logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wy縮ze » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 885

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

dzasta93
post贸w: 9
2013-01-17 17:02:55

Prosi艂abym Was o rozwi膮zanie dw贸ch zada艅 i wyt艂umaczenie mniej wi臋cej o co chodzi. Bardzo prosz臋 Was, poniewa偶 jutro te zad mog膮 si臋 pojawi膰 na kolosie. Z g贸ry wielkie dzi臋ki!

Zad.1
Wyznaczy膰 r贸wnanie stycznej do krzywej y=f(x) w punkcie o odci臋tej $x_{0}$, je艣li:
a) f(x)=$x^{2}$, $x_{0}$=2
b) f(x)=3$x^{2}$-1, $x_{0}$=1
c) f(x)=$e^{1-x}$, $x_{0}$=1
d) f(x)=ln(1+$x^{2}$), $x_{0}$=0

Zad.2
Znale藕膰 rozwini臋cie w szereg Maclaurina dla funkcji:
a) f(x)=sin(x)
b) f(x)=cos(x)
c) f(x)=$\frac{1}{1-x}$
d) f(x)=$\frac{1}{1+x}$
e) f(x)=ln(1+x)
f) f(x)=sinh(x)

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2013-01-17 17:03:43 przez dzasta93

tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 17:15:21

1)
a)
Kierunek stycznej dostajemy licz膮c pochodn膮 w punkcie (wszak granica ilorazu r贸偶nicowego ma w艂a艣nie tak膮 interpretacj臋 geometryczn膮).

$y=ax+b$ to wz贸r stycznej i $a=f`(x_0)$

Prosta $y=ax$ przechodzi艂aby przez 艣rodek uk艂adu wsp贸艂rz臋dnych bez pewno艣ci, 偶e styka si臋 z wykresem $f$ w wyznaczonym punkcie. Zatem przesuwamy wykres o wektor $[x_0,f(x_0)]$

Czyli ostateczny wz贸r funkcji to

$y=f`(x_0)(x-x_0)+f(x_0)$

co po podstawieniu daje
$y=4(x-2)+4$

I dasz rad臋 sobie przekszta艂ci膰. :)

b)
$y=f`(x_0)(x-x_0)+f(x_0)$
$y=6(x-1)+2$

c) $y=-1(x-1)+1$

d) $y=0(x-0)+0$



dzasta93
post贸w: 9
2013-01-17 17:59:34

Dzi臋ki wielkie, ju偶 rozumiem na czym te zadanie polega. Tylko mam pytanie a propo f(x)=$e^{1-x}$, jak b臋dzie wygl膮da艂a pochodna tej funkcji?


tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 18:13:15

$ -e^{1-x}$


tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 19:00:24

2)

$\sum_{n=0}^{\infty}\frac{f^{(n)}(0)}{n!}x^n$

a) $f(x)=sinx$

$f(x)=sin(0)+cos(0)x-\frac{1}{2}sin(0)x^2-\frac{1}{6}cos(0)x^3+...$
Zauwa偶my, 偶e wyrazy z sin (czyli dla $n$ parzystego) s膮 r贸wne $0$

dostaniemy
$f(x)=x-\frac{1}{6}x^3+\frac{1}{120}x^5-...$
$f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}(-1)^{n}\frac{1}{(2n+1)!}x^{2n+1}$

b) $f(x)=cosx$

Stosuj膮c analogiczne rozumowanie
$f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}(-1)^{n}\frac{1}{(2n)!}x^{2n}$


dzasta93
post贸w: 9
2013-01-17 19:05:21

Mam pytanie co do ca艂ek wymiernych, czy jest jaki艣 prosty, a wr臋cz najprostszy spos贸b na rozwi膮zanie takiej ca艂ki np.:

a) $\int$$\frac{2x^{2}+8x+5}{x^{2}+x-2}$

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2013-01-17 19:14:35 przez dzasta93

tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 19:25:04

c) $f(x)=\frac{1}{1-x}$

Policzmy pochodn膮
$(\frac{c}{(1-x)^k})`=\frac{ck(1-x)^{k-1}}{(1-x)^{2k}}=\frac{ck}{(1-x)^{k+1}}$

zatem $f^{(n)}(0)=n!$

zatem $f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}x^n$

d) licz膮c bardzo podobnie jak wy偶ej

$f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}(-1)^nx^n$


tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 19:37:46

Ca艂ka.

Je艣li licznik ma stopie艅 wi臋kszy lub r贸wny stopniowi mianownika, to robimy tak:

$\frac{2x^2+8x+5}{x^2+x-2}=
\frac{2(x^2+x-2)+6x+9}{x^2+x-2}=2+\frac{6x+9}{x^2+x-2}$

Je艣li stopie艅 licznika jest mniejszy ni偶 stopie艅 mianownika, to czasem si臋 da rozwi膮za膰 szybko, je艣li licznik jest pochodn膮 mianownika (by膰 mo偶e pomno偶on膮 przez sta艂膮). Tu tak nie jest.

W takim przypadku metod膮 uniwersaln膮 jest rozk艂ad na u艂amki proste. Ca艂ego rozk艂adania nie om贸wi臋, od tego s膮 podr臋czniki.

Je艣li mianownik to $x^2+x-2=(x+2)(x-1)$, to rozk艂ad na u艂amki proste wygl膮da tak:
$\frac{6x+9}{x^2+x-2}=\frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-1}$

gdzie A i B wyliczamy

$A(x-1)+B(x+2)=6x+9$
$A+B=6$
$2B-A=9$
$B=5, A=1$

Ostatecznie
$\int \frac{2x^2+8x+5}{x^2+x-2} dx = \int 2+\frac{6x+9}{x^2+x-2} dx= \int 2 dx + \int \frac{1}{x+2}dx+ \int \frac{5}{x-1}dx$

co ju偶 chyba 艂atwo doko艅czy膰


tumor
post贸w: 8070
2013-01-17 19:49:45

2)
e) $ln(1+x)$

Je艣li zaczniemy liczy膰 pochodne, to si臋 przekonamy, 偶e s膮 podobne do tych z przyk艂adu d), z jedn膮 drobn膮 zmian膮 na pocz膮tku i z przesuni臋ciem indeksu. Polecam to jako 膰wiczenie zrobi膰 samemu.

Wyjdzie
$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^{(n+1)}}{n}x^n$


f) $sinh(x)$

$f(x)=sinh(0)+cosh(0)x+\frac{1}{2}sinh(0)x^2+\frac{1}{6}cosh(0)x^3+...$
wiemy, 偶e $sinh(0)=0$ a $cosh(0)=1$
$\sum_{n=0}^{\infty}\frac{1}{(2n+1)!}x^{2n+1}$

strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj