Rozložte polynom + + na součin kořenových činitelů. + + + + + ( + ) + ( + ) ( + )( + ) nebo ± 9 8 ± + +. + + + + + + 0,,.( ).( ) ( )( ) 7.. Rozložte polynom na součin kořenových činitelů. + ( ) +.( ).( + ) + ( )( + + ) ( ).( + ) 7.. Rozložte polynom + 7+ na součin kořenových činitelů. + 7 + ( + ).( + ) 7.. Rozložte polynom 7 + 8 na součin kořenových činitelů. 7 + 8 8 7 ( ) ( )( + + ) 7 ( ) + + + ( )( 7 ) ( )( 5 ) ( )( )( ) 7..5 Rozložte polynom + na součin kořenových činitelů. + + ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( + ) 7.. Užitím Hornerova schematu rozložte na součin kořenových činitelů 5 + 9 + 0 6-9 - 0-6 -6-0 0-6 - -0 6-60 - -6 8 0 6 6 50 - -5 0 7 0 5 80 - - 6 0 - - 0 5 + 9 + 0 6 ( )( + 6+ 8) + + + ( )( )( 6) + + ( )( ) ( )

7.. Užitím Hornerova schematu rozložte na součin kořenových činitelů 6 5 6 + + 8-6 - - 8 0 0-6 - - 8 0-5 6-8 0-6 - - -6 - -8 0 - -7 9-7 - 0-0 0 6 + + 8 ( )( + )( ) 6 5 7.. Rozložte racionální lomenou funkci f ( ) ( + )( + ) na parciální zlomky A B + ( + )(+ ) + +.( + )( + ) A(+ ) + B( + ) ( A+ B) + ( A+ B) A+ B, A+ B 0 tedy A, B + ( + )(+ ) + + 7.. Rozložte racionální lomenou funkci f( ) 6 + 5 ( ) na parciální zlomky A B C D A B C 6 + 5 A B C D + + +.( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 6 + 5 ( ) + ( ) + ( ) + 6 + 5 ( 6 + 8) + ( + ) + ( ) + D vyřešením soustavy pro ABCD,,, dostaneme A, B 0, C, D 6 + 5 + + ( ) ( ) ( )

7.. Rozložte racionální lomenou funkci f( ) 8 9 + na parciální zlomky 8 A B +.( 7)( ) 9+ 7 8 A( ) + B( 7) užijeme dosazovací metodu 6 B( 7) B 7 56 A(7 ) A 5 8 5 + 9 + 7 7.. Rozložte racionální lomenou funkci f( ) na parciální zlomky + A B+ C + + + ( + )( + ) + A ( + ) + ( B+ C)( + ) ( A+ B) + ( A+ B+ C) + ( A+ C).( + ) A+ B 0 A+ B+ C 0 A, B, C A + C + + + 7..5 Rozložte racionální lomenou funkci f( ) + ( + ) na parciální zlomky + A+ B C+ D +.( + ) ( + ) + ( + ) A B C D + ( + )( + ) + + A B A C B + ( ) + ( ) + ( + ) + ( + D) A B 0 A + C C, D B + D + + ( + ) + ( + )

8. Geometrické vektory uur r uur r 8.. V trojúhelníku ABC je AB a, BC b, S je střed strany BC, T těžiště trojúhelníka. r r uur uur uur P omocí vektorů a a b určete vektory AC, AS, AT. uur uur uur r r uur r r uur uur r r A C AB + BC a + b, AS a + b, AT AS a + b r 8.. Určete projekci vektoru a na přímku p, je-li dáno r r π ϕ, a. ap a.cos ϕ, proto ap.cos.. 8.. Jaké musí být číslo, aby dané dva vektory a i + 5 j, b i j r π r byly kolineární. r r Musí platit a k. b 5 j k. j k 5. Tedy je k. ( 5). 5. r r r 8.. Vyšetřete, zda dané tři vektory a k, b i j k, c i j+ k Jestliže ano, nalezněte vztah mezi nimi. jsou komplanární. Pro závislost musí platit. +. +. 0, tedy musíme řešit soustavu tří lineárních rovnic : 0. m+. n+. p 0 0. m. n. p 0. m. n+. p 0 Z prvních dvou rovnic plyne p r r r r m a nb pc Dané tři vektory jsou komplanární. n - a, dosazením do třetí rovnice je m. r r 8.. Vynásobte skalárně vektory a (i j), b ( i+ j). r r ab. (i j).( i+ j). + ( ). 5 8.. Vynásobte skalárně vektory r r ab i j k i j k r a i+ j+ k, b i+ j+ k. ( + + ).( + + ).( ) +.+. + 6+ r.

5 r r 8.. Určete úhel vektorů a i+ j, b i+ 5j. r r a i+ j, b i+ 5j r r ab..+.5 cosϕ r r a. b +. + 5. 6. π tedy ϕ r 8.. Zjistěte, zda vektory a i 5 j+ k, b i+ j+ k jsou na sebe kolmé. r a i 5 j+ k, b i+ j+ k r r ab.. + ( 5). +. 0 π cosϕ r r 0 ϕ a. b + ( 5) +. + + 0. 9 Tedy vektory jsou na sebe kolmé. r r 8.. Určete vektorový součin vektorů a i j+ k, b i+ j k. r r a b (i j+ k) ( i+ j k) i j k i j+ k k i+ 8j 0i+ 7j+ k r 8.. Vypočtěte a b r a určete geometrický význam vypočtené hodnoty, je-li r r a i+ j, b j+ k r r a b (i+ j ) ( j+ k) i j k 0 6i+ 0+ 6k 0 0 j 6i j+ 6k 0 r r a b + + 6 ( ) 6 88 Geometrický význam je obsah rovnoběžníka z uvedených vektorů. 5

6 r rr 8.5. Vypočtěte hodnotu smíšeného součinu abc, jsou-li vektory dány r r r a i j+ k, b i+ j k, c i+ j+ k rrr r r r r r r abc ( a b) c c.( a b) a a a nebo b b b + 9+ + 6+ 6 5 c c c c c c a a a b b b 6+ + + 6+ 6 5 8.5. Zjistěte, zda zadané vektory jsou komplanární r r r a i j+ k, b i+ j k, c 7i+ j k rrr r r r abc ( a b) c + 8+ 7+ 8 78 0 7 Tedy zadané vektrory jsou komplanární. 8.5. Vypočtěte objem rovnoběžnostěnu ABCDEFGH, jsou-li dány vrcholy A[,0,], B[-,-,7], C[0,-,-], E[6,5,]. uuuuruuuuruuuur Objem je dán jako smíšený součin tří vektorů AB AC AE uuuur uuuur uuuur AB (,, ), AC (,, 7), AE (, 5, 0) 7 0 + 5 + 8 0 0 6 5 0 8.5. Vypočtěte objem čtyřstěnu ABCD, jsou-li dány body A[,,], B[-,0,0], C[0,-,0], D[0,0,-]. Objem čtyřstěnu ABCD je dán jako uuuuruuuuruuuur AB AC AD. 6 uuuuruuuuruuuur AB AC AD ( 8 6 6 ) 6 + + + 6 6 6 6 uuuuruuuuruuuur AB AC AD 6 6

7 9. Analytická geometrie v prostoru 9.. Napište rovnici roviny, která je určena body A[,-,], B[-,5,6], C[7,8,-9]. ) Jeden způsob řešení: Normálový vektor n je kolmý k vektorům AB (r r ) c(-5,7,) a AC (r r ) b(6,0,-), i j k Tedy n b c 6 0 i + j +9 k (,,9). 5 7 Rovnice hledané roviny je (r r ).n0, tedy (-,y+,z-). (,,9)0. Tedy rovnice je tvaru 57+y+6z -50. ) Druhý způsob řešení: V kartézské soustavě souřadnic má rovnice hledané roviny tvar y+ z 5 7 8( ) 50( z ) + 8( y+ ) 6 0 ( z ) 0( ) 60( y+ ) y 9z+ 06 0 57+ y+ 6z 5 0 Tedy rovnice je tvaru 57+y+6z -50. 9.. Určete rovnici roviny, která prochází body M[,,5 ] a N[-6,7,] a je kolmá k rovině - y +z 50. Vektor n normály hledané roviny je kolmý k vektoru MN (r r )(-9,,-) a k normálovému vektoru n (,-,) dané roviny, a proto je n (r r ) n. Rovnice hledané roviny je pak (r- r ). n 0 respektive (r- r ). n 0. i j k n 9 i + 0 j + k (,0,) (r- r ) (-,y-,z-5), (r- r ) (+6,y-7,z-) pak rovnice je tvaru (-)+0(y-)+(z-5)0, nebo (+6)+0(y-7)+(z-)0. Po úpravách dávají obě rovnice týž výsledek + 0y + 7z 78 0. 9.. Napišme obecnou rovnici roviny, která je určena parametrickými rovnicemi u + v, y + u - v, z u + v. Z daných tří rovnic vyloučíme nejprve parametr u. Dostaneme + y 5 - v, z + y 7 7v. Vyloučením parametru v z těchto dvou rovnic dostaneme -7-0y + z -8, Po úpravě je obecný tvar rovnice roviny 7 + 0y z 8 0. 7

8 9.. Napište parametrické rovnice roviny určené třemi body A[,-,5], B[-5,7,], C[,,-5]. Platí AB s(-8,,-), AC t(-,8,-0). Tedy parametrické rovnice jsou - 8u - v, y - +u + 8v, z 5 - u -0v. 9.. Určeme vzdálenost bodu T[,6,] od roviny + 0y + 7z 78 0. Ze vzorce o vzdálenosti plyne +0.6+7.-78 8 6 v ( + 00 + 9 50 5 9.. Určete úhel rovin + y + z + 0 a - 5y - z + 0. Jde o ostrý úhel, který svírají normály obou rovin. Vypočteme jej pomocí skalárního součinu těchto normálových vektorů n (,,) a n (,-5,-). cos ϕ nn. 5 8 n. n. 6 9.. Napište rovnici přímky dané dvěma body M[,9,] a N[5,,]. Směrový vektor přímky MN s(5-,-9,-)s(,-6,8). Parametrické rovnice přímky jsou + t, y 9 6t, z + 8t. nebo 5 + t, y 6t, z + 8t. Vyloučením parametru dostaneme kanonický tvar rovnice přímky y 9 z 5 y z nebo. 6 8 6 8 Přímku můžeme také určit jako průsečnici dvou rovin. Rovnice dostaneme vyloučením parametru t z parametrických rovnic, takže daná přímka je dána vždy dvojicí rovnic : +y, y + z 5 nebo +y, 8 z 7 nebo y + z 5, 8 z 7. 9.. Napište rovnici přímky, která je rovnoběžná s přímkou p, určenou body A[,,], B[7,,] a prochází bodem C[-,5,9]. Směrový vektor dané přímky je AB s(7-,-,-) s(5,,-). + y 5 z 9 Kanonické rovnice mají tvar, 5 Nebo jako průsečnice dvou rovin 5y + 0 a + 5z 9 0 8

9 9.5. Vypočtěte vzdálenost bodu M[,-5,-] od přímky y + z. 7 6 Bodem M proložíme rovinu kolmou k zadané přímce. Obecná rovnice roviny je tvaru 7(-) + 6(y+5) + (z+) 0, úpravou 7 + 6y + z + 7 0. Přímku vyjádříme jako průsečnici dvou rovin ve tvaru 6 7y 7 a 7z -. Řešíme tedy soustavu tří rovnic o třech neznámých 7 + 6y + z -7 6 7y 7 7z -, která má právě jedno řešení 9 9 P[,, ], což je průsečík přímky s rovinou. 89 89 89 Vzdálenost bodu M od zadané přímky je vzdáleností bodů M a P v MP 9 9 697 + + + +. 89 89 89 89 ( ) ( 5) ( )... 9.5. Zjistěte vzájemnou polohu přímky p: t +, y t, z t + a roviny ρ : y z 0 Dosazením z rovnice přímky do rovnice roviny dostaneme t + ( t ) (t + ) 0 t 0 t 0 tedy přímka p leží v rovině ρ 9.5. Určete úhel přímky p : t +, y t +, z, který svírá s rovinou ρ : + y + z 0. Normálový vektor roviny je: n r (,,), směrový vektor přímky je : s r (,,0). Tedy úhel ϕ, který svírá přímka s rovinou získáme z rovnice sin ϕ r r ns. r r n. s. +. +.0 6 6. + +. + + 0 odkud plyne ϕ π. 9.5. Vypočtěte ostrý úhel dvou rovin ρ : + y + z, τ : y + z Ostrý úhel dvou rovin je ostrý úhel jejich normál, tedy platí co sϕ π ϕ r r nρ.nτ r r n. n ρ τ.. +. + +. + ( ) + 9

0 0. Funkce jedné proměnné 0.. Určete sudost, lichost a periodičnost funkcí : a) f ( ) 6.sin b) f ( ) c) f ( ) ( ) Zadané funkce mají tyto vlastnosti : a) f ( ) 6.sin (-) -6.sin - f ( ) f( + π ) 6.sin (+ π ) 6.sin f ( ) lichá funkce periodická funkce b) f ( ).( ).( ).( ).( ) polynom není periodická funkce - f ( ) lichá funkce ( ) ( + ) c) f ( ) - f ( ) ( ) ( + ) f ( ) f ( ) eponenciální funkce není periodická funkce není lichá funkce není ani sudá funkce 0.. Určete definiční obor funkce f ( ) ln( ) Zadaná funkce je posunutý přirozený logaritmus o jedničku doprava. Pro argument této funkce platí nerovnice ( ) > 0 > (, ) Tedy D( f) { ; > } 0

0.. Určete definiční obor funkce f ( ) arcsin Složená cyklometrická funkce má za argument polynom.stupně. Tento argument je tedy určen nerovnicí 6 6,6 Definiční obor D( f) { ; 6} 0.. Určete definiční obor funkce f ( ).ln f( ).ln je součin dvou funkcí f, která má D(f ) < 0. ), a f ln, která má D(f ) (0, ). D(f)D(f ) D(f ), tedy D(f) < 0. ) (0, ) (0, )

. Limita a spojitost n + an n n+ n li m an lim lim + lim lim+ lim + 0 n n n n n n n n n n.. Vypočtěte limitu posloupnosti { a n }, jestliže.. Vypočtěte limitu posloupnosti { a n }, jestliže a n n n+ n + n n+ lim an lim ( v čitateli je polynom n n n + nižšího stupně než ve jmenovateli, proto limita)0.. Vypočtěte limitu lim( + ) lim( ) lim lim lim (lim ) lim lim n ebo + + + + + přímo dosazenim do polynomu + + π.. Vypočtěte limitu lim( ).(sin ) lim( ).(sin π ) lim( ).lim(sin π ) ( ).sin π.. Vypočtěte limitu lim + + + ( )( + ) ( + ) lim lim lim + ( )( ) ( ) ( )( + ) ( + ) lim lim ( )( + ) ( + )

.. Vypočtěte limitu cos sin lim cos π cos + sin (cos sin ) (cos sin ) lim lim lim π cos π cos sin π (cos sin )(cos + sin ) lim π (cos + sin ) +..5 Pomocí vztahu sin lim vypočtěte limitu 0 sin 5 lim 0 sin 5 sin 5 sin 5 li m 5.lim protože lim 5. 5 0 0 5 0 5.. Vypočtěte jednostrannou limitu pomocí substituce a-t (resp.a+t) Výpočet: a) lim b) lim + a) ( t) t t lim lim lim lim lim t 0 ( t) t 0 t t 0 t t 0 b) ( + t) t t lim lim lim lim lim + t 0 ( + t) t 0 t t 0 t t 0.. Vypočtěte jednostrannou limitu lim ( 5) lim( 5) lim(( t) 5) lim( t) lim t 0 t 0 t 0.. Vypočtěte nevlastní limitu lim ln( ) ( t) t lim lim lim ln( ) ln(( t) ) ln( t) t 0 t 0 ( + t) + t lim lim lim + ln( ) ln(( + t) ) ln( + t) + t 0 t 0

.. Vypočtěte nevlastní limitu lim 9 ( t) 5 t lim lim lim + 9 9 ( t) 6t t t 0 t 0 ( + t) 5+ t 5+ t lim lim lim lim 9 9 ( + t) 6t t 6t+ t + t 0 t 0 t 0 lim +.5. Vypočtěte limitu funkce v nevlastním bodě + lim lim t lim t lim + + t + t + t t + t 0 t 0 t 0.5. Vypočtěte limitu v nevlastním bodě lim + lim + lim + + lim + : 0 lim :.0.5. Vypočtěte pomocí vztahů lim( + ) e resp. lim( + ) 0 e limitu v nevlastním bodě lim( + ) X X z z lim( + ) lim( + ) ( lim( + ) ) e z z z z.5. Vypočtěte pomocí vztahů e lim resp. lim ln 0 0 a e a limitu lim 0 e li m z e e lim. lim. z 0 0 z 0

5.6. Zjistěte, kde je nespojitá funkce f ( ) ( ) f( ) j ( ) e racionální funkce, která není definovaná v nulovém bodě jmenovatele 0, ale je definovaná v levém i pravém okolí tohoto bodu. Tedy funkce v bodě není spojitá..6. Zjistěte, kde je spojitá funkce f ( ) sin( + π ) f( ) sin( +π ) π je goniometrická funkce sin posunutá o se základní periodou π. Je definována pro všechna reálná čísla. Jde tedy o funkci spojitou v R. 5

6. Derivace funkce.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) 6.sin f ( ) 6.cos.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) e.ln f ( ) e.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) 5 + 8 7 6 f ( ) (5 + 8 7 6) (5 ) ( ) + (8 ) (7 ) (6) + + 5.... 8.. 7 0 0 6 7.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ).( + ) 7 f ( ) (.( + )) (.. + ) ( + ) 5 7 7 + +..5 Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) 0 5log f ( ) (0 5log ) (0 ) 5.(log ) 0.ln0 5.. ln.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) ( ) ( ).( + + ) ( ) ( ).( ) ( ).( ) ( ).( ) f + + + + + + + ( ).( ) ( ).( ) 6 6 + + + + + + + + 6 6 6 8 9 + + + +.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) sin.cos f ( ) (sin.cos ) (sin ).cos + sin.(cos ) cos.cos + sin.( sin ) cos sin cos 6

7.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ). + arcsin + + + f ( ) (. arcsin ) (. ) (arcsin ) ( ). +.( ) + (arcsin ) +. +. ( ) + +.( ).. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) ( ).( ) ( ).( ) f ( ) ( ) + ( ) ( ).( ).( ) ( ) e... Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) sin e ( e ).sin e.(sin ) e.sin e cos f ( ) sin (sin ) sin e.(sin cos ) sin.. Vypočtěte.derivaci funkce f ( ) ln + ln ( ).(+ ln ) ( ln ).( ) ln ( ln ).( + ln ) ( ln ).(+ ln ) f ( ) + ln ( + ln ) ( + ln ) ( ).((+ ln ) + ( ln )) (+ ln ) (+ ln ).(+ ln ).. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) sin f ( ) (sin ) cos.( ) cos.( ) cos 7

8 5.. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) arccos 5 5 f ( ) arccos. 5. 9 ( 5) 9 ( 5).. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) e + f ( ) ( e + ) ( e + ).( + ) e + +.. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) arctan(5 ) (5 ) 5 5 f ( ) (arctan(5 )) (5 ) + 5 0 + 9 5 0 + 0 +..5 Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ). ln.n l f ( ) ( ) ( e ) ( e ).(( ).ln+ (ln ) ) ( ).(ln +. ) ( ).(ln + ).( ).(ln + ).5. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) sin f ( ) (sin ) cos f ( ) ( co s ) sin.5. Vypočtěte.derivaci složené funkce f ( ) e e e f ( ) e e + e e + e e e f ( ) 8

9.5. Vypočtěte derivaci složené funkce f( ) f( ).( ).( ) ( + + ) f ( ) ( ) ( ) ( ).5. Vypočtěte. derivaci složené funkce f ( ) 5 f ( ) 5 f ( ) 5 f ( ) 0 f ( ) 0.6. Vypočtěte.a. derivaci funkce zadané svými parametrickými rovnicemi ( t + ), y. t t + & t && ( ),, y. t, y& 6 t, && y t y& 6t y y t & t y& y.. y t.t.6t t y ( )& && & && & y & & ( t) 8t t.6. Vypočtěte.a. derivaci funkce zadané svými parametrickými rovnicemi cos t, y sin t cos t, & sin t, && cost y sin t, y& cos t, & y sin t y& cost y y cot t & sin t y& && y. & &&. y& y ( )& ( sin t).( sin t) ( cos t).(cos t) y & & ( sin t) sin t cos + t sin t sin t 9

0. Taylorova věta a aplikace.. Vypočtěte diferenciál df ( ) funkce f( ) ( ) df ( ) ( ) ( ( ) ( ) f ( ). d d.ln) d π.. Vypočtěte diferenciál df ( ) funkce f( ) cos v bodě 0 π df ( 0 ) f ( 0).( 0) (cos ) ( 0 ).( ) π π π. ( sin( π π )).( π) 0.( π) 0.. Vypočtěte druhý diferenciál d f( ) funkce f ( ) tan. cos d f( ) f ( ).( d) (tan ).( d) ( ).( d) ( d) sin sin.. Vypočtěte Taylorův rozvoj.stupně funkce f( ) v bodě 0 f( ) ( ) f() f ( ) ( ).( ).( ) f () ( ) ( ) f ( ) ( ).( ).( ) f () ( ) ( ) 8 6 6 6 f ( ).( ).( ).( ) f () ( ) ( ) 6 8 f () f () f () f () + ( ) + ( ) + ( )!!! 8 + ( ) + ( ) + ( ) 6 + ( ) ( ) + ( ) 8 6 0

.. Vypočtěte Maclaurinův rozvoj funkce f ( ) cos f( ) cos f(0) f ( ) sin f (0) 0 f ( ) cos f (0) f ( ) sin f (0) 0 f ( ) cos f (0) f (0) f (0) f (0) f (0) cos f(0) + + + + +...!!!! + 0 + 0 + + 0...... Zjistěte, kde funkce f ( ) je rostoucí, klesající, a kde nabývá svého lokálního minima a maima. ( ) f ( ) 0 f stacionární body.( ) 0.( ).( + ) 0, f( ) 9 > 0 f(0) < 0 f() 9 > 0 V intervalu (-,-) funkce roste, v intervalu (-,) funkce klesá, v intervalu (, ) funkce roste. Bod - je bodem lokálního maima, bod bodem lokálního minima... Zjistěte, kde funkce f ( ) e je rostoucí, klesající, a kde nabývá svého lokálního minima a maima. f( ) e f ( ) e > 0 f ( ) > 0.derivace je stále kladná funkce je rostoucí na celém definičním oboru D(f) R, nemá žádné etrémy.. Zjistěte, kde funkce f( ) + je rostoucí, klesající, a kde nabývá svého lokálního minima a maima. f( ) f ( ) < 0 + ( + ) Funkce je tedy po částech rostoucí na intervalech (-,-), (-, ) s vyjímkou bodu -, kde f() není definovaná

.. Zjistěte inflení body, konvenost a konkávnost funkce f( ) ( ).. f f f ( ) ( ), ( ) ( ), ( ) 6( ) f ( ) 0 6( ) 0 f (0) 6 < 0, f () 6 > 0, tedy je inflení bod na intervalu (-,) je funkce konkávní (pod tečnou) na intervalu (, ) je funkce konvení (nad tečnou).. Zjistěte inflení body, konvenost a konkávnost funkce f( ) ln( ). f( ) ln( ) f ( ) f ( ) ( ) Na D(f)(, ) je funkce konkávní, inflei nemá. < 0.5. Nalezněte tečnu a normálu k funkci 8 f( ) v bodě T(,?). + 8 6 f( ), f ( ) + + Rovnice tečny Rovnice normály ( ) 8 f(), f () + ( + ) 6... y-f( ) f ( ).( )... 0 0 y-f( ).( ) 0 0 f ( 0 ) t: y ( ) + y 0 n: y.( ) y 0 0

.5. Nalezněte tečnu a normálu k funkci zadané parametrickými rovnicemi at at, y v bodě t. + t + t at at 6a a a a, y () y() + t + t 9 9 a.( + t ) at.t 6 at.( + t ) at.t &, y& ( + t ) ( + t ) 6 at.( + t ) at.t y& ( + t ) 6at at at.( t ) t. ( t ) y &.( a + t ) at.t a 6at.( a t ) ( t ) ( + t ) y () 5 t : 5y+ a 0 n: 5+ y 6a 0.6. Pomocí L Hospitalova pravidla vypočtěte limitu cos sin lim. 0 cos sin cos sin cos sin sin lim lim lim lim 0 0 0 0.6. Pomocí L Hospitalova pravidla vypočtěte limitu e e lim 0 sin e e e + e e + e e e li m lim lim lim 0 sin 0 cos 0 sin 0 cos.7. Vyšetřete průběh funkce f( ) + +

, tedy D(f)(-,) (, ) ( ) f ( ),, kořeny, ( ) lokální minimum + na intervalech (-, + ),(,), (, ) je klesající na intervalu (, ) je rostoucí ( ) + f ( )., kořeny, inflení bod ( ) konvení na intervalech (-, + ), (, ), (, ) konkávní na intervalu (,) + Asymptota bez směrnice :, lim f( ), lim f( ) +.7. Vyšetřete průběh funkce f ( ) + Funkce je lichá funkce, definovaná v R. Nulové body má 0, ±. Lokální minimum je y- v bodě -, lokální maimum je y v bodě. Je klesající na intervalech (-,) a (,+ ),rostoucí na intervalu (-,). Inflení bod je 0, na (-,0) je konvení, na (0, ) je konkávní. lim lim f( ) +, f ( ), +

5.5. Vyšetřete průběh funkce f( ) + Všude definovaná, nezáporná, sudá funkce. Nulové hodnoty nabývá v bodě 0. Lokální minimum v bodě 0, na (-,0) je klesající, na intervalu (0, ) rostoucí. - Inflení body jsou [, [, ], ]. - - V intervalech (-, ) a (,+ ) je konvení, v intervale (, ) konkávní. lim f( ) lim f( ), asymptota se směrnicí je tedy y..5.5 Vyšetřete průběh funkce ln f( ) D(f)(0,+ ), nulový bod. Lokální maimum y v bodě e, na (0,e ) je rostoucí, na (e, + ) klesající. e 8-8 8 e Inflení bod [ e, ],na intervalu (0, e ) je konvení, na intervalu ( e,+ ). lim Asymptoty : bez směrnice - f( ), tedy 0, 0+ lim se směrnicí - f( ) 0, tedy y0. + 8 5

6.7. Vyšetřete průběh funkce f ( ) arctan Funkce je všude definovaná, nezáporná a sudá. Nulové hodnoty nabývá v bodě 0, minima nabývá v bodě 0, na intervalu (-,0) je klesající, na intervalu (0, ) je rostoucí, funkce nemá inflení body a je stále konvení. π Asymptoty bez směrnice nejsou, asymptoty se směrnicí jsou y- pro -, π y pro..5.6 Vyšetřete průběh funkce cos f( ) arccos D(f)(-,0> <, ), nulový bod 0. Platí y - (0) y + ( ). Lokální minimum y0 v bodě 0, lokální maimum y π v bodě, na intervalech (-,0) a (, ) je klesající. Na intervalu (-,0) je funkce konkávní a na intervalu (, ) je konvení. π Asymptota se směrnicí y pro + i pro -. 6

7.5.7 Vyšetřete průběh funkce f ( ) X D(f)(0, ), funkce je kladná, nulový bod nemá. e Lokální minimum y( ) v bodě e e Na intervalu (0, ) je klesající, na intervalu (, ) je rostoucí. e e Na celém definičním intervalu je konvení. lim 0+ lim f ( ), f( ) +..5.8 Vyšetřete průběh funkce f ( ) e sin D(f)(-, ), spojitá, ani sudá ani lichá. π Nulové body jsou k, kde k je celé číslo. - V bodech, kde tan( ), má lokální etrémy, inflení body v, pro něž tan( ). 5 7

8. Primitivní funkce.. Užitím základních vzorců integrujte: 5 5 ( + + + ) d d + d d + d + d 6 7 6 7 + + + + C + + + + C 6 7 6 7.. Užitím základních vzorců integrujte: cos (sin ) d sin d cos d cos sin C 5 5 5 +.. Užitím základních vzorců integrujte: d arctan + C + 9.. Užitím základních vzorců integrujte: cos d ln sin + C sin.. Integrujte pomocí úpravy integrandu: d vydělíme ( + ) d + arctan C + + +.. Integrujte pomocí úpravy integrandu: 5 5 5 5 d gon. vzorce d d t an + C + cos + cos sin cos.. Integrujte pomocí úpravy integrandu: + cos cos d gon. vzorce d d + cos d + sin + C.. Pomocí substituce integrujte: d sub. t dt t C ( ) d dt ( ) C t + + 8

9.. Pomocí substituce integrujte: sub. t d dt e d e dt e C d dt t +... Pomocí substituce integrujte: cos sub. dt cot d d ln t C sin t cos d dt t +... Pomocí substituce integrujte: sub. 5 + t sin(5+ ) d sin tdt cost C cos(5 ) C 5d dt 5 5 + + + 5..5. Pomocí substituce integrujte: sin sin cos d sin d sin d + cos + cos + cos sub. cos t t t + dt dt sin d dt t + t + ( t )( t+ ) ( t + ) dt dt + t + t cos t+ ln t+ + C cos + ln cos + + C.. Pomocí per partes integrujte: pp.. u e u e e d e e d e e +C v v.. Pomocí per partes integrujte: pp.. v v ln d. ln d ln d ln + C u ln u 9

50.. Pomocí opakované per partes integrujte: pp.. v v sin d cos + cos u sin u cos + + + d pp.. v v cos + ( sin sin d) u cos u sin cos sin cos C.. Pomocí per partes a převedením na rovnici integrujte: e pp.. u e u e cos d e cos + e sin d v cos v sin pp.. u e u e e cos + e sin v sin v cos e cos d e cos + e sin e ( cos cos d e + e sin ) e cos d.5. Integrujte racionální funkci: sub.+ t 5 d dt 5 dt 5 5t 5 d t dt + 6 C ( ) 5 t + t 5d dt 5 + C 6( + ).5. Integrujte racionální funkci: + (+ ) + 5 + 5 5 5 5 5 + d d d d + + 0 + + 0 + + 0 + + + 0 5 6 5 5 + + ( ) d I I ln + + 0 arctan C 5 + + + 0 Integrál I řešíme podle vzorce I + + + 0 f ( ) d ln f ( ) + c f( ) + + + d ln 0 C 50

5 Integrál I řešíme úpravou a substitucí I d d d + + 0 ( + + ) + 9 ( + ) + 9 t ( + ) dt arctan( ) + C arctan + C (9 + t ) sub. + t d dt.5. Pomocí rozkladu na parciální zlomky integrujte racionální funkci: d d d d I 6 7 7 6 ( ) 6 ( )( + ) ( )(+ ) 9 Rozklad na parciální zlomky: A B C 9 + + A, B, C ( )(+ ) + 9 + + + d d 9 d I ln ln ln C + + + + + + +.5. Pomocí rozkladu na parciální zlomky integrujte racionální funkci: I + d ( + + ) + ( + ) d Rozklad na parciální zlomky: + A B C + + { A, B, C 6} ( + ) + ( + ) 6 + + + ( + ) d d d I 6 ln ln + 6 C + + ( + ) + 6 ln ln + + + C + 5

5.5.5 Pomocí rozkladu na parciální zlomky integrujte racionální funkci: I d d + ( ) + ) + ( Rozklad na parciální zlomky: A M+ N + + A, M, N + + + + + + + ( )( ) ( ) ( ) I d d d d d d + + + 6 + + 6 + d d d d + ln + ln + + + 6 + ( + ) + 6 ( ) + + + + C ( ) ln arctan 6 +.6. Integrujte složenou racionální funkci z goniometrických funkcí: sin sin cos d sin d sin d + cos + cos + cos.cos t t + ( t )( t+ ) dt dt t + t + t + ( ) d d dt + ( t ) dt + t+ t+ t cos t+ ln t+ + C cos + ln cos + + C sub t sin d dt.6. Integrujte složenou racionální funkci z goniometrických funkcí: d sin sin d d ( + cos )sin ( + cos ) sin ( + cos )( cos ) sub. cos t dt sin d dt ( + t)( t ) {...}...pomocí rozkladu na parciální zlomky... dt dt dt ln ln ln + + t + t t+ + t 6t + C t+ 6 (cos+ ) (cos ) ln + C 6 (cos + ) 5

5.6. Univerzální metodou integrujte složenou racionální funkci z goniometrických funkcí: sub. tan t, arctan t, d dt + t t sin, cos t + t + t t sin sin( ) sin cos t + t + t + t t cos cos( ) cos sin t + t + + t d dt dt dt sin cos t t + t 6 t + t t + t + t + t dt {...pomocí rozkladu na parciální zlomky... } (t )( t+ ) tan dt dt ln t ln t C ln 5 + + + t 5 C t + 5 5 5 tan +.7. Integrujte iracionální funkci: t + sub. + t t t d tdt dt t t d dt d t dt dt + dt dt + {...rozklad na parciální zlomky... } ( t )( t+ ) dt dt + + dt + t + ln t + ln t + C + + ln + C t+ t + 5

5.7. Integrujte iracionální funkci: + 5 sub. t t t d tdt dt d t dt + t t + t t t dt dt t dt dt t ln t C + + t + t + ln + + C.7. Integrujte iracionální funkci: d d 5 5 ( + + ) + 9 ( + ) sub. + t t dt arcsin + C d dt 9 t + arcsin + C d.8. Integrujte pomocí goniometrických funkcí iracionální funkci: sub. cost 9 d 9 9cos t ( )sintdt 9 sin t sintdt d sintdt cost sint 9 9 9 sin tdt 9 dt 9( t ) + C arccos + sin( arccos ) + C 9 9 9 arccos + sin arccos arccos cos + C arccos + (cos arccos ) + C 9 arccos 9 + + C 5

55.8. Integrujte pomocí goniometrických funkcí iracionální funkci: + d d d ( + + ) ( + ) sub. + cost sin t sin t cost sin t d dt dt dt dt cos t cos t cos cos t cos t t t arccos cos t + cost cost dt dt cos t sin t ln( ) sub. sint u du {... rozklad na parc. zlomky... } costdt du u du du + sint + ln + u ln u + C ln + C + u u sint + sin arccos + ( ) ln + + C ln + + C {... úpravou... } sin arccos ( ) + + + + + + C 55

56 5. Riemannův určitý integrál 5.. Metodou per partes vypočtěte hodnotu určitého integrálu: 0 pp.. u u ln( + ) d [ ln( + ) ] d 0 v ln( + ) v + 0 + [ ln 0ln] d ln [ ] + [ ln( + ) ] ln 0 0 + 0 0 5.. Metodou substituční vypočtěte hodnotu určitého integrálu: (pomocí transformací mezí) e e sub. ln t + ln t 9 d d dt ( t) dt t 8 + + + + e e t 5.. Metodou substituční vypočtěte hodnotu určitého integrálu: (pomocí dosazení do primitivní funkce) 8 8 8 d d ln (ln 5 ln 5) ln Výpočet primitivní funkce: sub. t dt d ln t + C ln C t + ( ) d dt 56

57 6. Aplikace Riemannova integrálu 6.. Vypočtěte obsah obrazce omezeného křivkou y, osou a přímkami, 5 b 5 5 P f( ) d d ln ln 5 ln ln 5 a + y 6.. Vypočtěte obsah obrazce omezeného křivkou a osou Průsečíky s osou jsou : + ( + )( ) 0, 0, v intervalu,0 je funkce nezáporná v intervalu 0, je funkce záporná 57

58 0 P ( + ) d+ ( + ) d + + + + + + 0 0 8 7 5 7 0 8 + + 0 + 5 + 7 7 6 0 6.. Vypočtěte obsah obrazce omezeného křivkami, y y + Vypočteme souřadnice průsečíků grafů: + + 0 sub z z + z. 0 ( z+ )( z ) 0 z, z ±,, Integrujeme v intervalu -,, kde +. Proto b ( f( ) g( ) ) d ( ) arctan d 6 + a P π π π arctan arctan( ) + 6 6 6 6 58

59 6.. Vypočtěte obsah obrazce omezeného křivkami + ( y ), y 0 Záměnou závislosti proměnných při průsečících y0 a y obdržíme: 0 y y + ydy ) ( y ) dy y y 6 0 6 0 P 6 6 ( y 6 6..5 Vypočtěte obsah P kruhu o poloměru r Kruh je obrazec symetrický dle osy, proto vezmeme dvakrát obsah horní poloviny + y r y + r, y r sub. r cost r 0 π P r d d rsin tdt r r cos t ( rsin t) dt r sin t dt r π 0 r r t π 0 π π cost π sin π r dt r t t r 0 0 r 6..6 Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného křivkami, které jsou dány parametrickými rovnicemi t t y t t t ϕ() t t t d & ϕ() t dt ( ) t dt P ψ () t & ϕ() t dt y t t t t t ψ () 0, 5 ( t t )( t) dt ( t t + t ) dt t t + t 5 5 0 0 0 59

60 + 6.. Vypočtěte délku oblouku rovinné křivky, který má křivka o rovnici ( y ) pod osou rovnice dolní půlkružnice je tvaru y- průsečíky s osou jsou - y, + b ) d + L + ( y ( ) + d d a d sub. cost d sintdt ( 5π π t 6 6 5π π π 6 6 π 5π 5π 6 6 6 5π sint sin t 6 ) dt ( ) dt dt [ t] π 5π cos t π sin t π 6 6 6 6 6.. Vypočtěte délku oblouku rovinné křivky, který má křivka o parametrických rovnicích t y + t pro t 0, t ϕ() t t & ϕ() t L & ϕ ( t) + ψ& () tdt t 0, y ψ() t + t ψ& () t t 0 0 [ ] + dt 5 dt 5 5( 0) 0 5 60

6 6.. Vypočtěte objem rotačního tělesa, které vznikne rotací obrazce P kolem osy. Obrazec P je omezen křivkami y p,. b V π f ( d ) π pd π p π p( 9 0) 9π p a 0 0 6.. Vypočtěte objem rotačního tělesa, které vznikne rotací obrazce P kolem osy. Obrazec P je omezen křivkami y,,. V b f ( ) d π d 6 d 6 6 ( ) π a π π π π 6.. Vypočtěte obsah rotační plochy (plášť rotačního tělesa) vzniklého rotací rovinného obrazce P omezeného přímkami,, osou y 0 a grafem funkce y 9 S b y f( ) 9 π f( ) + ( f( ) ) d, a y f ( ) 9 + 9 π 9 d 9 π d 6π d 6 [ ] 6 ( ) 6 π π π 9 6

6 6