Písemná zkouška z MB102 ­ 31. 1. 2008 Zadání si ponecháváte. Odevzdáváte pouze (řádně vyplněný) přiložený list. Část I. (Celkem 9 bodů.) Ohledně instrukcí viz(te) přiložený list! Část I. A. (Celkem 3 body.) Tvrzení 1. Pro každou (shora i zdola) ohraničenou množinu M R, která má alespoň dva různé prvky, je sup M > inf M. Tvrzení 2. Součinem i podílem libovolných dvou funkcí integrovatelných na intervalu I = (0, ) je funkce integrovatelná na I. Tvrzení 3. Pokud pro libovolnou posloupnost reálných čísel {an} n=0 existuje vlastní limita lim n n | an |, pak mocninná řada n=0 an(x - x0)n konverguje absolutně alespoň ve dvou různých bodech x. Část I. B. (Celkem 3 body.) Tvrzení 4. Je-li funkce f spojitá a klesající na intervalu I = (0, ), potom je inverzní funkce f-1 spojitá a rostoucí na intervalu J = f(I). Tvrzení 5. Funkce arctg x a arccotg x jsou primitivními funkcemi k téže funkci na R. Tvrzení 6. Řada n=0 2n + (-2)n 5n konverguje. Část I. C. (Celkem 3 body.) Tvrzení 7. Zobrazení definované na množině všech polynomů tak, že každému polynomu přiřadí jeho derivaci, není surjektivní (tj. není na) ani injektivní (prosté). Tvrzení 8. Nechť C je křivka v rovině a [x(t), y(t)] její parametrizace, přičemž funkce x(t) a y(t) mají spojitou derivaci na intervalu [0, 1]. Potom pro délku d křivky C na intervalu [0, 1] platí d = 1 0 [x (t)]2 + [y (t)]2 dt. Tvrzení 9. Z relativní konvergence řad n=0(-1)n an a n=0(-1)n bn plyne, že rovněž řada n=0(6an - 5bn) relativně konverguje. Část II. (Celkem 11 bodů.) Úloha 10 (1 bod). Definujte lim xf(x) = 2, jestliže je f definována pro všechna x R. Úloha 11 (2 body). Uveďte lim x0 sin x x . Poté (bez použití ľHospitalova pravidla) stanovte lim x0 sin 6x sin 5x . Úloha 12 (1 bod). Udejte příklad funkce, která je v bodě x0 = 8 spojitá, přestože nemá v tomto bodě derivaci. Úloha 13 (1 bod). Nechť je dána funkce f mající derivace všech řádů na celé reálné ose. Definujte pro tuto funkci pojem ,,inflexní bod". Úloha 14 (3 body). Vypočtěte 2 -2 | x - 1 | dx, 2 -2 arctg x dx. Nápověda: Uvažte geometrický význam určitého integrálu. Úloha 15 (3 body). Najděte Maclaurinův rozvoj funkce f(x) = x 0 e(t2 ) dt, x R. Písemná zkouška z MB102 ­ 31. 1. 2008 Zadání si ponecháváte. Všechny listy, které budete odevzdávat, čitelně podepište. Zároveň uveďte také svoje UČO. Část III. (Celkem 10 bodů.) Doplňme, že vyšetřením průběhu funkce f v níže uvedeném příkladu se rozumí ,,udat definiční obor a obor hodnot; případnou lichost, sudost, periodicitu; spočítat limity lim xf(x), lim x+ f(x), jestliže existují; určit body nespojitosti a jejich druh včetně příslušných jednostranných limit (pokud existují); stanovit první (a druhou, je-li potřeba) derivaci; intervaly, na kterých funkce roste, klesá, či je konstantní; všechny stacionární a inflexní body; všechny lokální extrémy (pokud existují); intervaly, kde je funkce konvexní a kde konkávní; všechny asymptoty; vypočítat hodnoty ve význačných bodech (tím se rozumí vyčíslit funkci ve stacionárních a v inflexních bodech a nalézt průsečíky s osami); načrtnout její graf". Příklad 16 (10 bodů). Vyšetřete průběh funkce f(x) = x3 - 3x2 + 3x + 1 x - 1 . Část IV. (Celkem 20 bodů.) Příklad 17 (3 body). Sestrojte přirozený kubický interpolační splajn pro body x0 = -3, x1 = 0, x2 = 3 a po řadě hodnoty v těchto bodech y0 = -3, y1 = 0, y2 = 3. Příklad 18 (3 body). Za pomoci diferenciálu přibližně určete arcsin 0, 497. Příklad 19 (3 body). Pomocí metody per partes spočtěte 2 - x2 ex dx. Příklad 20 (3 body). Vyčíslete 1 0 x3 1 + x4 dx. Příklad 21 (5 bodů). Zjistěte, pro jaké {1, 2, 3} a R řady n=1 n n! nn , n=1 n - n + 1 konvergují. Příklad 22 (3 body). Určete všechna nekonstantní řešení homogenní diferenciální rovnice y = (x + y) y x2 . Část V. (Celkem 10 bodů.) Počítáte 2 příklady ze 3 dle vlastní volby! Příklad 23 (5 bodů). Je hledána obdélníková parcela o rozměrech 5a×b se záměrem ji po obvodu celou oplotit a pak ještě ploty kolmými na první stranu rozdělit na 5 (stejně velkých) parcel o rozměrech a × b. Pro jaké hodnoty a, b je rozloha parcely S = 5ab maximální, má-li být celková délka plotů 2 400 m? Příklad 24 (5 bodů). Pomocí určitého integrálu odvoďte vzorec pro objem VK rotačního komolého kužele s podstavami o poloměrech r1 a r2 a výškou v. Příklad 25 (5 bodů). Pro libovolné x (-1, 1) určete součet řady n=1 n2 xn-1 .