Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév

Hasonló dokumentumok
Debreceni Egyetem. Kalkulus II. Gselmann Eszter

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

Debreceni Egyetem. Kalkulus II. példatár. Gselmann Eszter

Molnár Bence. 1.Tétel: Intervallumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervallum. 0,ami ellentmondás uis. f (x n ) f (y n ) ε > 0

A Riemann-integrál intervallumon I.

Laplace-transzformáció. Vajda István február 26.

ANALÍZIS II. DEFINÍCIÓK, TÉTELEK

9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

Boros Zoltán február

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Gazdasági matematika I. tanmenet

Többváltozós analízis gyakorlat

f (ξ i ) (x i x i 1 )

7. HATÁROZATLAN INTEGRÁL. 7.1 Definíció és alapintegrálok

KIEGÉSZÍTÉS A VONALINTEGRÁLHOZ

BSc Analízis II. előadásjegyzet 2009/2010. tavaszi félév

Analízis II. harmadik, javított kiadás

VI. Deriválható függvények tulajdonságai

Alapfogalmak, valós számok Sorozatok, határérték Függvények határértéke, folytonosság A differenciálszámítás Függvénydiszkusszió Otthoni munka

Improprius integrálás

Matematika 4 gyakorlat Földtudomány és Környezettan BSc II/2

1/1. Házi feladat. 1. Legyen p és q igaz vagy hamis matematikai kifejezés. Mutassuk meg, hogy

Absztrakt vektorterek

Analízis II. Analízis II. Beugrók. Készítette: Szánthó József. kiezafiu kukac gmail.com. 2009/ félév

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

Improprius integrálás

A fontosabb definíciók

Határozatlan integrál

Matematika I. NÉV:... FELADATOK:

KALKULUS INFORMATIKUSOKNAK I.

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel

Lajk o K aroly Kalkulus II. Debreceni Egyetem Matematikai es Informatikai Int ezet

MATEMATIKA 2. dolgozat megoldása (A csoport)

T obbv altoz os f uggv enyek integr alja. 3. r esz aprilis 19.

Matematika BSc tanárszak Analízis IV. előadásjegyzet 2010/2011. tavaszi félév

Differenciálszámítás. 8. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Differenciálszámítás p. 1/1

Határozzuk meg, hogy a következő függvényeknek van-e és hol zérushelye, továbbá helyi szélsőértéke és abszolút szélsőértéke (

f függvény bijektív, ha injektív és szürjektív is (azaz minden képhalmazbeli elemnek pontosan egy ısképe van)

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Metrikus terek, többváltozós függvények

Matematika I. NÉV:... FELADATOK: 2. Határozzuk meg az f(x) = 2x 3 + 2x 2 2x + 1 függvény szélsőértékeit a [ 2, 2] halmazon.

1. Házi feladat. Határidő: I. Legyen f : R R, f(x) = x 2, valamint. d : R + 0 R+ 0

Funkcionálanalízis. n=1. n=1. x n y n. n=1

Kalkulus I. gyakorlat Fizika BSc I/1.

A határozott integrál

Matematika A1a Analízis

Fraktálok. Kontrakciók Affin leképezések. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék. TARTALOMJEGYZÉK Kontrakciók Affin transzformációk

FELVÉTELI VIZSGA, július 15.

Közönséges differenciálegyenletek

MATEMATIKA 1. előadás jegyzet Földtudomány és Környezettan alapszakos hallgatók számára. Csomós Petra

Alkalmazott matematika és módszerei I Tantárgy kódja

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

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

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

1.7. Elsőrendű lineáris differenciálegyenlet-rendszerek

Dierenciálhatóság. Wettl Ferenc el adása alapján és

INTEGRÁLSZÁMÍTÁS D (I) := {F : F D(I)} Állítás. D (I) is vektortér. Bizonyítás. Házi feladat.

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

Integr alsz am ıt as. 1. r esz aprilis 12.

Az előadás anyagának törzsrésze

AZ INTEGRÁLELMÉLET FEJLŐDÉSE RIEMANN ÓTA

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

1. Halmazelméleti alapok

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

Ellenőrző kérdések a Matematika I. tantárgy elméleti részéhez, 2. rész

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

a) az O(0, 0) középpontú, r = 2 sugarú, negatív irányítasú körvonal P( 2, 2), Q( 2, 2) pontjait

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

1.1. Feladatok. x 0 pontban! b) f(x) = 2x + 5, x 0 = 2. d) f(x) = 1 3x+4 = 1. e) f(x) = x 1. f) x 2 4x + 4 sin(x 2), x 0 = 2. általános pontban!

Numerikus módszerek 2.

Debreceni Egyetem. Kalkulus I. Gselmann Eszter

9. TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK DIFFERENCIÁLSZÁMITÁSA. 9.1 Metrika és topológia R k -ban

Számsorok. 1. Definíció. Legyen adott valós számoknak egy (a n ) n=1 = (a 1, a 2,..., a n,...) végtelen sorozata. Az. a n

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Analízis. Szász Róbert

3.1. Halmazok számossága

6. Folytonosság. pontbeli folytonosság, intervallumon való folytonosság, folytonos függvények

1. Komplex függvények dierenciálhatósága, Cauchy-Riemann egyenletek. Hatványsorok, elemi függvények

Konvex optimalizálás feladatok

Obudai Egyetem RKK Kar. Feladatok a Matematika I tantárgyhoz

Többváltozós Függvények Analízise; Differenciálegyenletek Tantárgyi tájékoztató, 2014/2015 tavaszi félév

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

Kalkulus 2., Matematika BSc 1. Házi feladat

Fekete Mária. Matematika II. Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki Kar Matematika Tanszék

n n (n n ), lim ln(2 + 3e x ) x 3 + 2x 2e x e x + 1, sin x 1 cos x, lim e x2 1 + x 2 lim sin x 1 )

Matematika A1a Analízis

Analízis. 1. fejezet Normált-, Banach- és Hilbert-terek. 1. Definíció. (K n,, ) vektortér, ha X, Y, Z K n és a, b K esetén

A határozott integrál fogalma és tulajdonságai

1. Bevezetés Differenciálegyenletek és azok megoldásai

2. NUMERIKUS INTEGRÁLÁS

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

Átírás:

Klkulus II. Beugró kérdések és válszok 2012/2013 s tnév II. félév 1. Legyen ], b[ R nemüres, nyílt intervllum, f :], b[ R függvény. Hogyn vn értelmezve z f függvény primitív függvénye? Válsz. Legyen ], b[ R nemüres, nyílt intervllum, f :], b[ R függvény. Az F :], b[ R függvényt z f függvény primitív függvényének vgy htároztln integráljánk nevezzük, h z F függvény differenciálhtó z ], b[ intervllumon és F (x) = f (x) teljesül minden x ], b[ esetén. Az F függvényre z f vgy z f (x)dx jelölést hsználjuk. 2. Ismertesse htároztln integrál lineritásár vontkozó állítást. Válsz. Legyenek f, g :], b[ R olyn függvények, melyekre létezik f és g, legyenek továbbá α, β R tetszőleges konstnsok. Ekkor létezik α f + β g is, és létezik olyn C R, hogy α f (x) + β g(x)dx = α 3. Ismertesse prciális integrálás tételét htároztln integrálr. f (x)dx + β g(x)dx + C. Válsz. H z f, g :], b[ R függvények differenciálhtók ], b[-n, és létezik f g, kkor létezik f g is, és létezik olyn C R konstns, hogy f (x) g (x)dx = f (x) g(x) f (x) g(x)dx + C. (x ], b[) 4. Ismertesse helyettesítéses integrálás tételét htároztln integrálr. Válsz. H f :], b[ R, g :]c, d[ ], b[ olyn függvények, melyek esetén létezik g :]c, d[ R és létezik f is, kkor létezik ( f g) g is, és vn olyn C R, hogy (( f (g(x)) g (x)dx = ) ) f g (x) + C = f (t)dt + C. t=g(x) (x ]c, d[) 5. Legyen α R. Mennyivel egyenlő x α dx? Válsz. x α 1 dx = α+1 xα+1 + C h α 1, ln x + C h α = 1, 6. Mennyivel egyenlő e x dx? 1

Válsz. e x dx = e x + C e x dx = e x 7. Mennyivel egyenlő cos(x)dx? Válsz. cos(x) dx = sin(x) + C 8. Mennyivel egyenlő sin(x)dx? Válsz. sin(x) dx = cos(x) + C 9. Mennyivel egyenlő cosh(x)dx? Válsz. cosh(x) dx = sinh(x) + C 10. Mennyivel egyenlő sinh(x)dx? Válsz. sinh(x) dx = cosh(x) + C 11. Foglmzz meg Drboux-tételt. Válsz. Legyen f : [, b] R korlátos függvény. Ekkor bármely ε > 0 esetén vn olyn δ > 0 úgy, hogy h P olyn felosztás z [, b] intervllumnk, melyre P < δ, kkor Σ( f, P) I( f ) < ε és σ( f, P) I( f ) < ε 12. Foglmzz meg z Oszcillációs kritériumot. Válsz. Legyen f : [, b] R korlátos függvény. Az f függvény kkor, és cskis kkor Riemnn-integrálhtó, h bármely ε > 0 esetén vn olyn P felosztás z [, b] intervllumnk, melyre O( f, P) < ε 2

13. Ismertesse Riemnn-integrál lineritásár vontkozó tételt. Válsz. Legyenek f, g: [, b] R Riemnn-integrálhtó függvények, λ R. Ekkor z f + g függvény is Riemnn-integrálhtó és b λ f függvény is Riemnn-integrálhtó és ( f + g)(x)dx = b f (x)dx + b g(x)dx; b (λ f )(x)dx = λ b f (x)dx; 14. Ismertesse Riemnn-integrál monotonitásár vontkozó tételt. Válsz. Legyenek f, g: [, b] R Riemnn-integrálhtó függvények. H minden x [, b] esetén f (x) g(x) teljesül, kkor b f (x)dx b g(x)dx. 15. Ismertesse Riemnn-integrál intervllum dditivitásáról szóló tételt. Válsz. Legyen f : [, b] R Riemnn-integrálhtó függvény. H c ], b[, kkor z f függvény Riemnnintegrálhtó z [, c] és [c, b] intervllumok mindegyikén és b f (x)dx = c f (x)dx + b c f (x)dx. 16. Foglmzz meg Riemnn-integrálr vontkozó középértéktételt. Válsz. Legyenek f, g: [, b] R Riemnn-integrálhtó függvények. Tegyük fel továbbá, hogy z f függvény folytonos, g függvény pedig nemnegtív. Ekkor vn olyn ξ ], b[, melyre b f (x)g(x)dx = f (ξ) b g(x)dx 17. Legyen f : [, b] R egy Riemnn-integrálhtó függvény. Hogyn vn értelmezve z f függvény felsőhtárfüggvénye (integrálfüggvénye)? Válsz. Legyen f : [, b] R egy Riemnn-integrálhtó függvény. Ekkor z F(x) = x f (t)dt (x [, b]) módon megdott F : [, b] R függvényt z f függvény felsőhtárfüggvényének vgy integrálfüggvényének hívjuk. 18. Ismertesse Newton Leibniz-formulát. Válsz. Legyen f : [, b] R egy folytonos függvény és jelölje F : [, b] R z f függvény egy primitív függvényét. Ekkor b f (x)dx = [F(x)] b = F(b) F(). 3

19. Ismertesse Riemnn-integrálr vontkozó prciális integrálás tételét. Válsz. Ekkor Legyenek f, g: [, b] R olyn differenciálhtó függvények, melyek deriváltji Riemnn-integrálhtók. b f (x)g (x)dx = [ f (x)g(x) ] b b f (x)g(x)dx. 20. Legyen D R n egy nemüres hlmz. Mit értünk zon, hogy z x 0 D pont belső pontj D-nek? Válsz. Legyen D R n egy nemüres hlmz. Azt mondjuk, hogy z x 0 D pont belső pontj D-nek, h vn olyn r > 0, hogy G(x 0, r) D 21. Mit értünk zon, hogy K R n hlmz korlátos? Válsz. Azt mondjuk, hogy K R n hlmz korlátos, h vn olyn r > 0 és olyn x 0 R n, hogy K G(x 0, r) 22. Foglmzz meg Heine Borel-tételt. Válsz. A D R n hlmz pontosn kkor kompkt, h korlátos és zárt. 23. Legyen k N. Mit értünk zon, hogy z R k térbeli (x n ) n N sorozt Cuchy-sorozt? Válsz. Legyen k N. Azt mondjuk, hogy z (x n ) n N R k -beli sorozt Cuchy-sorozt, h tetszőleges ε > 0 szám esetén vn olyn N > 0 szám, hogy h n, m N, n, m > N, kkor 24. Ismertesse Cuchy-féle konvergencikritériumot. x n x m < ε. Válsz. Egy R k -beli sorozt kkor és cskis kkor konvergens, h Cuchy-sorozt. 25. Legyenek n, m N, D R n nemüres hlmz, f : D R m függvény. Mit értünk zon, hogy z f függvény folytonos z x 0 D pontbn? Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres hlmz, f : D R m függvény. Azt mondjuk, hogy z f függvény folytonos z x 0 D pontbn, h bármely ε > 0 esetén létezik olyn δ > 0, hogy h x D olyn, hogy x x 0 R n < δ, kkor f (x) f (x 0 ) R m < ε. H z f függvény D hlmz minden pontjábn folytonos, kkor zt mondjuk, hogy z f függvény folytonos D hlmzon. 26. Foglmzz meg z Átviteli elvet. Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres hlmz, f : D R m. Az f függvény kkor és cskis kkor folytonos z x 0 D pontbn, h tetszőleges (x n ) n N D hlmzbeli elemekből álló, x 0 -hoz konvergáló sorozt esetén z ( f (x n )) n N sorozt f (x 0 )-hoz konvergál. 27. Legyenek n, m N, D R n, f : D R m, x 0 D és α R m. Mit jelent z, hogy z f függvénynek z x 0 pontbn htárértéke α? Válsz. Legyenek n, m N, D R n, f : D R m, x 0 D és α R m. Azt mondjuk, hogy z f függvénynek z x 0 pontbn htárértéke α, h tetszőleges ε > 0 esetén létezik olyn δ > 0, hogy h x D és x x 0 R n < δ, kkor f (x) α R m < ε. Erre lim x x0 f (x) = α jelölést lklmzzuk. 4

28. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, f : D R m függvény. Mit jelent z, hogy z f függvény Fréchet-differenciálhtó z x 0 D pontbn? Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, f : D R m függvény. Azt mondjuk, hogy z f függvény Fréchet-differenciálhtó z x 0 D pontbn, h létezik egy olyn A L(R n, R m ) lineáris leképezés, hogy f (x) f (x 0 ) A(x x 0 ) lim R m x x 0 x x 0 R n Ebben z esetben z A lineáris leképezést z f függvény x 0 pontbeli differeciálhánydosánk nevezzük és rá z f (x 0 ) jelölést hsználjuk. 29. Ismertesse differenciálhtóság és folytonosság kpcsoltáról szóló tételt. Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, f : D R m függvény. H z f függvény Fréchetdifferenciálhtó z x 0 D pontbn, kkor f folytonos z x 0 D pontbn. 30. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, x 0 D f : D R m függvény és v R n. Mit jelent z, hogy z f függvény z x 0 pontbn v irány mentén differenciálhtó? Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, x 0 D f : D R m függvény és v R n. H létezik f (x 0 + tv) f (x 0 ) lim t 0 t htárérték, kkor zt mondjuk, hogy z f függvény z x 0 pontbn v irány mentén differenciálhtó. Ebben z esetben fenti htárértékre D v f (x 0 ) jelölést lklmzzuk. 31. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, f : D R m függvény. Mit jelent z, hogy z f függvény z x 0 D pontbn z i-edik változój szerint prciálisn differenciálhtó? Válsz. Legyenek n, m N, D R n nemüres, nyílt hlmz, f : D R m függvény. Legyen továbbá minden i = 1,..., n esetén e i = (0,..., 0, 1, i 0,..., 0). H létezik D ei f (x 0 ) iránymenti derivált, kkor zt mondjuk, hogy z f függvény z x 0 pontbn z i-edik változój szerint prciálisn differenciálhtó z x 0 D pontbn. Ebben z esetben D ei f (x 0 ) jelölés helyett áltlábn f (x 0 ) x i jelölést hsználjuk. 32. Foglmzz meg z összetett függvény differenciálási szbályát. Válsz. Legyenek n, m, k N, D R n nemüres, nyílt hlmz, x 0 D, f : D R m és g: f (D) R k függvények. H z f függvény differenciálhtó z x 0 D pontbn, g függvény pedig z f (x 0 ) f (D) pontbn, kkor g f függvény differenciálhtó z x 0 pontbn és 33. Ismertesse Schwrz Young-tételt. (g f ) (x 0 ) = g ( f (x 0 )) f (x 0 ). Válsz. Legyen D R 2 nyílt hlmz, f : D R pedig egy függvény, melyre D minden pontjábn léteznek f x, 2 f y x és f y prciális deriváltk. H 2 f y x D hlmz x 0 pontjábn folytonos, kkor létezik 2 f x y (x 0), és = 0 2 f y x (x 0) = 2 f x y (x 0). 5

34. Legyen D R n egy hlmz, x 0 D hlmz egy belső pontj, f : D R pedig egy x 0 -bn prciálisn differenciálhtó függvény. Mit jelent z, hogy z x 0 pont z f függvénynek stcionárius pontj: Válsz. Legyen D R n egy hlmz, x 0 D hlmz egy belső pontj, f : D R pedig egy x 0 -bn prciálisn differenciálhtó függvény. H z x 0 pontbn z f függvény összes prciális deriváltj null, kkor z x 0 pontot z f függvény stcionárius pontjánk nevezzük. 35. Ismertesse differenciálhtó függvények lokális szélsőértékhelyeire vontkozó szükséges feltételt. Válsz. Legyen D R n egy hlmz, x 0 D hlmz egy belső pontj, f : D R pedig egy x 0 -bn prciálisn differenciálhtó függvény. H z f függvénynek z x 0 pontbn lokális szélsőértéke vn, kkor f (x 0 ) = 0. 36. Mit értünk n-dimenziós tégl ltt? Válsz. Legyen n N, ekkor Q = [ 1, b 1 ] [ n, b n ] R n hlmzt n dimenziós téglánk nevezzük. 37. Foglmzz meg Fubini-tételt. Válsz. Legyenek n, m N és A R n és B R m téglák, vlmint Q = A B. H f : Q R Riemnn-integrálhtó függvény, és z x f (x, y) függvény minden rögzített B-beli y mellett, vlmint z y f (x, y) függvény minden rögzített A-beli x mellett Riemnn-integrálhtó, kkor [ ] [ ] f (x, y)d(x, y) = f (x, y) dx dy = f (x, y) dy dx. Q 38. Legyen H R n korlátos hlmz. Mit jelent z, hogy ez hlmz Jordn-mérhető? B A A B Válsz. Legyen H R n korlátos hlmz. H z f (x) = 1 ( x R n ) függvény Riemnn-integrálhtó H hlmzon, kkor zt mondjuk, hogy H hlmz Jordn-mérhető, és ebben z esetben µ J (H) = 1dx mennyiséget H hlmz Jordn-mértékének nevezzük. 39. Foglmzz meg Jordn-mérhetőség kritériumát. Válsz. Legyen H R n korlátos hlmz. Ekkor H hlmz pontosn kkor Jordn-mérhető, h µ J ( H) = 0 40. Mit értünk zon, hogy egy hlmz egyszerű trtomány? Válsz. Legyen K R n 1 kompkt, Jordn-mérhető hlmz, Φ, Ψ: K R pedig olyn folytonos függvények, hogy Φ(x) Ψ(x) teljesül minden x K esetén. Ekkor S = { (x, y) R n x K és Φ(x) y Ψ(x) } H hlmzt egyszerű trtománynk nevezzük. 6