(1) Determinare l integrale generale dell equazione

Documenti analoghi
TEMA 1. F (x, y) = e xy + x + y.

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del f(x, y) = e (x3 +x) y

ESERCIZI SULLE EQUAZIONI DIFFERENZIALI

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del A

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito A del f(x, y) = x 2 + 2y 2 x 3 y 3

ANALISI MATEMATICA 1 Commissione L. Caravenna, V. Casarino, S. Zoccante Ingegneria Gestionale, Meccanica e Meccatronica, Vicenza

Prima prova in itinere di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano. A.A. 2017/2018. Prof. M. Bramanti.

Analisi Matematica 2. Michele Campiti. Prove scritte di. Ingegneria Industriale a.a

es.1 es.2 es.3 es.4 es.5 somma Analisi Matematica 2: Primo Parziale, , Versione A Cognome e nome:...matricola:...

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del y 2

Quarto appello di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano A.A. 2017/2018. Prof. M. Bramanti. y = 1+y2

Recupero 1 compitino di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano. A.A. 2017/2018. Prof. M. Bramanti.

Soluzione scritto 4 marzo 2011

Prova scritta di Analisi Matematica T-B, Ingegneria Meccanica, 17/06/2014

Analisi Vettoriale - Primo esonero - 26 ottobre 2006

Prove scritte dell esame di Analisi Matematica II a.a. 2013/2014

Prima prova in itinere di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano. A.A. 2016/2017. Prof. M. Bramanti.

COMPLEMENTI DI ANALISI MATEMATICA A.A Primo appello del 5/5/2010

Cognome: Nome: Matricola: Prima parte Scrivere le risposte ai due seguenti quesiti A e B su questa facciata e sul retro di questo foglio.

Es. 1 Es. 2 Es. 3 Totale

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del f(x, y) = tan(2x 2 + 3y 2 )

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Biomedica Compito del

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito A del f(x, y) = 2 x 2 y 2 x y 2 + x y

ANALISI B alcuni esercizi proposti

SOLUZIONI COMPITO del 1/02/2013 ANALISI MATEMATICA I - 9 CFU INGEGNERIA MECCANICA - INGEGNERIA ENERGETICA INGEGNERIA AMBIENTE e TERRITORIO TEMA A

Risposta La curva r è regolare a tratti per via di quanto succede della sua rappresentazione parametrica nel punto t = 1: pur riuscendo

Prove scritte dell esame di Analisi Matematica II a.a. 2016/2017

Funzioni implicite - Esercizi svolti

EQUAZIONI DIFFERENZIALI Esercizi con soluzione

Analisi 4 - SOLUZIONI (17/01/2013)

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del xy + 2x + 2y + 2xy + 2x + 2y + sin

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Biomedica Compito A del f(x, y) = x 2 + y 2

Analisi Matematica II - INGEGNERIA Gestionale - B 20 luglio 2017 Cognome: Nome: Matricola:

Corso di Laurea in Ingegneria Civile ed Ambientale Prova Scritta di Analisi Matematica 2 del 29 settembre 2012

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Biomedica Compito A del f(x, y) = arctan xy + x + y

Secondo appello di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano Es. Punti A.A. 2017/2018. Prof. M. Bramanti. Tema n 1.

Analisi Matematica 2 Ingegneria Gestionale Docenti: B. Rubino e R. Sampalmieri L Aquila, 21 marzo 2005

Foglio 3 Esercizi su forme differenziali lineari ed integrali di seconda specie (alcuni con cenno di soluzione).

Dom. 1 Dom 2 Es. 1 Es. 2 Es. 3 Es. 4 Totale. Cognome: Nome: Matricola:

Corso di Laurea in Ingegneria Civile ed Ambientale Prova Scritta di Analisi Matematica 2 del 19/06/2010 A

Prove scritte dell esame di Analisi Matematica II a.a. 2011/2012

ANALISI MATEMATICA 1 - Parte B Commissione F. Albertini, L. Caravenna e M. Motta Ingegneria Gestionale, Meccanica, Meccatronica, Vicenza

Gruppo esercizi 1: Dominio [E.1] Disegnare nel piano cartesiano il dominio della funzione

Alcuni esercizi risolti da esami di anni passati

Analisi Vettoriale A.A Soluzioni del Foglio 4

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del f(x, y) = sin( x 2 + 2y 2 )

Analisi Vettoriale - A.A Foglio di Esercizi n Esercizio

Soluzioni dello scritto di Analisi Matematica II - 10/07/09. C.L. in Matematica e Matematica per le Applicazioni

Politecnico di Milano Ingegneria Industriale Analisi e Geometria 1 Primo Appello 13 Febbraio 2018

Scritto d esame di Analisi Matematica II

Foglio di esercizi 4-12 Aprile 2019 Probabilità e statistica Ingegneria Meccanica Alessandro Ciallella

Soluzione della Prova Scritta di Analisi Matematica 4-27/06/11. C.L. in Matematica e Matematica per le Applicazioni. Proff. K. R. Payne e E.

Modulo di Matematica

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prova di Analisi Matematica 1

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Gestionale Compito del

1. Calcolare, giustificandone l esistenza, il seguente integrale: y (1 + x) 2 dxdy, ydxdy. x 2 dxdy,

Quarto appello di Analisi Matematica 2 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano Es. Punti A.A. 2016/2017. Prof. M. Bramanti.

Scritto d esame di Matematica I

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 3 settembre 2009 Tema A

Docente: Analisi e Geometria 1 Prima Prova 22 Novembre 2016 Compito F Cognome: Nome: Matricola:

Analisi Matematica II (Prof. Paolo Marcellini) 1 Esercizi tratti da temi d esame di anni precedenti

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prova di Analisi Matematica 1

ESAMI E ESERCITAZIONI A.A. 2010/11. Calcolare la lunghezza del grafico di f. Suggerimento: ricordare che, se h(u) è una funzione continua e.

Prove scritte dell esame di Analisi Matematica II a.a. 2015/2016

Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica ANALISI MATEMATICA 1. Prova scritta del 25 febbraio 2017 Fila 1.

Analisi Matematica II - Ingegneria Meccanica/Energetica - 29 Gennaio 2018

Esonero di Analisi Matematica II (A)

Modulo di Matematica

Integrali multipli - Esercizi svolti

Analisi Matematica III (Fisica) 07 Gennaio 2016

Analisi Matematica II (2/2/2015)

Es. 1 Es. 2 Es. 3 Es. 4 Totale

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prova scritta di Analisi Matematica 1

Analisi Matematica I

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Biomedica Compito del f(x, y) = x sin y

Analisi 4 - SOLUZIONI (compito del 29/09/2011)

1 Il Teorema della funzione implicita o del Dini

Politecnico di Milano Ingegneria Industriale Analisi e Geometria 2 Secondo compito in itinere 30 Giugno 2016

Politecnico di Milano Ingegneria Chimica, dei Materiali e delle Nanotecnologie Analisi Matematica 1 e Geometria Secondo Appello 19 Giugno 2018

Es.1 Es.2 Es.3 Es.4 Totale. Analisi e Geometria 2 Docente: 17 Luglio 2014

Fondamenti di Analisi Matematica 2 - a.a. 2016/2017 Primo appello

Analisi Matematica A e B Soluzioni Prova scritta n. 3

Analisi Matematica IV modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

Derivate parziali, derivate direzionali, differenziabilità. a) Calcolare le derivate direzionali e le derivate parziali in (0, 1) di f(x, y) =

viene detto il sostegno della curva. Se σ è iniettiva, diciamo che la superficie è semplice. Le equazioni

PROVE SCRITTE DI ANALISI MATEMATICA II (V.O.), ANNO 2002

SOLUZIONI COMPITO del 10/01/2019 ANALISI MATEMATICA I - 9 CFU ENERGETICA TEMA A

Dom. 1 Dom 2 Es. 1 Es. 2 Es. 3 Es. 4 Totale. Cognome: Nome: Matricola:

Politecnico di Milano Ingegneria Industriale Analisi Matematica 1 e Geometria

Teorema delle Funzioni Implicite

Analisi Matematica II 20062/23033 Ing. Edile/Meccanica Prova scritta completa 27/01/2015

Soluzione della prova scritta di Analisi Matematica II del 15 Aprile 2009 (Ingegneria Edile e Architettura)

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Anno Accademico 2012/2013 Analisi Matematica 1

Argomento 6: Derivate Esercizi. I Parte - Derivate

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione. Appello del

Corso di laurea in Ingegneria civile - ambientale - edile Esame di Analisi matematica II Prova scritta del 29 giugno 2018

Analisi Matematica IV modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

Analisi Matematica II Corso di Ingegneria Biomedica Compito del

Transcript:

FONDAMENTI DI ANALISI MATEMATICA (9 cfu Commissione F. Albertini, V. Casarino, M. Motta Ingegneria Gestionale, Meccanica e Meccatronica, Vicenza Vicenza, 3 settembre 8 Quarto appello Avvertenza: Nella prima pagina del foglio di bella, sotto lo spazio riservato alla Commissione, ogni studente deve riassumere i risultati ottenuti. Lo svolgimento degli esercizi deve iniziare dalla pagina successiva. La brutta copia non deve essere consegnata. È vietato avere con sé telefoni o calcolatrici. TEMA Esercizio. con ( Determinare l integrale generale dell equazione x y + y. ( Risolvere, se possibile, il relativo problema di Cauchy associato alla condizione y(3. (3 Determinare almeno una soluzione dell equazione assegnata che soddisfi il dato iniziale y(3, precisando se sia possibile applicare in questo caso il Teorema di esistenza e unicità di Cauchy in forma locale o globale. Esercizio. Data l equazione 3 3( y cos x x [ ( y /3], ( dimostrare che in un intorno del punto (, 3 essa individua implicitamente una funzione y f(x oppure x g(y. ( Determinare poi lo sviluppo di Taylor del secondo ordine della funzione definita implicitamente (con punto iniziale o 3. Esercizio 3. Si consideri la superficie : D R R 3 definita da (u, v (u, v, uv, D (u, v R : u + v, u, v }. ( Dimostrare che essa è regolare e calcolare il vettore normale a. ( Scrivere l equazione del piano tangente a in P (,,. 4 (3 Calcolare l integrale superficiale (xy.

Svolgimento del Tema Esercizio. ( Determinare l integrale generale dell equazione x y + y. ( Risolvere, se possibile, il relativo problema di Cauchy associato alla condizione y(3. (3 Determinare almeno una soluzione dell equazione assegnata che soddisfi il dato iniziale y(3, precisando se si sta applicando o meno il Teorema di esistenza e unicità di Cauchy in forma locale. Svolgimento: ( Se x, possiamo scrivere + y y. x L equazione è a variabili separabili, con soluzione costante Se y, possiamo scrivere y(x. dy + y dx x, dy + y log x + C. Non è restrittivo supporre x >. Poniamo poi + y t, da cui + y t e dy tdt. L equazione si riscrive allora come dt log x + C, t log x + C, e anche + y log x + C. Ciò conduce a 3 log 3 + C, C 3 log 3 e + y log x + 3 log 3. Se il secondo membro è positivo, se log x log x > 3 + log 3, allora l integrale generale è dato da definita su tutto R, e da y(x, y(x 4( log x + 3 log 3, definita per x tale che. log x > 3 + log 3,

( In un opportuno intorno di x 3 l equazione si può scrivere come + y y. x Applicando il Teorema di esistenza e unicità di Cauchy in forma locale possiamo dire che per ogni x e y > passa una e una sola soluzione dell equazione. In particolare, ciò vale per (x, y (3,. In questo caso, da otteniamo y(x 4( log x + C, 4( log 3 + C, C log 3. La soluzione del problema di Cauchy è quindi y(x 4 log x + 3 log 3. 4 (3 In questo caso non si può applicare il Teorema di esistenza e unicità di Cauchy in forma locale, perché la funzione + y x non è derivabile in y (non è nemmeno Lipschitziana. Una soluzione è comunque data da y(x, come visto prima. Esercizio. Data l equazione 3 3( y cos x x [ ( y /3], ( dimostrare che in un intorno del punto (, 3 essa individua implicitamente una funzione y f(x oppure x g(y. ( Determinare poi lo sviluppo di Taylor del secondo ordine della funzione definita implicitamente (con punto iniziale o 3. Svolgimento: ( Poniamo F (x, y 3 3( y cos x x [ ( y /3]. Osserviamo che F è di classe C in un intorno di (, 3 e soddisfa F (, 3. Vale inoltre F ( x (, 3 3( y sin x x( ( y /3 (, 3, mentre F ( y (, 3 6( y cos x 3 x ( y (, /3 3 6. Per il Teorema di Dini, esistono un intorno U di x, un intorno V di y 3 ed esiste una e una sola funzione y f(x, f : U V, tale che per ogni x U. F (x, f(x

( Derivando F (x, f(x, x U, rispetto a x, otteniamo x F (x, f(x x 3 3( f(x cos x x [ ( f(x /3]} 3 x ( f(x cos x x x [ ( f(x /3]} 6 f (x ( f(x cos x+3( f(x sin x x [ ( f(x /3] 3 x f (x [ ( f(x /3] Calcolando il secondo membro in (, 3, si ricava subito f (. Derivando F (x, f(x, x U, una seconda volta rispetto a x, otteniamo x 6 f (x ( f(x cos x+3( f(x sin x x [ ( f(x /3] 3 x f (x [ ( f(x /3]} con ] [ ] x [6 f (x ( f(x cos x + x 3( f(x sin x + + x x [ ( f(x /3] 3 x f (x [ ( f(x /3]} 6 f (x ( f(x cos x 6 f (x cos x 6 f (x ( f(x sin x +6( f(xf (x sin x + 3( f(x cos x [ ( f(x /3] xf (x( f(x /3 3 xf (x [ ( f(x /3] 3 x f (x [ ( f(x /3] + 9 x (f (x x [ ( f(x 5/3 ]. Calcolando il secondo membro in (, 3 e ricordando che f ( si ottiene da cui Esercizio 3. Lo sviluppo richiesto è quindi 6 f (, f ( 6. f(x 3 x + o(x. Si consideri la superficie : D R R 3 definita da (u, v (u, v, uv, D (u, v R : u + v, u, v }. ( Dimostrare che essa è regolare e calcolare il vettore normale a. ( Scrivere l equazione del piano tangente a in P (,,. 4 (3 Calcolare l integrale superficiale (xy. Svolgimento:

( La superficie è cartesiana, quindi regolare. Essa è del tipo (u, v : u v ( f(u, v ove f(u, v uv. Il vettore normale a è dato da N(u, v ( f u (u, v, f v (u, v,, N(u, v ( v, u, e N + fu + fv + u + v. ( L equazione del piano tangente a in P (,, è 4 da cui infine ((x, y, z (,, 4 N((,, (x, y, z 4 (,,, (x + (y (z 4, x + y z. (3 Calcoliamo l integrale superficiale I (xy. Si ha (xy D (uv + u + v dudv. Introduciamo le coordinate polari su D, u ρ cos θ, v ρ sin θ, con ρ [, ] e θ [, π/]. Si ha allora (xy (uv + u + v dudv D π/ π/ π/ (ρ sin θ cos θ + ρ ρdρdθ (ρ sin θ cos θ dθ sin θ cos θ dθ 4 cos(θ π/ ρ 3 + ρ dρ π + ρ ρ dρ ρ + ρ ρ dρ π + ρ ρ dρ ρ 3 + ρ dρ π + ρ ρ dρ + ρ ρ dρ. Poniamo ora ρ t, da cui ρdρ dt. Si ha quindi (xy t + t dt π + t dt 4 4 4 I π 4 I.

Sia ora + t u. Si ha I + t dt Vale inoltre I t + t dt (u udu udu 3 (3/. ( 7 u7/ + 3 u3/ 5 u5/ ( 7 7/ + 3 3/ 4 5 5/ ( 7 + 3 5 In conclusione si ha I [ ( 4 7 7/ + 3 3/ 4 5 5/ ( 7 + 3 5 [ ( 8 7 + 3 8 5 ( 7 + 3 5 (u 5/ + u / u 3/ du. ] π 6 (3/ ] π 6 (3/.