Đề thi Giữa kỳ Giải tích 3 (HUST) 20181 nhóm 2

UN
Uni24h
0 lượt tải
4
0
Có lời giải

Nội dung tài liệu

Trang 1

ĐỀ THI GIỮA KỲ MÔN GIẢI TÍCH 3 HỌC KÌ 20181 – NHÓM NGÀNH 2 Lời giải: Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64 Câu 1:Xét sự hội tụ,phân kỳ của chuỗi số ∞ ( )n −1 a) ∑ √nlnn n=2 Chuỗi đã cho là chuỗi đan dấu 1 { } là dãy dương,đơn điệu giảm dần về 0 √nlnn → Chuỗi đã cho hội tụ theo tiêu chuẩn Leibnitz ∞ n2 n − 1 b) ∑ ( ) n n=1 Chuỗi đã cho là chuỗi dương ∀n ≥ 1 Áp dụng tiêu chuẩn Cauchy,ta có ∶ n n − 1 n2 1 n lim √( ) = lim (1 − ) = e−1 < 1 n→+∞ n n→+∞ n → Chuỗi đã cho hội tụ Bài 2:Tìm miền hội tụ của chuỗi hàm ∞ ( )2n x − 1 a) ∑ n2 − n + 1 n=1 Đặt (x − 1)2 = t ,t ≥ 0 ∞ 1 Chuỗi đã cho trở thành ∑ a tn ,với a = n n n2 − n + 1 n=1 Bán kính hội tụ là ∶ a (n + 1)2 − (n + 1) + 1 n2 + n + 1 R = lim | n | = lim | | = lim | | = 1 n→+∞ a n→+∞ n2 − n + 1 n→+∞ n2 − n + 1 n+1 ∞ ∞ 1 1 Xét t = 1, ∑ ~ ∑ hội tụ n2 − n + 1 n2 n=1 n=1 → Chuỗi hội tụ khi 0 ≤ t ≤ 1 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 2

→ 0 ≤ (x − 1)2 ≤ 1 → −1 ≤ x − 1 ≤ 1 → 0 ≤ x ≤ 2 Miền hội tụ là x ∈ [0;2] ∞ b) ∑ n2−x2 n=1 Chuỗi đã cho hội tụ ↔ 2 − x2 < −1 → x2 > 3 → x > √3 ∪ x < −√3 → Miền hội tụ là x ∈ (−∞;−√3) ∪ (√3;+∞) Câu 3:Giải phương trình vi phân y a) y′ + = x3 x 1dx Thừa số tích phân p(x) = e∫x = elnx = x.Nhân cả 2 vế với p(x) → x.y′ + y = x4 → (x.y)′ = x4 x5 → x.y = + C 5 x4 C → y = + 5 x x4 C → Nghiệm tổng quát của phương trình vi phân đã cho là y(x,C) = + 5 x −x + 2y b) y′ = ,y(1) = 2 x 2 → y′ = −1 + .y x 2 → y′ − .y = −1 x −2dx 1 Thừa số tích phân p(x) = e∫ x = e−2lnx = .Nhân cả 2 vế với p(x) x2 1 2 −1 → .y′ − .y = x2 x3 x2 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 3

1 ′ −1 → ( .y) = x2 x2 1 1 → .y = + C x2 x → y = x + C.x2 Lại có y(1) = 2 → 2 = 1 + C → C = 1 → Nghiệm riêng của phương trình vi phân đã cho là y(x) = x + x2 c) (1 − y.e−x)dx + e−xdy = 0 ∂(1 − y.e−x) ∂(e−x) Ta thấy = = −e−x ∂y ∂x → thỏa mãn điều kiện phương trình vi phân toàn phần Giả sử du(x,y) = (1 − y.e−x)dx + e−xdy Xuất phát từ điều kiện u′ = 1 − y.e−x x → u(x,y) = ∫1 − y.e−xdx = x + y.e−x + g(y) → u′ = e−x + g′(y) = e−x y → g′(y) = 0.Ta chọn g(y) = 0 → tích phân tổng quát của ptvp đã cho là u(x,y) = x + y.e−x = C 1 Câu 4:Khai triển hàm số f(x) = thành chuỗi lũy thừa của x − 3 x2 − 3x + 2 Đặt t = x − 3 → x = t + 3 1 1 1 f(t) = = = (t + 3)2 − 3(t + 3) + 2 t2 + 3t + 2 (t + 1)(t + 2) 1 1 1 1 1 = − = − . t t + 1 t + 2 t + 1 2 + 1 2 → Khai triển Maclaurin của f(t) là ∶ ∞ ∞ n ∞ 1 t 1 f(t) = ∑(−1)n.tn − . ∑(−1)n. = ∑(−1)n.tn.(1 − ) 2 2n 2n+1 n=0 n=0 n=0 → Khai triển f(x) thành chuỗi lũy thừa của x − 3 là ∞ 1 f(x) = ∑(−1)n.(x − 3)n.(1 − ) 2n+1 n=0 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 4

Câu 5:Xét sự hội tụ đều của chuỗi hàm sau trên R ∞ sinnx ∑ 3√(n + 1)4 + x4 n=1 sinnx 1 1 1 Khi n → +∞ ∶ | | ≤ ≤ ~ 3√(n + 1)4 + x4 3√(n + 1)4 + x4 3√(n + 1)4 4 n3 ∞ 1 mà ∑ là chuỗi hội tụ 4 n=1 n3 → chuỗi đã cho hội tụ tuyệt đối và đều trên R Câu 6:Khai triển hàm số f(x) tuần hoàn chu kì 2π f(x) = x − 2π,π < x < 3π Ta khai triển chuỗi fourier g(x) = x ,−π < x < π tuần hoàn chu kì 2π g(x) là hàm số lẻ → a0,an đều bằng 0 π π 2 2 −x.cosnx sinnx bn = ∫ x.sinnxdx = .( + )| π π n n2 0 0 2 π.(−1)n−1 2.(−1)n−1 = . = {cosnπ = (−1)n} π n n → Chuỗi fourier của g(x) là ∞ 2 F(x) = ∑(−1)n−1. .sinnx n n=1 Theo định lí Dirichlet,chuỗi fourier tại những điểm không xác định là ∶ f(−π−) + f(−π+) π − π F(−π) = = = 0 2 2 f(π−) + f(π+) −π + π F(π) = = = 0 2 2 0 ,với x = −π ∞ 2 → F(x) = ∑(−1)n−1. .sinnx ,với − π < x < π n n=1 {0 ,với x = π Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Hiển thị 4 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.

Bình luận (0)

Đăng nhập để tham gia bình luận

Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!