03.VI.2004 r.

Kolokwium nr 2 z Analizy matematycznej I Czas rozwiązywania - 90 min.

Zadania 1-5 punktowane są jednakowo - po 10 punktów. Za poprawne rozwiązanie zadania 6 ∗ można dostać 15 punktów.

Należy rozwiązać cztery spośród sześciu zadań.

1. Zbadaj ekstrema lokalne funkcji: f ( x, y) = x 3 + y 2 − 6 xy − 48 x.

2. Oblicz:

Z

2 q

lim

n |x + sin n x| d x n→∞

0

3. Stosując odpowiednią zamianę zmiennych oblicz całkę: ZZ

x 5 y 5d x d y A

gdzie A = {( x, y) ∈

2

R : 1 < xy < 2 ∧ x < y 4 < x e2 }.

4. Oblicz objętość bryły wyznaczonej danej nierównościami: z ­ 0 , z ¬ 8 − x 2 − y 2 , x 2 + y 2 ¬ 6.

Wykonaj odpowiedni rysunek.

5. Dane są dwie miary µ, ν określone na σ-ciele M zbiorów mierzalnych w sensie Lebesgue’a na prostej R w następujący sposób:

dla każdego zbioru A ∈ M : Z

1

1

µ( A) =

e −|x| d x,

ν( A) =

δ− 1( A) + δ 1 A, A∩( − 1 , 1) 2

2

(

1 jeśli x ∈ A

gdzie δx( A) =

.

0 jeśli x /

∈ A

Dla jakich c ∈ R funkcja

1

P ( A) = cµ( A) +

ν( A)

2

jest miarą na M? Czy istnieje c takie, że jest to miara probabilistyczna? Jeśli tak, to dla znalezionego c oblicz R x d P (wartość oczekiwaną x względem miary P ).

R

6 ∗ Rozpatrzmy następującą definicję: Definicja Niech ( X, M , µ) - przestrzeń z miara unormowaną. Dane jest odwzorowanie T : X → X, takie że, dla każdego zbioru A ∈ M mamy T − 1( A) ∈ M. Powiemy, że miara µ jest T niezmiennicza, jeśli:

∀A∈ M µ( A) = µ( T − 1( A)) .

Rozpatrzmy odcinek (0 , 1) z miara Lebesgue’a określoną na σ-ciele zbiorów mierzalnych w sensie Lebesgue’a na (0 , 1). Wykaż, że miara ta jest niezmiennicza dla przekształcenia: (

y = 2 x

dla x ∈ (0 , 1 );

T ( x) =

2

y = 2 x − 1 dla x ∈ ( 1 , 1) 2

Podaj przykład innych odwzorowań T : (0 , 1) → (0 , 1) względem których µ jest niezmiennicza.

Wskazówka: Zacznij od wykazania niezmienniczości tej miary dla zbiorów ”prostych” - np.

przedziałów. Potem spróbuj uzasadnić, że to już wystarczy...

Powodzenia!