MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Σχετικά έγγραφα
IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Fakultet tehničkih nauka, Softverske i informacione tehnologije, Matematika 2 KOLOKVIJUM 1. Prezime, ime, br. indeksa:

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

5 Ispitivanje funkcija

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Elementi spektralne teorije matrica

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

I Pismeni ispit iz matematike 1 I

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

IZVODI ZADACI (I deo)

Matematka 1 Zadaci za drugi kolokvijum

INTEGRALI Zadaci sa kolokvijuma

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Matematika 4. t x(u)du + 4. e t u y(u)du, t e u t x(u)du + Pismeni ispit, 26. septembar e x2. 2 cos ax dx, a R.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

1 Pojam funkcije. f(x)

MATERIJAL ZA VEŽBE. Nastavnik: prof. dr Nataša Sladoje-Matić. Asistent: dr Tibor Lukić. Godina: 2012

1. zadatak , 3 Dakle, sva kompleksna re{ewa date jedna~ine su x 1 = x 2 = 1 (dvostruko re{ewe), x 3 = 1 + i

Glava 1. Realne funkcije realne promen ive. 1.1 Elementarne funkcije

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

1.4 Tangenta i normala

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Prvi pismeni zadatak iz Analize sa algebrom novembar Ispitati znak funkcije f(x) = tgx x x3. 2. Naći graničnu vrednost lim x a

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

8 Funkcije više promenljivih

Diferencijabilnost funkcije više promenljivih

18. listopada listopada / 13

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

( , 2. kolokvij)

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Zadaci iz trigonometrije za seminar

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

4 Numeričko diferenciranje

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

4 Izvodi i diferencijali

POGLAVLJE 1 BEZUSLOVNA OPTIMIZACIJA. U ovom poglavlju proučavaćemo problem bezuslovne optimizacije:

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Verovatnoća i Statistika I deo Teorija verovatnoće (zadaci) Beleške dr Bobana Marinkovića

Računarska grafika. Rasterizacija linije

(y) = f (x). (x) log ϕ(x) + ψ(x) Izvodi parametarski definisane funkcije y = ψ(t)

Teorijske osnove informatike 1

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Pismeni dio ispita iz Matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja u zavisnosti od parametra a:

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

1. Funkcije više promenljivih

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

5. Karakteristične funkcije

FUNKCIJE VIŠE REALNIH PROMENLJIVIH

SOPSTVENE VREDNOSTI I SOPSTVENI VEKTORI LINEARNOG OPERATORA I KVADRATNE MATRICE

Matematiqki fakultet. Univerzitet u Beogradu. Domai zadatak

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

3n an = 4n3/2 +2n+ n 5n 3/2 +5n+2 n a 2 n = n 2. ( 2) n Dodatak. = 0, lim n! 2n 6n + 1

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Na grafiku bi to značilo :

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

Više dokaza jedne poznate trigonometrijske nejednakosti u trokutu

2.7 Primjene odredenih integrala

ELEMENTARNE FUNKCIJE dr Jelena Manojlović Prirodno-matematički fakultet, Niš

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

IZVODI ZADACI (I deo)

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Algebarske strukture sa jednom operacijom (A, ): Ako operacija ima osobine: zatvorenost i asocijativnost, onda je (A, ) polugrupa

Tejlorova formula i primene

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Odred eni integrali. Osnovne osobine odred enog integrala: f(x)dx = 0, f(x)dx = f(x)dx + f(x)dx.

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

IspitivaƬe funkcija. Teorijski uvod

Glava 1. Trigonometrija

Ovo nam govori da funkcija nije ni parna ni neparna, odnosno da nije simetrična ni u odnosu na y osu ni u odnosu na

Transcript:

MATEMATIKA 2 Prvi pismeni kolokvijum, 14.4.2016 Grupa 1 Rexea zadataka Dragan ori

Zadaci i rexea 1. unkcija f : R 2 R definisana je sa xy 2 f(x, y) = x2 + y sin 3 2 x 2, (x, y) (0, 0) + y2 0, (x, y) = (0, 0). Ispitati diferencijabilnost funkcije f u taqki (0, 0). Rexee: Prema definiciji iz ubenika 1, funkcija f je diferencijabilna u taqki (0, 0) ako je f(x, y) f(0, 0) = f x(0, 0)x + f y(0, 0)y + o( x 2 + y 2 ) (1) kada (x, y) (0, 0). Poxto je f(0, 0) = 0 i f x(0, f(u, 0) f(0, 0) 0 0) = lim = lim u 0 u u 0 u = 0, uslov (1) svodi se na uslov f y(0, f(0, u) f(0, 0) 0 0) = lim = lim u 0 u u 0 u = 0, f(x, y) = o( x 2 + y 2 ), kada (x, y) (0, 0). (2) Dakle, treba proveriti da li vai uslov (2), odnosno da li je g(x, y) = f(x, y) x2 + y = xy2 2 x 2 + y 2 sin 3 x 2, (x, y) (0, 0). + y2 Kako je g(x, y) x y2 x 2 x 0 kada (x, y) (0, 0), + y2 sledi da g(x, y) 0 kada (x, y) (0, 0). Prema tome, funkcija f je diferencijabilna u taqki (0, 0). lim g(x, y) = 0, gde je (x,y) (0,0) Na slici su dati grafici funkcija f i g u okolini taqke (0, 0). Sl.1 Grafik funkcije f (levo) i grafik funkcije g (desno) 1 M. Stojanovi, O. Mihi, Matematika 2, ON, Beograd, 2013 2

2. Odrediti Tejlorov polinom drugog stepena koji u okolini taqke A(1, 1) aproksimira funkciju f : (x, y) z zadatu implicitno jednakoxu 3xy 2 + x 2 y xyz + z 2 = 2, z 0. Rexee: Ako u datoj jednakosti zamenimo koordiinate taqke A, dobijamo da u taqki A vai z + z 2 = 0. Kako je prema uslovu zadatka z(a) 0, to je z(a) = 0. Ako je tada je (x, y, z) = 3xy 2 + x 2 y xyz + z 2 2, g(x, y) = (x, y, z(x, y)), g x(x, y) = 3y 2 + 2xy yz xyz x + 2zz x, g y(x, y) = 6xy + x 2 xz xyz y + 2zz y, g x 2(x, y) = 2y yz x yz x xyz x 2 + 2z xz x + 2zz x 2, g y 2(x, y) = 6x xz y xz y xyz y 2 + 2z yz y + 2zz y 2, g xy(x, y) = 6y + 2x z yz y xz x xyz xy + 2z yz x + 2zz xy. Zamenom x = 1, y = 1 i z = 0 iz jednakosti g x = g y = g x 2 = g y 2 = g xy = 0 dobijamo da je z x(a) = 1, z y(a) = 5, z x 2(A) = 2, z y2(a) = 46, z xy(a) = 8, dz(a) = dx + 5dy = (x 1) + 5(y + 1), d 2 z(a) = 2dx 2 + 16dxdy 46dy 2 = 2(x 1) 2 + 16(x 1)(y + 1) 46(y + 1) 2. Traeni Tejlorov polinom T 2 dat je sa T 2 (x, y) = z(a) + dz(a) + 1 2 d2 z(a). Prema tome, T 2 (x, y) = 24 + 5x 49y + x 2 23y 2 + 8xy. Napomena. Iz jednakosti (x, y, z) = 0 sledi da je z = 1 2 ( xy ± ) x 2 y 2 4(3xy 2 + x 2 y 2), a iz uslova z(a) = 0 sledi da u ovoj formuli za z treba uzeti znak +. Prema tome, Tejlorov polinom moe da se dobije i iz eksplicitno definisane funkcije f. Na slici su dati grafici funkcije f i Tejlorovog polinoms T 2 u okolini taqke A. Sl.2 Grafik funkcije f (levo) i grafik Tejlorovog polinoma T 2 (desno) 3

Drugo rexee. Parcijalni izvodi funkcije g mogu da se dobiju u opxtem sluqaju diferenciraem (kao u prethodnom rexeu) u jednakosti (x, y, z) = 0, a parcijalni izvodi funkcije f tada mogu da se izraze pomou parcijalnih izvoda funkcije. Tako je (videti ubenik, str.58) z x = x, z y = y, z x = 1 2 [ x 2 + 2 xzz x + 2z xz x], z y = 1 2 [ y2 + 2 yzz y + 2z yz y ], z xy = 1 [ xy + xzz y + yzz x + 2z xz y]. Za (x, y, z) = 3xy 2 + x 2 y xyz + z 2 2 imamo da je x x = 2xy + 3y 2 yz, y = x 2 + 6xy xz, z = 2z xy, 2 = 2y, 2 = 6x, 2 = 2, xy = 2x + 6y z, yz = x, x = y. y z Zamenom x = 1, y = 1 i z = 0 lako dobijamo vrednosti parcijalnih izvoda funkcije f u taqki A. Napomena. Navedene izraze za parcijalne izvode funkcije f pomou parcijalnih izvoda funkcije ne treba pamtiti jer se oni jednostavno dobijaju iz jednakosti = 0. Ako se u tim izrazima jox i z x i z y zamene sa x/ z i y/ z, dobija se z x 2 = 1 3 z [ 2 x2 2 xz x z + 2 z2 x ], z y 2 = 1 3 z [ 2 y2 2 z xy = 1 [ 3 xy 2 xz y z yz x z + 2 x y]. yz y z + 2 z2 y 3. Odrediti lokalne ekstremume funkcije f : (x, y) 1 2x + 1 y pri uslovu 4x2 + y 2 = 8. Rexee: unkcija f nije definisana na koordinatnim osama, pa ni dati uslov ϕ = 0, gde je ϕ(x, y) = 4x 2 + y 2 8, ne vai u taqkama u kojima je x = 0 ili y = 0. Parametrizacijom koordinata taqaka za koje vai ϕ = 0, dobijamo da je (pri datom uslovu) x = 2 sin t, y = 2 2 cos t, t [0, 2π), f(x, y) = 1 2 2 ( 1 sin t + 1 ) = 1 cos t 2 2 g(t). Prema tome, pri datom uslovu, funkcija f je funkcija jedne promen ive (t), a funkcije f i g dostiu lokalne ekstremume u istim taqkama. To znaqi da je dovo no odrediti taqke u kojima funkcija g ima lokalne ekstremume. Kako je g (t) = cos t sin 2 t + sin t cos 2 t = sin3 t cos 3 t cos 2 t sin 2 = t (sin t cos t)(1 + 0.5 sin 2t) cos 2 t sin 2, t funkcija g ima lokalni minimum za t = π/4 i lokalni maksimum za t = 5π/4. Odgovarajue taqke funkcije f su A(1, 2) i B( 1, 2). ], Prema tome, f min,ϕ=0 = f(a) = 1 i f max,ϕ=0 = f(b) = 1. 4

Na slici 3 su dati grafici funkcije g i funkcije t sin t cos t, a na slici 4 su grafik funkcije f sa oznaqenim lokalnim ekstremumima (levo) i nivo linije funkcije f (desno) sa krivom definisanom uslovom ϕ = 0 i oznaqenim taqkama u kojima se dostiu lokalni ekstremumi funkcije f pri uslovu ϕ = 0. Sl.3 Grafik funkcije g (levo) i grafik funkcije t sin t cos t (desno) Sl.4 Grafik funkcije f (levo) i nivo linije funkcije f (desno) Drugo rexee. Za Lagranovu funkciju = f + λϕ imamo da je x = 1 2x 2 + 8λx, y = 1 + 2λy, y2 x = 1 + 8λ, 2 x3 y = 2 + 2λ, 2 y3 xy = 0. Iz neophodnog uslova za stacionarne taqke ( x = y = ϕ = 0) imamo sistem 16λx 3 = 1, 2λy 3 = 1, 4x 2 + y 2 = 8. Ovaj sistem ima dva rexea koja daju stacionarne taqke A(1, 2) i B( 1, 2) sa λ A = 1/16 i λ B = 1/16. Provera dovo nih uslova je vrlo jednostavna jer je d 2 f(a) = 3 2 dx2 + 3 8 dy2, d 2 f(b) = 3 2 dx2 3 8 dy2, pa je d 2 f(a) > 0 i d 2 f(b) < 0 za sve priraxtaje (dx, dy) (0, 0), a ne samo za one koji odgovaraju datom uslovu. Napomena. Zadatak moe da se rexi i tako xto se jedna od promen ivih x i y eliminixe iz funkcije f. Iz datog uslova ϕ = 0 sledi da je y 2 = 8 4x 2. Za y = 8 4x 2 imamo da je f(x, y) = f(x, 8 4x 2 ) = 1 2x + 1 8 4x = g(x), 5

a za y = 8 4x 2 imamo da je f(x, y) = f(x, 8 4x 2 ) = 1 2x 1 8 4x = h(x). unkcija g ima lokalni minimum u taqki x = 1, a funkcija h ima lokalni maksimum u taqki x = 1, xto se moe videti na sledeoj slici. Sl.5 Grafik funkcije g (levo) i grafik funkcije h (desno) Odgovarajue taqke funkcije f su taqke A i B. 6