background image

A

1.

Zbadać zbieżność całki niewłaściwej

Z

2



2+ sin

2

x



dx

4x

3

− x

korzystając z kryterium ilorazo-

wego, a zbieżność całki

Z

1



2+ 1



dx

x

2

+ 1

, zbadać używając kryterium porównawczego.

• g(x) =

1

2x

2

>

0 dla x ­ 2

• = lim

x→∞

f

(x)

g

(x)

= lim

x→∞

2+ sin

2

x

4x

3

− x

1

2x

2

= 1, 0 < k = 1 < ∞

Z

2

dx

2x

2

zbieżna =

Z

2



2+ sin

2

x



dx

4x

3

− x

zbieżna.

• (x) =

2+ 1

x

2

+ 1

>

2x

x

2

x

2

=

1

x

g(x0 dla x ­ 1

Z

1

dx

x

rozbieżna do ∞ =

Z

1



2+ 1



dx

x

2

+ 1

rozbieżna do 

2.

Podać środek, współczynniki oraz wyznaczyć przedział zbieżności szeregu

X

n

=1

3

n

(2 − 3x)

n

.

X

n

=1

3

n

(2 − 3x)

n

=

X

n

=1

(1)

n

3

n

+1

n



x

2
3



n

=⇒ x

0

=

2
3

c

n

=

(1)

n

3

n

+1

n

• lim

n→∞

n

q

|c

n

= lim

n→∞

n

s

3

n

+1

n

= 3 =⇒ R =

1
3

• x

0

− R =

1
3

,

X

n

=1

(1)

n

3

n

+1

n



1
3



n

=

X

n

=1

3

n

rozbieżny do 

• x

0

= 1,

X

n

=1

(1)

n

3

n

+1

n



1
3



n

=

X

n

=1

3(1)

n

n

naprzemienny zbieżny



1
3

,

1



przedział zbieżności

3.

Funkcję (x) =

x

2

3x

2

− 2

rozwinąć w szereg Maclaurina, a następnie wyznaczyć f

(4)

(0),

f

(5)

(0).

• (x) =

x

2

3x

2

− 2

=

x

2

2



3
2

x

2



• (x) =

X

n

=0

3

n

2

n

+1

x

2n+2




3
2

x

2




<

⇐⇒ |x| <

s

2
3

=

s

2
3

• c

4

3

2

2

f

(4)

(0) = 

3

2

2

4! = 18, c

5

= 0 : f

(5)

(0) = 0,

1

background image

4.

Naszkicować obszar ograniczony prostą = 1 i wykresem funkcji |ln x|, a następnie
obliczyć jego pole.

y

x

1

e

1

e

1

|D| =

e

Z

1

e

(1 − |ln x|dx =

1

Z

1

e

(1 + ln xdx +

e

Z

1

(1 − ln xdx

Z

ln x dx (ln x − 1) + C

1

Z

1

e

(1 + ln xdx ln x



1

1

e

=

1
e

e

Z

1

(1 − ln xdx x(2 − ln x)



e

1

e − 2

|D| =

1
e

e − 2 (≈ 1.0861)

B

1.

Korzystając z kryterium ilorazowego zbadać zbieżność całki

Z

2

(

x

+ cos x

2

dx

x

2

− 1

, a uży-

wając kryterium porównawczego zbadać zbieżność całki

Z

1

(2+ 1) dx

3x

3

x

.

• g(x) =

1

x

>

0 dla x ­ 2

• = lim

x→∞

f

(x)

g

(x)

= lim

x→∞

x

+ cos x

2

x

2

− 1

1

x

= 1, 0 < k = 1 < ∞

Z

2

dx

x

rozbieżna do ∞ =

Z

2

(

x

+ cos x

2

dx

x

2

− 1

rozbieżna do 

• 0 < f (x) =

2+ 1

3x

3

x

<

2x

3x

3

=

1

x

2

g(x) dla x ­ 1

Z

1

dx

x

2

zbieżna =

Z

1

(2+ 1) dx

3x

3

x

zbieżna

2.

Podać środek, współczynniki oraz wyznaczyć przedział zbieżności szeregu

X

n

=1

(1 − 2x)

n

n

3

n

.

X

n

=1

(1 − 2x)

n

n

3

n

=

X

n

=1

(1)

n

2

n

n

3

n



x

1
2



n

=⇒ x

0

=

1
2

c

n

=

(1)

n

2

n

n

3

n

2

background image

• lim

n→∞

n

q

|c

n

= lim

n→∞

n

s

2

n

n

3

n

=

2
3

=⇒ R =

3
2

• x

0

− R 1,

X

n

=1

(1)

n

2

n

n

3

n



3
2



n

=

X

n

=1

1

n

rozbieżny do 

• x

0

= 2,

X

n

=1

(1)

n

2

n

n

3

n



3
2



n

=

X

n

=1

(1)

n

n

naprzemienny zbieżny

• (

12] przedział zbieżności

3.

Funkcję (x) =

x

2x

2

+ 3

rozwinąć w szereg Maclaurina, a następnie wyznaczyć f

(3)

(0),

f

(4)

(0).

• (x) =

x

2x

2

+ 3

=

x

3





2
3

x

2



• (x) =

X

n

=0

(1)

n

2

n

3

n

+1

x

2n+1




2
3

x

2




<

⇐⇒ |x| <

s

3
2

=

s

3
2

• c

3

2

3

2

f

(3)

(0) = 

2

3

2

3! = 

4
3

c

4

= 0 : f

(4)

(0) = 0

4.

Naszkicować obszar ograniczony wykresm funkcji = arc ctg x, prostymi =

π

2

=

π

4

x

, a następnie obliczyć jego pole.

y

x

1

2

π

2

|D| =

1

Z

0



π

2

− arc ctg x



dx

+

2

Z

1



π

2

π

4

x



dx

Z

arc ctg x dx arc ctg x −

1
2

ln



x

2

+ 1



C

1

Z

0



π

2

− arc ctg x



dx

=



π

2

x

− x arc ctg +

1
2

ln



x

2

+ 1





1

0

=

π

4

+

1
2

ln 2

2

Z

1



π

2

π

4

x



dx

=



π

2

x

π

8

x

2



2

1

=

π

8

|D| =

3
8

π

+

1
2

ln 2 (≈ 1.5246)

3

background image

C

1.

Korzystając z kryterium ilorazowego zbadać zbieżność całki

Z

2

(x

x

− sin x

2

dx

x

3

+

x

, a uży-

wając kryterium porównawczego zbadać zbieżność całki

Z

1

(2+ 3) dx

x

x

+ 1

.

• g(x) =

1

x

x

>

0 dla x ­ 2

• = lim

x→∞

f

(x)

g

(x)

= lim

x→∞

x

x

− sin x

2

x

3

+

x

1

x

x

= 1, 0 < k = 1 < ∞

Z

2

dx

x

x

zbieżna =

Z

2

(x

x

− sin x

2

dx

x

3

+

x

zbieżna

• (x) =

2+ 3

x

x

+ 1

>

2x

x

x

x

x

=

1

x

g(x0 dla x ­ 1

Z

1

dx

x

rozbieżna do ∞ =

Z

1

(2+ 3) dx

x

x

+ 1

rozbieżna do 

2.

Podać środek, współczynniki oraz wyznaczyć przedział zbieżności szeregu

X

n

=1

1

n

2

(2+ 4)

n

.

X

n

=1

1

n

2

(2+ 4)

n

=

X

n

=1

2

n

n

2

(x − (2))

n

=⇒ x

0

2, c

n

=

2

n

n

2

• lim

n→∞

n

q

|c

n

= lim

n→∞

n

s

2

n

n

2

= 2 =⇒ R =

1
2

• x

0

− R 

5
2

,

X

n

=1

2

n

n

2



1
2



n

=

X

n

=1

(1)

n

n

2

zbieżny

• x

0

3
2

,

X

n

=1

2

n

n

2



1
2



n

=

X

n

=1

1

n

2

zbieżny



5
2

,

3
2



przedział zbieżności

3.

Funkcję (x) =

x

2

− 2x

2

rozwinąć w szereg Maclaurina, a następnie wyznaczyć f

(4)

(0),

f

(5)

(0).

• (x) =

x

2

− 2x

2

=

x

2

4

 

x

2

2

!

• (x) =

X

n

=0

x

2n+2

2

n

+2





x

2

2





<

⇐⇒ |x| <

2, =

2

• c

4

=

1

2

3

f

(4)

(0) =

4!

2

3

= 3, c

5

= 0 : f

(5)

(0) = 0

4

background image

4.

Naszkicować obszar ograniczony wykresem funkcji = ln oraz prostymi x − 1,
y

= 1, a następnie obliczyć jego pole.

y

x

1

1

2

e

|D| =

2

Z

1

((x − 1) − ln xdx +

e

Z

2

(1 − ln xdx

Z

ln x dx (ln x − 1) + C

2

Z

1

(x − − ln xdx =

"

x

2

2

− x ln x

#

2

1

=

3
2

− 2 ln 2

e

Z

2

(1 − ln xdx =

h

x

(2 − ln x)

i

e

2

=

2 ln 2 + e − 4

|D| e −

5
2

(≈ 0.2182)

D

1.

Korzystając z kryterium ilorazowego zbadać zbieżność całki

Z

2

(2

x

− cos

2

x

dx

x

x

− 1

, a uży-

wając kryterium porównawczego zbadać zbieżność całki

Z

1

(x

x

+ 1) dx

x

3

+ 2

x

.

• g(x) =

2

x

>

0 dla x ­ 2

• = lim

x→∞

f

(x)

g

(x)

= lim

x→∞

2

x

− cos

2

x

x

x

− 1

2

x

= 1, 0 < k = 1 < ∞

Z

2

dx

x

rozbieżna do ∞ =

Z

2

(2

x

− cos

2

x

dx

x

x

− 1

rozbieżna do 

• 0 < f (x) =

x

x

+ 1

x

3

+ 2

x

<

2x

x

x

3

=

2

x

x

g(x) dla x ­ 1

Z

1

dx

x

x

zbieżna =

Z

1

(x

x

+ 1) dx

x

3

+ 2

x

zbieżna

2.

Podać środek, współczynniki oraz wyznaczyć przedział zbieżności szeregu

X

n

=1

n



3x − 1

4



n

.

X

n

=1

n



3x − 1

4



n

=

X

n

=1

n

3

n

4

n



x

1
3



n

=⇒ x

0

=

1
3

c

n

=

n

3

n

4

n

5

background image

• lim

n→∞

n

q

|c

n

= lim

n→∞

n

s

n

3

n

4

n

=

3
4

=⇒ R =

4
3

• x

0

− R 1,

X

n

=1

n

3

n

4

n



4
3



n

=

X

n

=1

(1)

n

n

rozbieżny

• x

0

=

5
3

,

X

n

=1

n

3

n

4

n



4
3



n

=

X

n

=1

n

rozzbieżny do 



1,

5
3



przedział zbieżności

3.

Funkcję (x) =

x

4x

2

+ 3

rozwinąć w szereg Maclaurina, a następnie wyznaczyć f

(3)

(0),

f

(4)

(0).

• (x) =

x

3 + 4x

2

=

x

3





4
3

x

2



• (x) =

X

n

=0

(1)

n

4

n

3

n

+1

x

2n+1




4
3

x

2




<

⇐⇒ |x| <

3

2

=

3

2

• c

3

4

3

2

f

(3)

(0) = 

4

3

2

3! = 

8
3

c

4

= 0 : f

(4)

(0) = 0

4.

Naszkicować obszar ograniczony wykresem funkcji = arc tg oraz prostymi =

π

3

x

,

y

=

π

3

, a następnie obliczyć jego pole.

y

x

1

3

π

3

|D| =

1

Z

0



π

3

x

− arc tg x



dx

+

3

Z

1



π

3

− arc tg x



dx

Z

arc tg x dx arc tg x −

1
2

ln



x

2

+ 1



C

1

Z

0



π

3

x

− arc tg x



dx

=

"

πx

2

6

− x arc tg +

1
2

ln



x

2

+ 1



#

1

0

=

1
2

ln 2 

π

12

3

Z

1



π

3

− arc tg x



dx

=



π

3

x

− x arc tg +

1
2

ln



x

2

+ 1





3

1

=

1
2

ln 2 

π

12

|D| = ln 2 

π

6

(≈ 0.1695)

6