„Matematika A1 - Vizsga: 2007.06.07” változatai közötti eltérés

A VIK Wikiből
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
40. sor: 40. sor:
 
===3. Határozza meg az alábbi sorozatok határértékét:===
 
===3. Határozza meg az alábbi sorozatok határértékét:===
  
<math>a, \; a_n = (\frac{n^2-1}{n^2+2})^{3n^2}</math>
+
<math>a, \; a_n = \left(\frac{n^2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}</math>
  
<math>b, \; \sqrt[n]{\frac{2n^2-1}{n^2+2}}</math>
+
<math>b, \; b_n=\sqrt[n]{\frac{2n^2-1}{n^2+2}}</math>
  
 
{{Rejtett
 
{{Rejtett
48. sor: 48. sor:
 
|szöveg=
 
|szöveg=
  
====(a)====
 
Először alkalmazzuk az [[OverLord|OverLord]] féle algebrai trükköt, és a számlálót átalakítjuk:
 
  
<math>(\frac{n^2+2-2-1}{n^2+2})^{3n^2} = (\frac{n^2+2}{n^2+2}+\frac{-3}{n^2+2})^{3n^2} = (1-\frac{3}{n^2+2})^{3n^2}.</math>
+
'''a, Feladat:'''
 +
 
 +
 
 +
<math> a_n = \left(\frac{n^2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}=
 +
\left(\frac{n^2+2-2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}=
 +
\left(\frac{n^2+2}{n^2+2}+\frac{-3}{n^2+2}\right)^{3n^2}=
 +
\left(1-\frac{3}{n^2+2}\right)^{3n^2}</math>
 +
 
 
A nevezőt alakítsuk úgy, hogy hasonlítson a kitevőhöz:
 
A nevezőt alakítsuk úgy, hogy hasonlítson a kitevőhöz:
<math>(1-\frac{9}{3n^2+6})^{3n^2} </math>
+
<math>\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^{3n^2} </math>
  
 
Felírjuk a kitevőt úgy, hogy nevezetes határértéket kapjunk, de ekkor persze még osztani is kell, hogy ne legyen csalás!
 
Felírjuk a kitevőt úgy, hogy nevezetes határértéket kapjunk, de ekkor persze még osztani is kell, hogy ne legyen csalás!
  
<math>\frac{(1-\frac{9}{3n^2+6})^{3n^2+6}}{(1-\frac{9}{3n^2+6})^6} </math>
+
<math>\frac{\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^{3n^2+6}}{\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^6} </math>
 +
 
 
Látható, hogy a nevező 1-hez tart, így a határérték:
 
Látható, hogy a nevező 1-hez tart, így a határérték:
 +
 
<math>\underline{\underline{e^{-9} = \frac{1}{e^9}}}</math>
 
<math>\underline{\underline{e^{-9} = \frac{1}{e^9}}}</math>
  
-- [[ViszkeiGyorgy|Gyurci]] - 2008.01.14.
 
  
====(b) ====
+
'''b, Feladat:'''
Először vizsgáljuk meg az n-edik gyökjelen belüli törtet:
+
 
Egyszerűsítsük a törtet <math>n^2</math>-el:
+
 
<math> \frac{2n^2-1}{n^2+2} = \frac{2-\frac{1}{n^2}}{1+\frac{2}{n^2}} \rightarrow  \underline{2} </math>
+
A gyökjel alatt végezzünk algebrai átalakítást:
Azaz a gyökjelen belüli rész 2-höz tart végtelennél. Így pedig már egy nevezetes határértéket kapunk:
+
 
<math> \sqrt[n]{2} \rightarrow \underline{\underline{1}} </math>
+
<math> b_n=\sqrt[n]{2-\frac{5}{n^2+2}} </math>
 +
 
 +
Most adjunk alsó és felső becslést a gyökjel alatti sorozatra:
 +
 
 +
Felső becslésnek tökéletes a 2, hiszen sosem érheti el a gyökjel alatti sorozat, és minden eleme kisebb nála.
 +
 
 +
Alsó becslésnek vegyük a gyökjel alatti sorozat első elemét, hiszen ha n nő, akkor egyre kisebb számokat vonunk ki a kettőből, tehát szigorúan monoton növekszik a gyökjel alatti sorozat.
  
-- [[OverLord|OverLord]] - 2008.01.14.
+
<math>2-\frac{5}{3}=\frac{1}{3} < 2-\frac{5}{n^2+2} < 2</math>
  
Troll vagyok, de ez a megoldás hibás. '''Nem szabad gyökjel alatt vizsgálni, ha a "gyök" művelet n-től függ!''' Tekintsük a nevezetes <math> (1+\frac{a}{n})^n = e^a </math> határértéket: Ha belül vizsgálom, a tört kinullázódik, 1 hatványa 1. Ott a hiba.
+
Most alkalmazzuk a rendőrelvvet (alias csendőrelv, közrefogási elv), amit megtehetünk, mivel tudjuk, hogy az n-edik gyök szigorúan monoton növekvő függvény, tehát kisebb szám n-edik gyöke kisebb, mint egy nagyobb számé.
  
Rendőrelvvel (alias csendőrelv, közrefogási elv) oldjuk meg. Azt tudjuk, hogy az n. gyök szig. mon. növekvő függvény, tehát kisebb szám n. gyöke kisebb mint egy nagyobb számé. A gyökjel alatt végezzünk algebrai átalakítást, átrendezhető:
+
<math>\sqrt[n]{\frac{1}{3}} <\sqrt[n]{ 2-\frac{5}{n^2+2} }<\sqrt[n]{ 2}</math>
  
<math> \sqrt[n]{2-\frac{5}{n^2+2}} </math>
 
  
Látjuk, hogy mindegyik elem kisebb lesz, mint <math> \sqrt[n]{2} </math>, ez remek felső becslés, mert 1-hez tart. Az alsó becslés valamivel nehezebb. Az első elemnél <math> \sqrt[n]{2-\frac{5}{3}} </math>, ezzel a konstans értékkel alulról becsülhető, mármint a gyökön belüli rész, és így ezzel a függvénnyel alulról becsülhető a sorozatunk. Ennek is 1 a határértéke, sikeresen közrefogtuk. ^^
+
Tudjuk, hogy:
  
 +
<math>\lim_{n\to\infty} {\sqrt[n]{\frac{1}{3}}}=1</math>
  
 +
<math>\lim_{n\to\infty} {\sqrt[n]{ 2}} =1</math>
 +
  
-- [[mp9k1|MP]] - 2012.01.09.
+
Így a rendőrelv miatt:
  
 +
<math>\lim_{n\to\infty} {b_n}=1</math>
  
 
}}
 
}}

A lap 2014. január 17., 22:53-kori változata

Sablon:Noautonum

← Vissza az előző oldalra – Matematika A1a - Analízis

1. Határozza meg a (0,2,0), (1,0,-1) és (0,-1,2) pontokat tartalmazó sík egyenletét.

Megoldás

Ehhez a feladathoz még nincs megoldás!

Ha tudod, írd le ide ;)

2. Oldja meg a [math]z^2 = \overline{z}^ 2[/math] egyenletet.

Megoldás

[math] z^2 = \overline{z}^2 [/math]

Írjuk ki z-t és z konjugáltat algebrai alakban:

[math] (a+bi)^2 = (a-bi)^2 [/math]

Zárójelek felbontása után:

[math] a^2+2abi-b^2 = a^2-2abi-b^2 [/math]

Kihúzzuk a közös tagokat, osztunk 2i-vel:

[math] ab = -ab [/math]

Ez akkor lehetséges, ha [math] a = 0 \vee b = 0 [/math] és [math]a,b \in \mathbb{R}[/math], az összes ilyen alakú szám megoldás.

3. Határozza meg az alábbi sorozatok határértékét:

[math]a, \; a_n = \left(\frac{n^2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}[/math]

[math]b, \; b_n=\sqrt[n]{\frac{2n^2-1}{n^2+2}}[/math]

Megoldás

a, Feladat:


[math] a_n = \left(\frac{n^2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}= \left(\frac{n^2+2-2-1}{n^2+2}\right)^{3n^2}= \left(\frac{n^2+2}{n^2+2}+\frac{-3}{n^2+2}\right)^{3n^2}= \left(1-\frac{3}{n^2+2}\right)^{3n^2}[/math]

A nevezőt alakítsuk úgy, hogy hasonlítson a kitevőhöz: [math]\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^{3n^2} [/math]

Felírjuk a kitevőt úgy, hogy nevezetes határértéket kapjunk, de ekkor persze még osztani is kell, hogy ne legyen csalás!

[math]\frac{\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^{3n^2+6}}{\left(1-\frac{9}{3n^2+6}\right)^6} [/math]

Látható, hogy a nevező 1-hez tart, így a határérték:

[math]\underline{\underline{e^{-9} = \frac{1}{e^9}}}[/math]


b, Feladat:


A gyökjel alatt végezzünk algebrai átalakítást:

[math] b_n=\sqrt[n]{2-\frac{5}{n^2+2}} [/math]

Most adjunk alsó és felső becslést a gyökjel alatti sorozatra:

Felső becslésnek tökéletes a 2, hiszen sosem érheti el a gyökjel alatti sorozat, és minden eleme kisebb nála.

Alsó becslésnek vegyük a gyökjel alatti sorozat első elemét, hiszen ha n nő, akkor egyre kisebb számokat vonunk ki a kettőből, tehát szigorúan monoton növekszik a gyökjel alatti sorozat.

[math]2-\frac{5}{3}=\frac{1}{3} \lt 2-\frac{5}{n^2+2} \lt 2[/math]

Most alkalmazzuk a rendőrelvvet (alias csendőrelv, közrefogási elv), amit megtehetünk, mivel tudjuk, hogy az n-edik gyök szigorúan monoton növekvő függvény, tehát kisebb szám n-edik gyöke kisebb, mint egy nagyobb számé.

[math]\sqrt[n]{\frac{1}{3}} \lt \sqrt[n]{ 2-\frac{5}{n^2+2} }\lt \sqrt[n]{ 2}[/math]


Tudjuk, hogy:

[math]\lim_{n\to\infty} {\sqrt[n]{\frac{1}{3}}}=1[/math]

[math]\lim_{n\to\infty} {\sqrt[n]{ 2}} =1[/math]


Így a rendőrelv miatt:

[math]\lim_{n\to\infty} {b_n}=1[/math]

4. Legyen [math] f(x)= xarctan\frac{1}{x^2}, x \neq 0[/math] és [math]0, x=0[/math].

a, Hol folytonos és hol deriválható [math]f(x)[/math]?

b, Hol folytonos [math]f'(x)[/math]?

Megoldás

Ehhez a feladathoz még nincs megoldás!

Ha tudod, írd le ide ;)

5. Igaz vagy hamis? Válaszát indokolja!

a, Ha [math]a,b \neq 0[/math] és [math]ab = ac[/math], akkor [math]b = c[/math]

b, Ha [math]\lim {a_n} = \lim{b_n} = 0[/math] akkor [math]\lim{ \frac{a_n}{b_n} }= 1[/math]

c, Ha f korlátos [a,b]-n, akkor folytonos [a,b]-n

d, Ha f szigorúan monoton nő [math]\mathbb{R}[/math]-en, akkor [math]\lim_{x \rightarrow \infty} {f(x) }= \infty[/math]

Megoldás

Ehhez a feladathoz még nincs megoldás!

Ha tudod, írd le ide ;)

6. Számítsa ki a következő határozatlan integrálokat:

[math]a, \; \int \frac{1}{x(x^2+1)}dx [/math]

[math]b, \; \int \frac{\sqrt{x}}{x\sqrt{x}+3}dx[/math]

Megoldás

(a) [math]\int \frac{1}{x(x^2+1)}dx [/math]

Parciális törtekre bontjuk az integrandust: [math] \frac{1}{x(x^2+1)} = \frac{A}{x} + \frac{Bx +C}{x^2+1}[/math]

[math] \frac{1}{x(x^2+1)} = \frac{A(x^2+1)+ x(Bx +C)}{x(x^2+1)}[/math]

[math] \frac{1}{x(x^2+1)} = \frac{Ax^2 + A + Bx^2 + Cx)}{x(x^2+1)}[/math]

[math] 1 = (A+B)x^2 + Cx + A[/math]

[math] A=1[/math]

[math] (A+B)=0 \Rightarrow B = -1 [/math]

[math] C=0[/math]

[math] \frac{1}{x(x^2+1)} = \frac{1}{x} - \frac{x}{x^2+1}[/math] Így már könnyű integrálni: [math] \int \frac{1}{x(x^2+1)}\;dx = \int\frac{1}{x} - \frac{1}{2}\int\frac{2x}{x^2+1} = ln|x| - \frac{1}{2}ln|x^2+1|+C [/math]

-- OverLord - 2008.01.14.

(b) [math] \int{ \frac{\sqrt{x}}{x\sqrt{x}+3}}\;dx [/math]

[math] \frac{x^{\frac{1}{2}}}{xx^{\frac{1}{2}}+3} = \frac{x^{\frac{1}{2}}}{x^{\frac{3}{2}}+3} [/math] Mi is a nevező deriváltja? Jéé, az majdnem a számláló! Ennek örülünk :)

[math] \frac{2}{3} \int{\frac{\frac{3}{2}x^{\frac{1}{2}}}{x^{\frac{3}{2}}+3}}\;dx = \frac{2}{3}\;ln{|x^{\frac{3}{2}}+3|+C}[/math]

-- OverLord - 2008.01.14.