Megoldások MATEMATIKA II. VIZSGA (VK) NBT. NG. NMH. SZAKOS HALLGATÓK RÉSZÉRE (Kérjük, hogy a megfelelő szakot jelölje be!

Hasonló dokumentumok
Matematika III. harmadik előadás

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása, június 10

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat, megoldással,

3. Lineáris differenciálegyenletek

1. Oldja meg a z 3 (5 + 3j) (8 + 2j) 2. Adottak az A(1,4,3), B(3,1, 1), C( 5,2,4) pontok a térben.

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

2 (j) f(x) dx = 1 arcsin(3x 2) + C. (d) A x + Bx + C 5x (2x 2 + 7) + Hx + I. 2 2x F x + G. x

Matematika szigorlat, Mérnök informatikus szak I máj. 12. Név: Nept. kód: Idő: 1. f. 2. f. 3. f. 4. f. 5. f. 6. f. Össz.: Oszt.

TANTÁRGYI PROGRAM Matematikai alapok II. útmutató

Inverz Laplace-transzformáció. Vajda István március 4.

TANTÁRGYI PROGRAM Matematikai alapok 2. útmutató

x 2 e x dx c) (3x 2 2x)e 2x dx x sin x dx f) x cosxdx (1 x 2 )(sin 2x 2 cos 3x) dx e 2x cos x dx k) e x sin x cosxdx x ln x dx n) (2x + 1) ln 2 x dx

y + a y + b y = r(x),

1. Számsorok, hatványsorok, Taylor-sor, Fourier-sor

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása A csoport

λx f 1 (x) e λx f 2 (x) λe λx f 2 (x) + e λx f 2(x) e λx f 2 (x) Hasonlóan általában is elérhető sorműveletekkel, hogy csak f (j)

11. gyakorlat megoldásai

6. feladatsor: Inhomogén lineáris differenciálegyenletek (megoldás)

Differenciálegyenletek megoldása próbafüggvény-módszerrel

Definíció Függvényegyenletnek nevezzük az olyan egyenletet, amelyben a kiszámítandó ismeretlen egy függvény.

Kétváltozós függvény szélsőértéke

Gazdasági matematika II. tanmenet

11. gyakorlat megoldásai

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

Differenciálegyenletek

Differenciálegyenletek megoldása Laplace-transzformációval. Vajda István március 21.

cos 2 (2x) 1 dx c) sin(2x)dx c) cos(3x)dx π 4 cos(2x) dx c) 5sin 2 (x)cos(x)dx x3 5 x 4 +11dx arctg 11 (2x) 4x 2 +1 π 4

Meghatározás: Olyan egyenlet, amely a független változók mellett tartalmaz egy vagy több függvényt és azok deriváltjait.

y = y 0 exp (ax) Y (x) = exp (Ax)Y 0 A n x n 1 (n 1)! = A I + d exp (Ax) = A exp (Ax) exp (Ax)

Kétváltozós függvények differenciálszámítása

Differenciálegyenletek. Vajda István március 4.

0-49 pont: elégtelen, pont: elégséges, pont: közepes, pont: jó, pont: jeles

valós számot tartalmaz, mert az ilyen részhalmazon nem azonosság.

4. Az A és B események egymást kizáró eseményeknek vagy idegen (diszjunkt)eseményeknek nevezzük, ha AB=O

Differenciálegyenlet rendszerek

Differenciálegyenletek december 13.

Differenciálegyenletek

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

Biomatematika 2 Orvosi biometria

PTE PMMFK Levelező-távoktatás, villamosmérnök szak

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan!

Megoldások. ξ jelölje az első meghibásodásig eltelt időt. Akkor ξ N(6, 4; 2, 3) normális eloszlású P (ξ

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Differenciaegyenletek

Elérhető maximális pontszám: 70+30=100 pont

MATEMATIKA 2. dolgozat megoldása (A csoport)

I. feladatsor. 9x x x 2 6x x 9x. 12x 9x2 3. 9x 2 + x. x(x + 3) 50 (d) f(x) = 8x + 4 x(x 2 25)

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

Elhangzott gyakorlati tananyag óránkénti bontásban. Mindkét csoport. Rövidítve.

Lineáris algebra. (közgazdászoknak)

A L Hospital-szabály, elaszticitás, monotonitás, konvexitás

Bevezetés az állapottér elméletbe: Állapottér reprezentációk

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

Nemlineáris programozás 2.

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Matematika A3 1. ZH+megoldás

Másodfokú egyenletek, egyenlőtlenségek

YBL - SGYMMAT2012XA Matematika II.

differenciálegyenletek

A valószínűségszámítás elemei

Matematika III előadás

JPTE PMMFK Levelező-távoktatás, villamosmérnök szak

Elhangzott tananyag óránkénti bontásban

A valószínűségszámítás elemei

DINAMIKAI VIZSGÁLAT OPERÁTOROS TARTOMÁNYBAN Dr. Aradi Petra, Dr. Niedermayer Péter: Rendszertechnika segédlet 1

MODELLEK ÉS ALGORITMUSOK ELŐADÁS

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

Másodfokú egyenletek, egyenlőtlenségek

Gyakorló feladatok a 2. dolgozathoz

Gyakorló feladatok javítóvizsgára szakközépiskola matematika 9. évfolyam

Egyenletek, egyenlőtlenségek V.

Részletes tantárgyprogram és követelményrendszer

Gazdasági matematika II. Tantárgyi útmutató

HÁZI FELADATOK. 2. félév. 1. konferencia Komplex számok

Matematika. 4. konzultáció: Kétváltozós függvények szélsőértéke. Parciális függvény, parciális derivált

Számítógépes döntéstámogatás. Statisztikai elemzés

Szélsőérték-számítás

Gauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei

r a sugara, h a magassága a hengernek a maximalizálandó függvényünk a V (r, h) = πr 2 h. Az érintkezési pontokban x 2 + y 2 = r 2 és z = h/2.

Bevezetés az állapottér-elméletbe Dinamikus rendszerek állapottér reprezentációi

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Mátrixok 2017 Mátrixok

Feladatok a Diffrenciálegyenletek IV témakörhöz. 1. Határozzuk meg következő differenciálegyenletek általános megoldását a próba függvény módszerrel.

Numerikus módszerek: Nemlineáris egyenlet megoldása (Newton módszer, húrmódszer). Lagrange interpoláció. Lineáris regresszió.

Segédanyag az A3 tárgy gyakorlatához

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

Feladatok 2. zh-ra. 1. Eseményalgebra április Feladat. Az A és B eseményekr l tudjuk, hogy P (A) = 0, 6, P (B) = 0, 7 és

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 5. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

8. előadás. Kúpszeletek

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

Matematika II képletek. 1 sin xdx =, cos 2 x dx = sh 2 x dx = 1 + x 2 dx = 1 x. cos xdx =,

Bevezetés az algebrába 2 Differencia- és differenciálegyenlet-rendszerek

Matematika III előadás

Átírás:

MATEMATIKA II. VIZSGA (VK) NBT. NG. NMH. SZAKOS HALLGATÓK RÉSZÉRE (Kérjük, hogy a megfelelő szakot jelölje be!) 2016. JANUÁR 21. Elérhető pontszám: 50 pont Megoldások 1. 6. 2. 7. 3. 8. 4. 9. 5. Össz.: Jegy: 1./ Mikor nevezzük az f: R 2 R kétváltozós függvényt az (x 0 ; y 0 ) D(f) helyen az x változója szerint parciálisan differenciálhatónak? Adjon meg rá egy lehetséges jelölési módot! /2+1 pont/ 2./ Írja fel, valamint vezesse is le az y + ay + by = 0 (a, b R) differenciálegyenlet karakterisztikus egyenletét! /1+3 pont/

3./ Írja fel a Kolmogorov-féle axiómákat! /3 pont/ 4./ Számítsa ki, hogy a, b R paraméterek mely értékei mellett (*) van egy megoldása, (**) van végtelen sok megoldása, (***) nincs megoldása a következő inhomogén lineáris egyenletrendszernek! A második esetben adjon meg az általános mellett egy partikuláris megoldást is! /5+1+1 pont/ x 1 + 3x 2 6x 3 = 5 2x 1 + 5x 2 10x 3 = 8} x 1 + x 2 + ax 3 = b 1 3 6 5 II.s.+I.s.( 2) 1 3 6 5 III.s.+I.s. ( 2 5 10 8) ( 0 1 2 2 1 1 a b 0 4 a 6 b + 5 1 3 6 5 ( 0 1 2 2 ) 0 0 a + 2 b 3 ) III.s.+II.s.(4) A legalsó sor dönti el, hogy melyik esettel állunk szemben: (*) Ha a 2; b R Az utolsó együttható nem zérus Egy megoldás van (**) Ha a = 2; b = 3 Csak zérusból álló sor Végtelen sok megoldás van (***) Ha a = 2; b 3 Ellentmondásra vezető sor Nincs megoldás 1 3 6 5 ( 0 1 2 2) Legyen x 3 = t; t R paraméter 0 0 0 0 x 2 + 2t = 2 x 2 = 2t + 2; x 1 + 6t + 6 6t = 5 x 1 = 1 1 1 Általános m.o.: x = [ 2t + 2], t R ; egy partikuláris m.o.: x = [ 6], ha t = 2 t 2

5./ Határozza meg az alábbi kétváltozós függvény lokális szélsőértékét! /6 pont/ f(x; y) = 2x 3 + y 2 6xy + 1; (x; y) R 2 Elsőrendű szükséges feltétel: f x = 6x2 6y; f y = 2y 6x 6x2 6y = 0 2y 6x = 0 } P 1(0; 0), P 2 (3; 9) stac. helyek Másodrendű elégséges feltétel: 2 f x 2 = 12x; 2 f y 2 = 2; 2 f y x = 2 f = 6 H(x; y) = 12x 6 = 24x 36 x y 6 2 H(P 1 ) = 24 0 36 = 36 < 0 P 1 helyen nincs szélsőérték (nyeregpont) H(P 2 ) = 24 3 36 = 36 > 0 P 2 helyen van szélsőérték 2 f x 2 P 2 = 12 3 = 36 > 0 P 2 helyen lokális minimum van f(p 2 ) = 2 3 3 + 9 2 6 3 9 + 1 f min = 26 6.a/ Határozza meg a következő differenciálegyenlet megadott kezdeti feltétel melletti partikuláris megoldását! /6 pont/ x 2 y + 2y = 2x 3 e 2 x; y(2) = 2e standard alak y + 2 x 2 y = 2x e2 x; y(2) = 2e Homogén megoldás (megoldóképlet): y + 2 x 2 y = 0 y há = C e 2 x 2 dx = C e 2 x; C R Inhomogén megoldás (konstansvariálás): y ip = C(x) e 2 x y ip = C (x) e 2 x + C(x) e 2 x ( 2 x 2) C (x) e 2 x + C(x) e 2 x ( 2 x 2) + 2 x 2 C(x) e2 x = 2x e 2 x C (x) = 2x C(x) = x 2 y ip = x 2 e 2 x y iá = y há + y ip = (x 2 + C) ex; 2 C R y(2) = 2e (4 + C) e = 2e C = 2 y p = (x 2 2) e 2 x

6.b/ Határozza meg az alábbi differenciálegyenlet általános megoldását! /6 pont/ y + 2y 3y = 11 sin 4x + 27 cos 4x Homogén megoldás (karakterisztikus egyenlet): y + 2y 3y = 0 λ 2 + 2λ 3 = 0 λ 1 = 1, λ 2 = 3 (D > 0 eset) y há = C 1 e x + C 2 e 3x ; C 1, C 2 R (nincs rezonancia) Inhomogén megoldás (próbafüggvény): y ip = A sin 4x + B cos 4x y ip = 4A cos 4x 4B sin 4x = 16A sin 4x 16B cos 4x y ip 16A sin 4x 16B cos 4x + 2(4A cos 4x 4B sin 4x) 3(A sin 4x + B cos 4x) = 11 sin 4x + 27 cos 4x sin 4x: 19A 8B = 11 } A = 1, B = 1 cos 4x: 8A 19B = 27 y ip = sin 4x cos 4x y iá = y há + y ip y iá = C 1 e x + C 2 e 3x + sin 4x cos 4x; C 1, C 2 R

7./ Alkalmazza az inverz Laplace-transzformációt, vagyis keresse meg, hogy a megadott Y(s) függvény melyik f(x) függvény Laplace-transzformáltja! /5 pont/ Y(s) = 3s 8 s 2 + 4s + 5s 10 s 2 4s + 5 Résztörtekre bontás (ha D > 0), teljes négyzetté alakítás (ha D < 0): 3s 8 s 2 + 4s = 3s 8 s(s + 4) = A s + B s + 4 A = 2, B = 1 2 s 1 s + 4 = 2 1 s 1 1 s ( 4) 5s 10 5(s 2) s 2 = 4s + 5 (s 2) 2 + 1 = 5 s 2 (s 2) 2 + 1 2 Táblázat alapján az inverz transzformáció: f(x) = 2 e 4x + 5 e 2x cos x 8./ Egy pakli magyar kártyát alaposan megkeverünk. (*) Hány esetben állhat elő az, hogy a pakli négy zöld lappal kezdődik? (**) A keverés után kihúzunk egyszerre négy lapot. Mekkora annak a valószínűsége, hogy ezek között két szín pontosan kétszer fordul elő? (*) Megkeverés Egy bizonyos (lap)sorrend előáll (ismétlés nélküli permutáció) A 32 lap közül nyolc zöld, ezek közül négy áll elöl valamilyen sorrendben: 4! ( 8 4 ) A maradék helyeken a többi 28 lap tetszőleges sorrendben: 28! Tehát az összes ilyen eset száma: 4! ( 8 ) 28! = 5,122 1032 4 (**) A esemény: két szín pontosan kétszer fordul elő kedvező esetek száma Klasszikus valószínűség: P(A) = összes eset száma A 32 lap négyféle színű lehet, ezek közül kettő szerepel pontosan két-két alkalommal: ( 4 2 ) (8 2 ) (8 2 ) kedvező Az egyszerre húzás visszatevés nélkül mintavétel: ( 32 4 ) összes Ezekkel: P(A) = (4 2 ) (8 2 ) (8 2 ) ( 32 4 ) = 0,1308

9./ Tapasztalatok szerint egy vizsgakurzus keretein belül megtartott másfél órás vizsgáról átlagosan hat hallgató szokott távozni idő előtt. (*) Mekkora annak a valószínűsége, hogy az első harminc perc elteltével még mindenki a teremben tartózkodik? (**) Ha ebben a félévben három vizsga van, akkor mekkora annak a valószínűsége, hogy legalább kétszer előfordul az előző szituáció? (***) Mekkora annak a valószínűsége, hogy két távozás között legalább húsz perc telik el? (*) Rögzített (idő)intervallum Poisson-eloszlás ξ P v. v. : távozó hallgatók száma 90 perc alatt 6 távozó 6 30 } x = 30 perc alatt x távozó 90 = 2 = M(ξ P) = λ P Mindenki a teremben tartózkodik, azaz nem ment ki senki ξ P = 0 P(ξ P = 0) = 20 0! e 2 = 0,1353 (**) Független események Binomiális eloszlás ξ B v. v. : ilyen vizsgák száma P(ξ B 2) = P(ξ B = 2) + P(ξ B = 3) = ( 3 2 ) 0,13532 (1 0,1353) 3 2 + + ( 3 3 ) 0,13533 (1 0,1353) 3 3 = 0,0475 + 0,0025 = 0,0500 (***) Események között eltelt idő Exponenciális eloszlás ξ E v. v. : két távozó között eltelt idő Két távozás között átlagosan 90 6 = 15 perc telik el, így 15 = M(ξ E) = 1 λ E λ E = 1 15 P(ξ E 20) = 1 P(ξ E < 20) = 1 F(20) = 1 (1 e 1 15 20 ) = 0,2636