Análise Matemática I - Física, Engª Física, Engª Química, Engª Geológica, Engª Geográfica, Engª Minas

20 de Junho de 1998

 

Duração: 3 horas

Sem consulta de apontamentos ou textos

Tabela autorizada

Calculadora científica ou gráfica autorizada

 

1- Sabe-se que

para todo o x do intervalo ]-1,1[.

a) Quanto vale ? Porquê?

b) Indique se existe algum ponto de inflexão da função f no ponto x = 0.

c) Indique a fórmula de Taylor-Young de grau p (p ³ 9) para a função f no ponto zero.

2- a) Determine o raio de convergência da série de potências

b) Qual o maior conjunto onde converge a série de potências da alínea anterior?

c) Seja

Diga, justificando, se são verdadeiras ou falsas as seguintes igualdades:

i) ii)

3- Desenvolva em série de potências de x a função F definida por

4- Estude a natureza das séries numéricas:

a) b) c)

5- Considere que se pretende fazer passar uma trave de madeira por um corredor em forma de L. Pretende-se saber qual o comprimento máximo da trave que se pode fazer passar pelo corredor

a) Mostre que o comprimento da trave é dado, em função do ângulo q por

,

b) Justifique que o comprimento da maior trave que se pode fazer passar pelo corredor é dado pelo valor mínimo de c(q).

c) Determine esse mínimo.

6- Considere as sucessões de funções (de domínio R) representadas abaixo (os índices da sucessão crescem de cima para baixo de cada figura).

a) Quais parecem convergir pontualmente? Indique qual a função limite.

b) Quais parecem parece convergir uniformemente? Justifique a sua resposta.

7- a) Seja uma série de potências. Suponhamos que existe e é diferente de zero

Prove que a série de potências dada converge para todo o x tal que |x| < 1/R.

b) Explique (sem efectuar quaisquer cálculos) como é que a teoria dos desenvolvimentos em série de potências permite resolver equações diferenciais ordinárias de segunda ordem do tipo

onde P, Q e R são polinómios tais que P(0) > 0.