1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar 2004-2005 1ste semester 24 januari 2005 Analyse I 1. Toon aan dat elke begrensde numerieke rij een convergente deelrij heeft. 2. We bekijken een vectorfunctie F~ = (f1 , · · · , fn ) : Rn → Rm , gedefinieerd tenminste op een omgeving van ~a ∈ Rn . Toon aan dat lim F~ (~x) = ~b = (b1 , · · · , bm ) ~ x→~a als en alleen als lim fi (~x) = bi , ~ x→~a voor elke i = 1, · · · m. 3. Formuleer en bewijs de stelling van Taylor voor een functie f : R2 → R. 4. Formuleer en bewijs de stelling van de impliciete functie voor het oplossen van de vergelijking f (x, y) = 0. Leid ook een formule af voor y 0 (x) en y 00 (x), en schrijf de Taylorveelterm voor f op tot op orde 2. Tijd: 90 minuten; elke vraag wordt gekwoteerd op 10 punten 1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar 2004-2005 1ste semester 24 januari 2005 Oefeningen Analyse I 1. Bepaal de volgende limiet met behulp van de stelling van Taylor: e2x − cos 2x − 2x lim x→0 ln 2 +2 x 2. u0 : (a, b) → R is een willekeurige continue functie. De numerieke functies u1 , u2 , · · · worden recursief gedefinieerd door u0n = (n2 − 1)un−1 , voor n ≥ 1. Toon dat 9u4 u31 − 45u3 u2 u21 + 40u32 u1 constant is over (a, b). 3. De vergelijking x + 2z y = 0 z bepaalt z als impliciete functie van x en y, waarbij z(1, e) = e2 . Bepaal de vergelijking van het raakvlak aan het oppervlak met vergelijking f (x, y, z) = 0 in het punt (1, e, e2 ). y f (x, y, z) = z x ln 4. Zoek de extreme waarden van de functie f (x, y) = ex+y sin(x − y) − (x − y). 5. Bereken de volgende onbepaalde integraal Z r 6 cos2 x + sin x cos 2x + sin x dx 2 − sin x 6. Voor welke waarden van α is de volgende functie continu in (0, 0)? ( x als (x, y) 6= (0, 0) f (x, y) = (x2 + y 2 )α 0 als (x, y) = (0, 0) Tijd: 3 uur; vragen 1,3 en 6: 8 punten; vraag 2: 6 punten; vragen 4 en 5: 10 punten. 1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar 2004-2005 2de semester 14 juni 2005 Oefeningen Analyse II 1. Bereken de volgende lijnintegraal I (x − y 2 )dx − x2 y 3 dy Γ+ met Γ+ de gesloten kromme gegeven door y = 0 , x2 − y 2 = 2 en x2 + y 2 = 16 met y ≥ 0. 2. Een waterreservoir heeft de vorm x2 + y 2 − 3z 2 = 1, −1 ≤ z ≤ 1, onderaan gesloten door het vlak z = −1. Vanaf tijdstip t = 0 stroomt er langs boven (z = 1) water binnen met een snelheid p ~v = xt2 u~1 + 3yt3 u~2 − ez x2 + y 2 tu~3 (a) Bereken het volume van het reservoir. (b) Bereken de hoeveelheid water Φ(t) die per tijdseenheid het reservoir binnenstroomt. (c) Hoelang duurt het totdat het reservoir vol is? 3. Bereken Z ln 2 0 ∞ X n=1 ex (ex + n)2 ! dx 4. Bespreek de convergentie van de volgende reeksen a) n/2 ∞ X 4n + 1 n n=1 b) ∞ X n 2 4− √ 3 n! n=0 4−x n! (−1)n n n 5. Los de volgende differentiaalvergelijking op y = x(y 0 − 1) + y 03 6. Bepaal de algemene integraal, m.b.v. reeksontwikkeling, van de volgende DV voor grote waarden van |x|. Er hoeft geen betrekking gevonden te worden tussen cn en c0 . (4x3 + 6x2 )y 00 + (9x2 + 10x)y 0 − 2y = 0