Übungen zur Analysis II Blatt 27 - Lösungen
|
|
- Guido Melsbach
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Prof. Dr. Torsten Wedhorn SoSe 22 Daniel Wortmann Übungen zur Analysis II Blatt 27 - Lösungen Aufgabe 5: 6+6+6* Punkte Bestimme alle lokalen Extrema der folgenden Funktionen: a b c* f : R 3 R g : R 2 R x y z x 2 + 3y 2 + 2z 2 2xy + 2xz x y xy expx 2 + y 2 h: R 2 R x y expx 2 + y 2 8x 2 4y 4 Lösung: a Es gilt f C R 3 R mit 2x 2y + 2z fx = 2x + 6y und Hessfx = 2 6 =: A 2x + 4z Die Matrix A ist positiv definit nach dem Minoren-Kriterium: Es gilt 2 > det > und per Entwicklung nach der 3. Zeile: 2 2 det A = 2 det + 4 det = = 8 > = Insbesondere ist A invertierbar. Da fx = Ax besitzt f daher nur den kritischen Punkt und hat dort ein striktes lokales Minimum. b Schreibe kurz r 2 := x 2 + y 2. Es gilt g C R 2 R mit Hessfx = gx = expr 2 expr 2 y 2x 2 x 2y 2 2xy2x 2 3 2x 2 2y 2 2x 2 2y 2 2xy2y 2 3 Bestimmung der kritischen Punkte: Die Bedingung gx = führt auf das Gleichungssystem Es ergeben sich 5 kritische Punkte: y 2x 2 = x 2y 2 = y = 2x2 = x = 2y 2 = P = P = P 2 = P 3 = P 4 = 2 2 2
2 Aufgrund der Punktsymmetrie von f genügt es die Punkte P P P 2 auf Extrema zu untersuchen: HessfP = HessfP = 2 HessfP e 2 2 = 2 e 2 Also hat f strikte lokale Maxima in P und P 4 strikte lokale Minima in P 2 und P 3 in P liegt weder ein lokales Minimum noch ein lokales Maximum vor. c* Schreibe wieder r 2 := x 2 + y 2. Es gilt h C R 2 R mit 2x expr hx = 2 6x 2y expr 2 6y 3 Hess hx = 4x expr 2 6 4xy expr 2 4xy expr 2 4y expr 2 48y 2 Bestimmung der kritischen Punkte: Die Bedingung hx = liefert xexpr 2 8 = yexpr 2 8y 2 = x = expr2 = 8 y = expr 2 = 8y 2 Für expr 2 = 8 ergibt sich aus der zweiten Gleichung direkt y =. Ist x = so liefert die zweite Gleichung y = expy 2 = 8y 2. Untersuchung der Funktion R R t expt 8t mittels Differentialrechnung ergibt: Es gibt genau zwei reelle Zahlen < α < < β mit expα 8α = = expβ 8β. Insgesamt erhält man kritische Punkte: P = P ± α = ± α P ± β = ± β Q ± = ± log8 Q ± = ± log8 Q ± = ± log8 Aufgrund der Symmetrie von h muss man nur 5 Punkte untersuchen: 4 Hess hp = 2 also liegt in kein Extremum vor. 6α Hess hp α + = 32αα Hess hp + β = 6β 32ββ also hat h strikte lokale Maxima in P ± α und strikte lokale Minima in P ± β. Hess hq + = 32 log8 6 32log8 32 log8 Hess hq + = 32 log8 also hat h strikte lokale Minima in Q ± und keine Extrema in Q ± ±.
3 Aufgabe 6: 2 Punkte Bestimme den maximalen Flächeninhalt eines Dreiecks dessen Ecken auf dem Einheitskreis im R 2 liegen. Skizziere ein Dreieck mit maximalem Flächeninhalt. Hinweis: Für zwei Vektoren v = v v 2 und w = w w 2 R 2 besitzt das von v w v w aufgespannte Dreieck den Flächeninhalt 2 det v w. v 2 w 2 Lösung: Seien P Q R die Eckpunkte eines dem Einheitskreis einbeschriebenen Dreiecks. Per Drehung dies ist eine lineare Isometrie sei ohne Einschränkung P = schreibe die anderen cosα cosβ beiden Eckpunkte in der Form und für α β R. Wir betrachten nun die sinα sinβ C -Funktion f : R 2 R fα β := cosα cosβ 2 det sinα sinβ = cosα sinβ sinα cosβ + sinα sinβ 2 Laut Hinweis beschreibt f den orientierten Flächeninhalt des Dreiecks P QR. Da f in beiden Variablen 2π-periodisch ist existieren das globale Maximum bzw. Minimum von f denn fr 2 = f[ 2π] [ 2π] und es genügt f für α β [ 2π auf Extrema zu untersuchen. Nimmt f sein Maximum bzw. Minimum an so ist diese Stelle notwenigerweise ein kritischer Punkt. fα β = 2 sinα sinβ cosα cosβ + cosα cosα cosβ + sinα sinβ cosβ = 2 cosα cosα β cosβ + cosα β Es gilt also fα β = cosα = cosβ = cosα β. Allgemein gilt für x y R: cosx = cosy y {x + 2πk k Z} { x + 2πk k Z} Für α β [ 2π ergeben sich daher die kritischen Punkte Z := 2π 4π Z := 4π 2π. 3 3 Nun ist f = f 2π 3 4π 3 = 3 4π 3 f 4 3 2π 3 = also ist das globale Maximum von f. Geometrisch: Sowohl Z als auch Z 2 beschreiben ein gleichseitiges Dreieck mit Seitenlänge 3 und Schwerpunkt im Ursprung.
4 Aufgabe 7: 2 Punkte Sei f : R 2 R stetig differenzierbar. Zeige dass f nicht injektiv ist. Hinweis: Hier kann man mit dem Satz über implizite Funktionen argumentieren. Beweis: Nach Voraussetzung ist Df stetig also ist U := {x R 2 Dfx } R 2 offen.. Fall: U =. Dann ist f konstant nach 6.27 also nicht injektiv. 2. Fall: U. Sei x ỹ U durch Vertauschung der Koordinaten sei ohne Einschränkung 2 f x ỹ weiter sei ohne Einschränkung f x ỹ =. Nach 8.3 existieren dann offene Umgebungen V R von x und W R von ỹ und eine stetig differenzierbare Funktion g : V W so dass fx gx = f x ỹ für alle x V. Also ist f nicht injektiv. Aufgabe 8: 6+6 Punkte In dieser Aufgabe betrachten wir Gleichungssysteme in den Variablen x y u v. Zeige dass man das jeweilige Gleichungssystem lokal um den Punkt x y u v nach u und v auflösen kann und bestimme die Gradienten von u und v als Funktionen in x und y an der Stelle x y. a x y + u 2 + v 2 = x 3 x y + 2u v = y u v = b Lösung: a Definiere: x 2 + y 2 u 2 = v x 2 + 2y 2 + 3u 2 + 4v 2 = f : R 4 R 2 fx y u v = x y u v = 2 2 x y + u 2 + v 2 x 3 y + 2u v Es gilt f = und f ist stetig differenzierbar mit 2 J f = 2 2 Da die Matrix invertierbar ist lässt sich die Gleichung fx = gemäß 8.3 lokal 2 um nach u und v auflösen d.h. es gibt eine offene Umgebung U R 2 von eine offene Umgebung V R 2 von und eine stetig differenzierbare Funktion g : U V so dass für u v V gilt: fx y u v = mit x y U u v = gx y Dabei gilt für die Ableitung von g: 2 J g x y = 2 Also: ux y = g x y = 2 = 2 2 vx y = g 2 x y =
5 b Definiere: f : R 4 R 2 fx y u v = Dann gilt f = und f ist stetig differenzierbar mit 2 2 Da x 2 + y 2 u 2 v x 2 + 2y 2 + 3u 2 + 4v 2 J f 2 2 = invertierbar ist existieren U V g wie in a hier gilt für die Ableitung von g: J g x y = = 3 4 Also: ux y = g x y = 3 vx y = g 2 x y = 4
Musterlösung zu Blatt 1
Musterlösung zu Blatt Analysis III für Lehramt Gymnasium Wintersemester 0/4 Überprüfe zunächst die notwendige Bedingung Dfx y z = 0 für die Existenz lokaler Extrema Mit x fx y z = 8x und y fx y z = + z
MehrExtrema multivariater Funktionen
Extrema multivariater Funktionen Ist f (x ) ein Minimum (Maximum) einer stetig differenzierbaren skalaren Funktion f auf einer Umgebung U von x, so gilt grad f (x ) = (0,..., 0) t. Extrema multivariater
Mehr3. Übung zum G8-Vorkurs Mathematik (WiSe 2011/12)
Technische Universität München Zentrum Mathematik PD Dr. Christian Karpfinger http://www.ma.tum.de/mathematik/g8vorkurs 3. Übung zum G8-Vorkurs Mathematik (WiSe 0/) Aufgabe 3.: Gehen Sie die Inhalte der
Mehr1 Umkehrfunktionen und implizite Funktionen
Mathematik für Physiker III WS 2012/2013 Freitag 211 $Id: implizittexv 18 2012/11/01 20:18:36 hk Exp $ $Id: lagrangetexv 13 2012/11/01 1:24:3 hk Exp hk $ 1 Umkehrfunktionen und implizite Funktionen 13
MehrUNIVERSITÄT KARLSRUHE Institut für Analysis HDoz. Dr. P. C. Kunstmann Dipl.-Math. M. Uhl. Sommersemester 2009
UNIVERSITÄT KARLSRUHE Institut für Analysis HDoz Dr P C Kunstmann Dipl-Math M Uhl Sommersemester 9 Höhere Mathematik II für die Fachrichtungen Elektroingenieurwesen, Physik und Geodäsie inklusive Komplexe
MehrMATHEMATIK 2 FÜR DIE STUDIENGÄNGE CHE- MIE UND LEBENSMITTELCHEMIE
Mathematik und Naturwissenschaften Fachrichtung Mathematik, Institut für Numerische Mathematik MATHEMATIK 2 FÜR DIE STUDIENGÄNGE CHE- MIE UND LEBENSMITTELCHEMIE Differentialrechnung für Funktionen mehrerer
MehrÜbungen zur Ingenieur-Mathematik III WS 2011/12 Blatt Aufgabe 25: Berechnen Sie den kritischen Punkt der Funktion
Übungen zur Ingenieur-Mathematik III WS 11/1 Blatt 8 3.11.11 Aufgabe 5: Berechnen Sie den kritischen Punkt der Funktion fx, y 3x 5xy y + 3 und entscheiden Sie, ob ein Maximum, Minimum oder Sattelpunkt
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2016): Differential und Integralrechnung 7
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2016): Differential und Integralrechnung 7 7.1 (Herbst 2015, Thema 1, Aufgabe 4) Gegeben sei das Dreieck und die Funktion f : R mit Bestimmen Sie f(
MehrFolgerungen aus dem Auflösungsatz
Folgerungen aus dem Auflösungsatz Wir haben in der Vorlesung den Satz über implizite Funktionen (Auflösungssatz) kennen gelernt. In unserer Formulierung lauten die Resultate: Seien x 0 R m, y 0 R n und
MehrHöhere Mathematik II für die Fachrichtung Physik Lösungsvorschläge zum 8. Übungsblatt. ). 12x 3 Die Hessematrix von f ist gegeben durch H f (x, y) =
Karlsruher Institut für Technologie (KIT Institut für Analysis Priv-Doz Dr P C Kunstmann Dipl-Math D Roth SS 0 7060 Höhere Mathematik II für die Fachrichtung Physik Lösungsvorschläge zum 8 Übungsblatt
MehrTopologie und Differentialrechnung mehrerer Veränderlicher, SS 2009 Modulprüfung/Abschlussklausur. Aufgabe Punkte
Universität München 22. Juli 29 Topologie und Differentialrechnung mehrerer Veränderlicher, SS 29 Modulprüfung/Abschlussklausur Name: Aufgabe 2 3 4 Punkte Gesamtpunktzahl: Gesamturteil: Schreiben Sie unbedingt
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2016/17): Differential und Integralrechnung 3
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 206/7): Differential und Integralrechnung 3 3. (Herbst 20, Thema 3, Aufgabe 2) Gegeben ist für m R die Funktion f m : ], 2π[ R; f m (x) = Folgende
MehrÜbungen zur Ingenieur-Mathematik III WS 2012/13 Blatt
Übungen zur Ingenieur-Mathematik III WS 2012/13 Blatt 9 19.12.2012 Aufgabe 35: Thema: Differenzierbarkeit a) Was bedeutet für eine Funktion f : R n R, dass f an der Stelle x 0 R n differenzierbar ist?
MehrProf. Dr. H. Brenner Osnabrück SS Analysis II. Vorlesung 50. Hinreichende Kriterien für lokale Extrema
Prof. Dr. H. Brenner Osnabrück SS 205 Analysis II Vorlesung 50 Hinreichende Kriterien für lokale Extrema Wir kommen jetzt zu hinreichenden Kriterien für die Existenz von lokalen Extrema einer Funktion
MehrMonotonie, Konkavität und Extrema
Kapitel 8 Monotonie, Konkavität und Extrema Josef Leydold Auffrischungskurs Mathematik WS 2017/18 8 Monotonie, Konkavität und Extrema 1 / 55 Monotonie Eine Funktion f heißt monoton steigend, falls x 1
MehrMonotonie, Konkavität und Extrema
Kapitel 8 Monotonie, Konkavität und Extrema Josef Leydold Auffrischungskurs Mathematik WS 2017/18 8 Monotonie, Konkavität und Extrema 1 / 55 Monotonie Eine Funktion f heißt monoton steigend, falls x 1
Mehr1.6 Implizite Funktionen
1 1.6 Implizite Funktionen Wir werden uns jetzt mit nichtlinearen Gleichungen beschäftigen, f(x) = 0, wobei f = (f 1,..., f m ) stetig differenzierbar auf einem Gebiet G R n und m < n ist. Dann hat man
MehrAnalysis II. Aufgaben zum Stoff der Analysis I und II Lösungsvorschlag
Prof Dr H Garcke, D Depner SS 9 NWF I - Mathematik 1979 Universität Regensburg Aufgabe 1 Analysis II Aufgaben zum Stoff der Analysis I und II Lösungsvorschlag i Erinnern Sie sich an die Konvergenzkriterien
MehrKarlsruher Institut für Technologie Institut für Analysis Dr. Andreas Müller-Rettkowski Dr. Vu Hoang. Sommersemester
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Analysis Dr. Andreas Müller-Rettkowski Dr. Vu Hoang Sommersemester 03 6.06.03 Höhere Mathematik II für die Fachrichtungen Elektrotechnik und Informationstechnik
MehrRückblick auf die letzte Vorlesung. Bemerkung
Bemerkung 1) Die Bedingung grad f (x 0 ) = 0 T definiert gewöhnlich ein nichtlineares Gleichungssystem zur Berechnung von x = x 0, wobei n Gleichungen für n Unbekannte gegeben sind. 2) Die Punkte x 0 D
MehrBERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL Fachbereich C Mathematik und Naturwissenschaften
Musterl osung BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL Fachbereich C Mathematik und Naturwissenschaften Analysis II Klausur WS 211/212 Prof. Dr. Hartmut Pecher 3.2.212, 9:15 Uhr Name Matr.Nr. Studienfach Fachsemester
Mehr2 Funktionen in mehreren Variablen: Differentiation
Satz 2. (Richtungsableitung) Für jede auf der offenen Menge D R n total differenzierbaren Funktion f (insbesondere für f C 1 (D, R) und für jeden Vektor v R n, v 0, gilt: n v f(x) = f(x) v = f xi (x)v
MehrExtremwerte von Funktionen mehrerer reeller Variabler
Extremwerte von Funktionen mehrerer reeller Variabler Bei der Bestimmung der Extrema von (differenzierbaren) Funktionen f : R n R ist es sinnvoll, zuerst jene Stellen zu bestimmen, an denen überhaupt ein
MehrAnalysis II 14. Übungsblatt
Jun.-Prof. PD Dr. D. Mugnolo Wintersemester 01/13 F. Stoffers 04. Februar 013 Analysis II 14. Übungsblatt 1. Aufgabe (8 Punkte Man beweise: Die Gleichung z 3 + z + xy = 1 besitzt für jedes (x, y R genau
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2015/16): Differential und Integralrechnung 3
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 25/6): Differential und Integralrechnung 3 3. (Herbst 2, Thema 3, Aufgabe 2) Gegeben ist für m R die Funktion f m : ], 2π[ R; f m (x) = Folgende Tatsachen
MehrB Lösungen. Aufgabe 1 (Begriffe zur Differenziation) Sei (x, y) R 2 Berechnen Sie zur Abbildung. f(x, y) := x sin(xy) f : R 2 R,
B en Aufgabe 1 (Begriffe zur Differenziation) Sei (x, y) R Berechnen Sie zur Abbildung f : R R, f(x, y) : x sin(xy) das totale Differenzial f df, die Jacobi-Matrix J f (x, y) und den Gradienten ( f)(x,
MehrDer metrische Raum (X, d) ist gegeben. Zeigen Sie, dass auch
TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN SS 07 Institut für Mathematik Stand: 3. Juli 007 Ferus / Garcke Lösungsskizzen zur Klausur vom 6.07.07 Analysis II. Aufgabe (5 Punkte Der metrische Raum (X, d ist gegeben.
MehrProbeklausur zur Analysis 2, SoSe 2017
BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL 21717 Fakultät 4 - Mathematik und Naturwissenschaften Prof N V Shcherbina Dr T P Pawlaschyk wwwkanauni-wuppertalde Probeklausur zur Analysis 2, SoSe 217 Hinweis Die Lösungen
Mehrf(x) f(x 0 ) lokales Maximum x U : gilt, so heißt x 0 isoliertes lokales Minimum lokales Minimum Ferner nennen wir x 0 Extremum.
Fabian Kohler Karolina Stoiber Ferienkurs Analsis für Phsiker SS 4 A Extrema In diesem Abschnitt sollen Extremwerte von Funktionen f : D R n R diskutiert werden. Auch hier gibt es viele Ähnlichkeiten mit
Mehr10 Extremwerte mit Nebenbedingungen
10 Extremwerte mit Nebenbedingungen 49 10 Extremwerte mit Nebenbedingungen Wir betrachten nun Extremwertaufgaben, bei denen nach dem Extremwert einer fx 1,, x n gesucht wird, aber die Menge der zulässigen
MehrAnwendungen der Differentialrechnung
KAPITEL 3 Anwendungen der Differentialrechnung 3.1 Lokale Maxima und Minima Definition 16: Sei f : D R eine Funktion von n Veränderlichen. Ein Punkt x heißt lokale oder relative Maximalstelle bzw. Minimalstelle
Mehr16. FUNKTIONEN VON MEHREREN VARIABLEN
16. FUNKTIONEN VON MEHREREN VARIABLEN 1 Reelle Funktionen auf dem R 2 Wir betrachten Funktionen f(x 1, x 2 ) von zwei reellen Variablen x 1, x 2, z.b. f(x 1, x 2 ) = x 2 1 + x2 2, g(x 1, x 2 ) = x 2 1
MehrÜbungen zur Vorlesung Mathematik im Querschnitt Lösungsvorschlag
MATHEMATISCHES INSTITUT DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN Dr. E. Schörner WS 06/7 Blatt 4 5..06 Übungen zur Vorlesung Mathematik im Querschnitt Lösungsvorschlag 3. Die gegebene Polynomfunktion f : R R, f(x, y) =
MehrScheinklausur Analysis 2 Ss Juli 2008
Scheinklausur Analysis 2 Ss 2008 11. Juli 2008 Es gibt 10 Aufgaben. Die jeweilige Punktzahl steht am linken Rand. Die Gesamtpunktzahl ist 40 Punkte. Zum Bestehen der Klausur sind 16 Punkte erforderlich.
MehrNachklausur zur Analysis 2, SoSe 2017
BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL 18.9.17 Fakultät 4 - Mathematik und Naturwissenschaften Prof. N. V. Shcherbina Dr. T. P. Pawlaschyk www.kana.uni-wuppertal.de Nachklausur zur Analysis 2, SoSe 217 Aufgabe
MehrTECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN
Prof Dr M Keyl M Kech TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN Zentrum Mathematik Mathematik für Physiker (Analysis ) MA90 http://www-m5matumde/allgemeines/ma90 06S Sommersem 06 Lösungsblatt (606) Zentralübung Z
MehrSerie 4. Analysis D-BAUG Dr. Cornelia Busch FS 2015
Analysis D-BAUG Dr. Cornelia Busch FS 05 Serie 4. Finden Sie die lokalen Extrema der Funktionen f : R R auf dem Einheitskreis S = {x, y R : x + y = } und geben Sie an, ob es sich um ein lokales Minimum
MehrTechnische Universität Berlin Fakultät II Institut für Mathematik WS 10/11 Böse, von Renesse, Stephan, Weiser
Technische Universität Berlin Fakultät II Institut für Mathematik WS 10/11 Böse, von Renesse, Stephan, Weiser 28.02.2011 Februar Klausur Analysis II für Ingenieure Name:...................................
MehrMathematik II für Studierende der Informatik. Wirtschaftsinformatik (Analysis und lineare Algebra) im Sommersemester 2016
und Wirtschaftsinformatik (Analysis und lineare Algebra) im Sommersemester 2016 5. Juni 2016 Definition 5.21 Ist a R, a > 0 und a 1, so bezeichnet man die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion x a x als
MehrMehrdimensionale Differentialrechnung Übersicht
Mehrdimensionale Differentialrechnung Übersicht Partielle und Totale Differenzierbarkeit Man kann sich mehrdimensionale Funktionen am Besten für den Fall f : R 2 M R vorstellen Dann lässt sich der Graph
MehrImplizite Funktionen. Ist für eine stetig differenzierbare Funktion f : R n R m R n. so lässt sich das Gleichungssystem
Implizite Funktionen Ist für eine stetig differenzierbare Funktion f : R n R m R n f (x, y ) = (0,..., 0) t, det f x (x, y ) 0, so lässt sich das Gleichungssystem f k (x 1,..., x n, y 1,..., y m ) = 0,
MehrKonvexe Menge. Eine Menge D R n heißt konvex, wenn für zwei beliebige Punkte x, y D auch die Verbindungsstrecke dieser Punkte in D liegt, d.h.
Konvexe Menge Eine Menge D R n heißt konvex, wenn für zwei beliebige Punkte x, y D auch die Verbindungsstrecke dieser Punkte in D liegt, dh Kapitel Extrema konvex: h x + h y D für alle h [0, ], und x,
MehrProbeklausur. 1 Stetigkeit [7 Punkte] 2 Differenzierbarkeit [10 Punkte] Ferienkurs Analysis 2 für Physiker SS Karolina Stoiber Aileen Wolf
Karolina Stoiber Aileen Wolf Ferienkurs Analysis 2 für Physiker SS 26 A Probeklausur Allgemein Hinweise: Die Arbeitszeit beträgt 9 Minuten. Falls nicht anders angegeben, sind alle en ausführlich und nachvollziehbar
MehrAufgabe 1 (Komplexe Zahlen) Berechnen Sie die folgenden komplexe Zahlen:
Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler im SoSe 24 Lösungsvorschläge zur Klausur im SoSe 24 Aufgabe (Komplexe Zahlen) Berechnen Sie die folgenden komplexe Zahlen: z = ( + i) 2 w = + i. Stellen Sie jeweils
MehrRückblick auf die letzte Vorlesung
Rückblick auf die letzte Vorlesung 1. Anwendungen des Satzes über implizite Funktionen 2. Stationäre Punkte implizit definierter Funktionen 3. Reguläre Punkte 4. Singuläre Punkte Ausblick auf die heutige
Mehr9 Differentialrechnung für Funktionen in n Variablen
$Id: diff.tex,v.7 29/7/2 3:4:3 hk Exp $ $Id: ntaylor.tex,v.2 29/7/2 3:26:42 hk Exp $ 9 Differentialrechnung für Funktionen in n Variablen 9.6 Lagrange Multiplikatoren Die Berechnung von Maxima und Minima
MehrKLAUSUR. Analysis (E-Techniker/Mechatroniker/W-Ingenieure) Dr. habil. Sebastian Petersen Dr. Anen Lakhal. Version mit Lösungsskizzen
KLAUSUR Analysis (E-Techniker/Mechatroniker/W-Ingenieure) 4.3.27 Dr. habil. Sebastian Petersen Dr. Anen Lakhal Version mit Lösungsskizzen Für jede Aufgabe gibt es Punkte. Zum Bestehen der Klausur sollten
MehrMathematik für Wirtschaftswissenschaftler im WS 12/13 Lösungen zu den Übungsaufgaben Blatt 12
Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler im WS /3 Lösungen zu den Übungsaufgaben Blatt Aufgabe 5 Welche der folgenden Matrizen sind positiv bzw negativ definit? A 8, B 3 7 7 8 9 3, C 7 4 3 3 8 3 3 π 3
Mehrf(x nk ) = lim y nk ) = lim Bemerkung 2.14 Der Satz stimmt nicht mehr, wenn D nicht abgeschlossen oder nicht beschränkt ist, wie man z.b.
Proposition.13 Sei f : D R stetig und D = [a, b] R. Dann ist f(d) beschränkt. Außerdem nimmt f sein Maximum und Minimum auf D an, d.h. es gibt x max D und ein x min D, so dass f(x max ) = sup f(d) und
MehrNachklausur Analysis 2
Nachklausur Analysis 2. a) Wie ist der Grenzwert einer Folge in einem metrischen Raum definiert? Antwort: Se (a n ) n N eine Folge in dem metrischen Raum (M, d). Diese Folge besitzt den Grenzwert g M,
MehrPriv. Doz. Dr. A. Wagner Aachen, 19. September 2016 S. Bleß, M. Sc. Analysis. Übungsaufgaben. im Vorkurs Mathematik 2016, RWTH Aachen University
Priv. Doz. Dr. A. Wagner Aachen, 9. September 6 S. Bleß, M. Sc. Analysis Übungsaufgaben im Vorkurs Mathematik 6, RWTH Aachen University Intervalle, Supremum und Infimum Für a, b R, a < b nennen wir eine
MehrThema14 Der Satz über inverse Funktionen und der Satz über implizite Funktionen
Thema14 Der Satz über inverse Funktionen und der Satz über implizite Funktionen In diesem Kapitel betrachten wir die Invertierbarkeit von glatten Abbildungen bzw. die Auflösbarkeit von impliziten Gleichungen.
MehrTechnische Universität München Zentrum Mathematik. Übungsblatt 12
Technische Universität München Zentrum Mathematik Mathematik (Elektrotechnik) Prof. Dr. Anusch Taraz Dr. Michael Ritter Übungsblatt 1 Hausaufgaben Aufgabe 1.1 Sei f : R R gegeben durch f(x 1, x ) = x 3
MehrMusterlösungen Aufgabenblatt 2
Jonas Kindervater Ferienkurs - Höhere Mathematik III für Physiker Musterlösungen Aufgabenblatt Dienstag 17. Februar 009 Aufgabe 1 (Implizite Funktionen) f(x, y) = x 1 xy 1 y4 = 0 Man bestimme die lokale
MehrÜbung 5, Analytische Optimierung
Übung 5, 5.7.2011 Analytische Optimierung Aufgabe 5.1 Bei der Herstellung von Konserven werden für Boden und Deckel bzw. für den Konservenmantel verschiedene Materialien verwendet, die g 1 = bzw. g 2 =
MehrD-MATH, D-PHYS, D-CHAB Analysis II FS 2018 Prof. Manfred Einsiedler. Übungsblatt 6. f(x, y, z) = xyz + 3e x y
D-MATH, D-PHYS, D-CHAB Analysis II FS 2018 Prof. Manfred Einsiedler Übungsblatt 6 1. Es seien f : R 2 R 3 und g : R 3 R 3 die Funktionen definiert durch x cos(y) 2 y 2 f(x, y) = x sin(y) und g(x, y, z)
MehrLösungsvorschlag zur Nachklausur zur Analysis
Prof Dr H Garcke, D Depner SS 09 NWF I - Mathematik 080009 Universität Regensburg Lösungsvorschlag zur Nachklausur zur Analysis Aufgabe Untersuchen Sie folgende Reihen auf Konvergenz und berechnen Sie
MehrKommentierte Musterlösung zur Klausur HM II für Naturwissenschaftler
Kommentierte Musterlösung zur Klausur HM II für Naturwissenschaftler Sommersemester 7 (7.8.7). Gegeben ist die Matrix A 3 3 3 (a) Bestimmen Sie sämtliche Eigenwerte sowie die zugehörigen Eigenvektoren.
Mehr18.2 Implizit definierte Funktionen
18.2 Implizit definierte Funktionen Ziel: Untersuche Lösungsmengen von nichtlinearen Gleichungssystemen g(x) = 0 mit g : D R m, D R n, d.h. betrachte m Gleichungen für n Unbekannte mit m < n, d.h. wir
Mehr11 Untermannigfaltigkeiten des R n und lokale Extrema mit Nebenbedingungen
11 Untermannigfaltigkeiten des R n und lokale Extrema mit Nebenbedingungen Ziel: Wir wollen lokale Extrema von Funktionen f : M R untersuchen, wobei M R n eine k-dimensionale Untermannigfaltigkeit des
Mehrz 2 + 2z + 10 = 0 = 2 ± 36 2 Aufgabe 2 (Lineares Gleichungssystem) Sei die reelle 3 4 Matrix
Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler im WS 03/04 Lösungsvorschläge zur Klausur im WS 03/04 Aufgabe (Komplexe Zahlen (4 Punkte a Berechnen Sie das Produkt der beiden komplexen Zahlen + i und 3 + 4i
MehrLUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITÄT MÜNCHEN. 13. Übung/Lösung Mathematik für Studierende der Biologie
LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITÄT MÜNCHEN FAKULTÄT FÜR BIOLOGIE Prof. Andreas Herz, Dr. Stefan Häusler email: haeusler@biologie.uni-muenchen.de Department Biologie II Telefon: 89-8-748 Großhadernerstr. Fax:
Mehri j m f(y )h i h j h m
10 HÖHERE ABLEITUNGEN UND ANWENDUNGEN 56 Speziell für k = 2 ist also f(x 0 + H) = f(x 0 ) + f(x 0 ), H + 1 2 i j f(x 0 )h i h j + R(X 0 ; H) mit R(X 0 ; H) = 1 6 i,j,m=1 i j m f(y )h i h j h m und passendem
MehrAnalysis II. Vorlesung 47
Prof. Dr. H. Brenner Osnabrück SS 2014 Analysis II Zu einer reellwertigen Funktion Vorlesung 47 interessieren wir uns wie schon bei einem eindimensionalen Definitionsbereich für die Extrema, also Maxima
Mehr9.2. DER SATZ ÜBER IMPLIZITE FUNKTIONEN 89
9.2. DER SATZ ÜBER IMPLIZITE FUNKTIONEN 89 Beweis. Der Beweis erfolgt durch vollständige Induktion. Angenommen wir hätten den Satz für k 1 gezeigt. Dann ist wegen auch Damit ist f(g(y), y) = 0 0 = D y
MehrÜbungen zum Ferienkurs Analysis II
Übungen zum Ferienkurs Analysis II Implizite Funktionen und Differentialgleichungen 4.1 Umkehrbarkeit Man betrachte die durch g(s, t) = (e s cos(t), e s sin(t)) gegebene Funktion g : R 2 R 2. Zeigen Sie,
MehrAufgabe V1. Ermitteln Sie, ob folgende Grenzwerte existieren und berechnen Sie diese gegebenenfalls. n 2n n 3 b) lim. n n 7 c) lim 1 1 ) 3n.
Blatt 1 V 1 Grenzwerte von Folgen Aufgabe V1 Ermitteln Sie, ob folgende Grenzwerte existieren und berechnen Sie diese gegebenenfalls. n 2 ( n! a) lim n 2n n 3 b) lim n n 7 c) lim 1 1 ) 3n n n Marco Boßle
MehrTechnische Universität München. Probeklausur Lösung SS 2012
Technische Universität München Andreas Wörfel & Carla Zensen Ferienkurs Analysis für Physiker Probeklausur Lösung SS Aufgabe Differenzierbarkeit / Punkte: [4,, 3, 4] Es sei f(x, y) = sin(x3 + y 3 ) x +
MehrTECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN
Prof Dr M Keyl M Kech TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN Zentrum Mathematik Mathematik für Physiker 3 (Analysis 2) MA923 http://wwwm5matumde/allgemeines/ma923_26s Sommersem 26 Probeklausur (4726) Krümmung
MehrC. Eicher Analysis Study Center ETH Zürich HS Extremwerte
C. Eicher Analysis Study Center ETH Zürich HS 05 Extremwerte Gelöste Aufgabenbeispiele:. Bestimme die lokalen und globalen Extrema der Funktion f(x) = x x + x auf dem Intervall [ 4, ]. a. Bestimmung der
MehrAufgabensammlung zum UK Mathematische Optimierung
Aufgabensammlung zum UK Mathematische Optimierung Mehrdimensionale Analysis Stetigkeit. Man bestimme den natürlichen Definitionsbereich D f der folgenden Funktionen f: a) f(x, y) = ln(x y ) b) f(x, y)
Mehr(a), für i = 1,..., n.
.4 Extremwerte Definition Sei M R n eine Teilmenge, f : M R stetig, a M ein Punkt. f hat in a auf M ein relatives (oder lokales) Maximum bzw. ein relatives (oder lokales) Minimum, wenn es eine offene Umgebung
Mehr10. Übungsblatt zur Analysis II
Fachbereich Mathematik Prof. Dr. Steffen Roch Nada Sissouno WS 2009/2010 17.12.2009 10. Übungsblatt zur Analysis II Gruppenübung Aufgabe G1 Gegeben sei die Funktion g : R 2 R, g(x,y) = sin 2 y + x 3 1.
MehrAnalysis 2. f(x) = x2 6x + 8 x 2 6x + 5 a) Ermitteln Sie den Definitionsbereich der Funktion f. Weisen Sie nach, dass gilt:
Analysis 2 www.schulmathe.npage.de Aufgaben 1. Gegeben ist die Funktion f durch f(x) = x2 6x + 8 x 2 6x + 5 a) Ermitteln Sie den Definitionsbereich der Funktion f. Weisen Sie nach, dass gilt: f (x) = 6(x
Mehr2 Extrema unter Nebenbedingungen
$Id: lagrange.tex,v 1.6 2012/11/06 14:26:21 hk Exp hk $ 2 Extrema unter Nebenbedingungen 2.1 Restringierte Optimierungsaufgaben Nachdem wir jetzt die bereits bekannten Techniken zur Bestimmung der lokalen
MehrKommentierte Musterlösung zur Klausur HM I für Naturwissenschaftler
Kommentierte Musterlösung zur Klausur HM I für Naturwissenschaftler. (a) Bestimmen Sie die kartesische Form von Wintersemester 7/8 (..8) z = ( + i)( i) + ( + i). (b) Bestimmen Sie sämtliche komplexen Lösungen
MehrAnalysis II 13. Übungsblatt
Jun.-Prof. PD Dr. D. Mugnolo Wintersemester 22/3 F. Stoffers 28. Januar 23 Analysis II 3. Übungsblatt. Aufgabe 4322 Punte a Sei U R n offen und f : R n R m eine stetig Fréchet-differenzierbare Abbildung.
MehrExtremwertrechnung in mehreren Veränderlichen
KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE INSTITUT FÜR ANALYSIS Dr. Christoph Schmoeger Heiko Hoffmann SS 2014 14.05.2014 Höhere Mathematik II für die Fachrichtung Informatik 3. Saalübung (14.05.2014) Extremwertrechnung
MehrLUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITÄT MÜNCHEN. 12. Übung/Lösung Mathematik für Studierende der Biologie
LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITÄT MÜNCHEN FAKULTÄT FÜR BIOLOGIE Prof. Andreas Herz, Dr. Stefan Häusler email: haeusler@biologie.uni-muenchen.de Department Biologie II Telefon: 89-8-748 Großhadernerstr. Fax:
MehrTechnische Universität Berlin Fakultät II Institut für Mathematik SS 13 G. Bärwolff, C. Mehl, G. Penn-Karras
Technische Universität Berlin Fakultät II Institut für Mathematik SS 3 G. Bärwolff, C. Mehl, G. Penn-Karras 9..3 Oktober Klausur Analysis II für Ingenieure Rechenteil. Aufgabe Punkte i) Wir berechnen zunächst
MehrAnleitungsaufgaben zu. Analysis III für Studierende der Ingenieurwissenschaften
Fachbereich Mathematik der Universität Hamburg WiSe 2011/12 Dr. K. Rothe Anleitungsaufgaben zu Analysis III für Studierende der Ingenieurwissenschaften Aufgabe 1: Für die folgenden Funktionen f : IR 2
MehrBerechnung von Extrema
KAPITEL 2 Berechnung von Extrema 1. Partielle Ableitungen Definition 2.1 (partielle Ableitung). Sei U R n offen und e j der j-te Einheitsvektor. Eine Funktion f : U R ist in x u partiell differenzierbar
MehrPrüfung zur Vorlesung Mathematik I/II
Dr. A. Caspar ETH Zürich, August 2011 D BIOL, D CHAB Prüfung zur Vorlesung Mathematik I/II Bitte ausfüllen! Name: Vorname: Legi-Nr.: Nicht ausfüllen! Aufgabe Punkte Kontrolle 1 2 3 4 5 6 Total Vollständigkeit
MehrAM3: Differenzial- und Integralrechnung im R n. 1 Begriffe. 2 Norm, Konvergenz und Stetigkeit. x 1. x 2. f : x n. aus Platzgründen schreibt man:
AM3: Differenzial- und Integralrechnung im R n 1 Begriffe f : x 1 f 1 x 1, x 2,..., x n ) x 2... f 2 x 1, x 2,..., x n )... x n f m x 1, x 2,..., x n ) }{{}}{{} R n R m aus Platzgründen schreibt man: f
MehrLösung zur Klausur zur Analysis II
Otto von Guericke Universität Magdeburg 9.7.4 Fakultät für Mathematik Lösung zur Klausur zur Analysis II Vorlesung von Prof. L. Tobiska, Sommersemester 4 Bitte benutzen Sie für jede Aufgabe ein eigenes
MehrÜbungen zum Ferienkurs Analysis II 2014
Übungen zum Ferienkurs Analysis II 4 Probeklausur Allgemein Hinweise: Die Arbeitszeit beträgt 9 Minuten. Falls nicht anders angegeben, sind alle en ausführlich und nachvollziehbar zu begründen. Schreiben
MehrWirtschaftsmathematik: Formelsammlung (V1.40)
Wirtschaftsmathematik: Formelsammlung (V.40) Grundlagen n! = 2 3... n = 0! = n i für n N, n 0, i= pq-formel Lösung von x 2 + px + q = 0 x /2 = p p 2 ± 2 4 q abc-formel Lösung von ax 2 + bx + c = 0 Binomische
MehrSYMMETRIE FRANZ LEMMERMEYER
SYMMETRIE FRANZ LEMMERMEYER Symmetrie ist ein außerordentlich wichtiges Konzept in der Mathematik und der Physik. Ist beispielsweise (x, y) eine Lösung des Gleichungssystems x + y = 5, xy = 1, so muss
Mehr8 Extremwerte reellwertiger Funktionen
8 Extremwerte reellwertiger Funktionen 34 8 Extremwerte reellwertiger Funktionen Wir wollen nun auch Extremwerte reellwertiger Funktionen untersuchen. Definition Es sei U R n eine offene Menge, f : U R
MehrAnalysis II WS 11/12 Serie 9 Musterlösung
Analysis II WS / Serie 9 Musterlösung Aufgabe Bestimmen Sie die kritischen Punkte und die lokalen Extrema der folgenden Funktionen f : R R: a fx, y = x + y xy b fx, y = cos x cos y Entscheiden Sie bei
MehrDr. O. Wittich Aachen, 12. September 2017 S. Bleß, M. Sc. Analysis. Übungsaufgaben. im Vorkurs Mathematik 2017, RWTH Aachen University
Dr. O. Wittich Aachen,. September 7 S. Bleß, M. Sc. Analysis Übungsaufgaben im Vorkurs Mathematik 7, RWTH Aachen University Intervalle, Beschränktheit, Maxima, Minima Aufgabe Bestimmen Sie jeweils, ob
MehrD-MAVT/D-MATL Analysis I HS 2017 Dr. Andreas Steiger. Serie 2
D-MAVT/D-MATL Analysis I HS 017 Dr. Andreas Steiger Serie Die erste Aufgabe ist eine Multiple-Choice-Aufgabe MC-Aufgabe), die online gelöst wird. Bitte schicken Sie Ihre Lösungen zu den Online MC-Fragen
Mehrf f(x ɛξ) f(x) 0, d.h. f (x)ξ = 0 für alle ξ B 1 (0). Also f (x) = 0. In Koordinaten bedeutet dies gerade, dass in Extremstellen gilt: f(x) = 0.
Mehrdimensionale Dierenzialrechnung 9 Optimierung 9 Optimierung Definition Seien U R n oen, f : U R, x U x heiÿt lokales Maximum, falls eine Umgebung V U von x existiert mit y V : fx fy x heiÿt lokales
Mehrb) Definieren Sie den Begriff Cauchy-Folge. c) Geben Sie zwei Beispiele für konvergente Folgen und deren jeweilige Grenzwerte an.
Repetitorium zur Ingenieur-Mathematik I, WS 00/ Aufgabe : Bestimmen Sie das quadratische Polynom, auf dessen Graph die Punkte (, 4), (0, ), (, 7) liegen. Aufgabe : a) Wann ist eine Folge konvergent (Definition)?
MehrProf. Dr. Rolf Linn
Prof. Dr. Rolf Linn 6.4.5 Übungsaufgaben zu Mathematik Analysis. Einführung. Gegeben seien die Punkte P=(;) und Q=(5;5). a) Berechnen Sie den Anstieg m der Verbindungsgeraden von P und Q. b) Berechnen
MehrSerie 3. z = f(x, y) = 9 (x 2) 2 (y 3) 2 z 2 = 9 (x 2) 2 (y 3) 2, z 0 9 = (x 2) 2 + (y 3) 2 + z 2, z 0.
Analysis D-BAUG Dr Cornelia Busch FS 2016 Serie 3 1 a) Zeigen Sie, dass der Graph von f(x, y) = 9 (x 2) 2 (y 3) 2 eine Halbkugel beschreibt und bestimmen Sie ihren Radius und ihr Zentrum z = f(x, y) =
Mehr6 Extremwerte mit Nebenbedingungen: Die Lagrange-Multiplikatoren-Methode
6 Extremwerte mit Nebenbedingungen: Die Lagrange-Multiplikatoren-Methode In diesem Kapitel orientieren wir uns stark an den Büchern: 1. Knut Sydsæter, Peter Hammond, Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler,
MehrName: Matr.-Nr.: 2. Aufgabe 1. Gegeben sei die Matrix
Name: Matr.-Nr.: 2 Aufgabe 1. Gegeben sei die Matrix 1 1 1 A = 3 3 3 2 2 2 (a) Bestimmen Sie Rang(A), Kern(A) und Bild(A). Ist A invertierbar? Geben Sie zwei verschiedene rechte Seiten b 1, b 2 an, so
Mehr