Eksamen Matte 1 NTNU 14.12.2010

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Gommle
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 857
Joined: 21/05-2007 20:05

Hjelpemidler: Enkel vitenskapelig kalkulator (uten plotting) og Rottmann formelsamling.

Oppgave 1
[tex]f(x) = \frac{e^\sin{2x}-1}{x} \text{ for }x \neq 0, \text{ og 0 for }x = 0[/tex]
Undersøk om f er kontinuerlig i 0.

Oppgave 2
Hvor mange nullpunkter har funksjonen [tex]f(x) = x^2-\ln(x^2+1)-1[/tex]

Oppgave 3
En båt kjører ut fra kysten i retning rett mot nord. 30 km øst for punktet på kysten hvor båten kjørte ut fra står et fyrtårn. på et tidspunkt observeres det med radar fra fyrtårnet at båten er nøyaktig 50 km fra fyrtårnet og at avstanden mellom båten og fyrtårnet øker med 3 meter per sekund. Hvor fort kjører båten på dette tidspunktet? Svares skal gis i km per time.

Oppgave 4
Gjennom en massiv kule med radius a > 1 bores et sylindrisk hull med radius 1 gjennom kulens sentrum. Hva blir volunmet av den gjenværende kula?

Oppgave 5
Regn ut integralet [tex]\int\frac{3x^2+2x+4}{x^3+4x}dx[/tex]

Oppgave 6
Løs initialverdiproblemet
[tex]y^\prime + tanh(x)y=x,\qquad y(0) = -1[/tex]

Oppgave 7
Vis at potensrekken
[tex]\sum_{n=0}^\infty\frac{x^{3n+2}}{(3n+2)n!}[/tex]
konvergerer for alle x og at summen blir [tex]\int_0^x te^{t^3}dt[/tex]
Oppgave 8
Funksjonen f er definert ved
[tex]f(x) = \int_0^x\sin(\frac\pi2t^2)dt[/tex]
Finn et polynom p(x) slik at [tex]|f(x)-p(x)|\,<\,0,02[/tex] når [tex]0,9\, <\, x < 1,1[/tex]
Last edited by Gommle on 14/12-2010 18:08, edited 1 time in total.
Gommle
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 857
Joined: 21/05-2007 20:05

Løsningsforslag

Mine svar:

Oppgave 1
2 (glemte å skrive noen konklusjon, men skrev at grenseverdien måtte være lik funksjonsverdien, og fant så grenseverdien.)

Oppgave 2
2 stk pga f'(x) > 0 for x > 0 og f(0) < 0 og f(2) > 0 og krysser dermed x-aksen i (0, 2), men siden den er speilet om y-aksen blir det to nullpunkt.

Oppgave 3
13,5 km/t

Oppgave 4
[tex]\frac{4\pi}3(a^2-1)[/tex]
(glemte å ta med ^(3/2), selv om dette står på linjen før.

Oppgave 5
[tex]3 \ln|x|+arctan(\frac{x}{2})-\ln(\frac{x^2}{x^2+4})+C[/tex]
Dette svaret stusser jeg litt på. Det er ikke identisk med Mathematica sitt svar, men avviker med maks [tex]10^{-15}[/tex] på intervallet [tex](-50, 50) [/tex] og jeg tror derfor det kun har med at datamaskinen bruker numeriske metoder i utregningen. Det kunne nok ha blitt forkortet mer, men jeg syntes ikke det var nødvendig.

Oppgave 6
[tex]y = x \,\tanh\, x - 1[/tex]
Stemmer ifølge Mathematica.

Oppgave 7

Konvergerer etter forholdstesten ettersom[tex] \left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|[/tex] går mot 0.
For å vise at rekken er lik integralet kan man derivere den, trekke ut x, sammenligne med rekkeutviklen for [tex]e^{x^3}[/tex], og så derivere integralet for å vise at disse to er like med unntak av en konstant. Denne konstanten er 0 fordi Rekke(0) = Integral(0).

Oppgave 8

Taylorpolynomet av andre orden (første funker også)
[tex]p_2(x) = x-1[/tex]
Viste at dette hadde en viss nøyaktighet ved å finne restleddet til [tex]p_2(x)[/tex] og se at det er under 0.02.
Last edited by Gommle on 14/12-2010 18:09, edited 2 times in total.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Blir vel en A dette...?
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

oppgave 1 er ikke riktig :p

Svaret er jo at funksjonen ikke er kontinuerlig i 0, siden funksjonen går mot 2

Oppgave 2 er ikke riktig...
Begge funksjonene er jo strengt voksenende når vi ser på x>0, og samme når vi kun ser på x<0. Så kan vi se at x^2 vokser raskere enn ln(x^2+1) ved å se på den deriverte.

I løsningsforslaget sier de at de bruker skjæringssetningen siden f(0)=-1
men dette stemmer jo ikke siden f(0)=0

Oppgave 5 ser riktig ut

og resten har jeg ikke sett på :p
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Karl_Erik
Guru
Guru
Posts: 1080
Joined: 22/10-2006 23:45

Sannsynligvis skulle vel funksjonen i oppgave to ha vært [tex]x^2-ln(x^2+1)-1[/tex] eller noe, for ellers regner de jo ut f(2) og f(-2) 'feil' også.
Gommle
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 857
Joined: 21/05-2007 20:05

Yup, skrev funksjonen feil.
Post Reply