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Analisi e geometria 2 III Appello

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Academic year: 2021

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(1)

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

Analisi e geometria 2 III Appello

Docente: 14 febbraio 2012

Cognome: Nome: Matricola:

• Ogni risposta dev’essere giustificata. Gli esercizi vanno svolti su questi fogli, nello spazio sotto il testo e, in caso di necessit` a, sul retro. I fogli di brutta a quadretti non devono essere consegnati.

Durante la prova non ` e consentito l’uso di libri, quaderni, calcolatrici e telefoni.

1. (a) Enunciare il criterio della radice per le serie numeriche.

(b) Stabilire se la serie converge

X

n=1

³ sin

2

(n/2) n

2

´

2 n

. (c) Determinare la somma della serie

X

n=2

³ 1 4

´

n

(2)

2. (a) Dare la definizione di lavoro compiuto da un campo vettoriale F nello spazio R

3

lungo un cammino parametrizzato γ .

(b) Calcolare il lavoro compiuto dal campo vettoriale F(x, y, z) = yzi + yzj + y

2

k lungo la linea γ di equazioni parametriche:

(x(t), y(t), z(t)) = (t

2

, e

t

, t), t ∈ [0, 1].

(3)

3. Sia {u

1

, u

2

, u

3

} una base di R

3

e sia T : R

3

→ R

3

l’applicazione lineare definita da T (u

1

) = u

1

+ u

2

, T (u

2

) = −u

1

− u

2

, T (u

3

) = 0 (a) Scrivere la matrice A che rappresenta T rispetto alla base {u

1

, u

2

, u

3

} . (b) Determinare gli autovalori e gli autovettori della matrice A .

(c) Esiste una base di R

3

rispetto alla quale la matrice che rappresenta T `e diagonale?

(d) Trovare una base del sottospazio Im T (l’immagine dell’applicazione).

(e) Trovare gli eventuali valori di h ∈ R per i quali il vettore 2u

1

+ hu

2

+ 4u

3

appartiene a Ker T .

(f) L’applicazione T

2012

`e iniettiva?

(4)

4. Sia data la funzione:

f (x, y) =

 

arctan 1

x

2

+ y

2

(x, y) 6= (0, 0)

β (x, y) = (0, 0).

(a) Determinare il valore di β per cui la funzione `e continua nell’origine.

(b) Calcolare le derivate parziali nell’origine della funzione assegnata per il valore β trovato nel punto prece- dente. E’ necessario utilizzare la relazione arctan t + arctan 1

t = π

2 , valida per ogni t > 0 . (c) Dare la definizione di differenziabilit`a nell’origine per una generica funzione f (x, y) .

(d) Per il valore di β per cui la funzione f (x, y) `e continua nell’origine, stabilire se essa risulta anche

differenziabile nell’origine.

(5)

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

Analisi e geometria 2 III Appello

Docente: 14 febbraio 2012

Cognome: Nome: Matricola:

• Ogni risposta dev’essere giustificata. Gli esercizi vanno svolti su questi fogli, nello spazio sotto il testo e, in caso di necessit` a, sul retro. I fogli di brutta a quadretti non devono essere consegnati.

Durante la prova non ` e consentito l’uso di libri, quaderni, calcolatrici e telefoni.

1. (a) Enunciare il criterio della radice per le serie numeriche.

(b) Stabilire se la serie converge

X

n=1

³ sin

2

(n/3) n

2

´

3 n

. (c) Determinare la somma della serie

X

n=2

³ 1 6

´

n

(6)

2. (a) Dare la definizione di lavoro compiuto da un campo vettoriale F nello spazio R

3

lungo un cammino parametrizzato γ .

(b) Calcolare il lavoro compiuto dal campo vettoriale F(x, y, z) = y

2

i + xyj + xyk lungo la linea γ di equazioni parametriche:

(x(t), y(t), z(t)) = (t, e

t

, t

2

), t ∈ [0, 1].

(7)

3. Sia {u

1

, u

2

, u

3

} una base di R

3

e sia T : R

3

→ R

3

l’applicazione lineare definita da T (u

1

) = 2u

1

− 2u

2

, T (u

2

) = 2u

1

− 2u

2

, T (u

3

) = 0 (a) Scrivere la matrice A che rappresenta T rispetto alla base {u

1

, u

2

, u

3

} .

(b) Determinare gli autovalori e gli autovettori della matrice A .

(c) Esiste una base di R

3

rispetto alla quale la matrice che rappresenta T `e diagonale?

(d) Trovare una base del sottospazio Im T (l’immagine dell’applicazione).

(e) Trovare gli eventuali valori di h ∈ R per i quali il vettore 2u

1

+ hu

2

+ 4u

3

appartiene a Ker T .

(f) L’applicazione T

2012

`e iniettiva?

(8)

4. Sia data la funzione:

f (x, y) =

 

arctan 1

x

2

+ y

2

(x, y) 6= (0, 0)

β (x, y) = (0, 0).

(a) Determinare il valore di β per cui la funzione `e continua nell’origine.

(b) Calcolare le derivate parziali nell’origine della funzione assegnata per il valore β trovato nel punto prece- dente. E’ necessario utilizzare la relazione arctan t + arctan 1

t = π

2 , valida per ogni t > 0 . (c) Dare la definizione di differenziabilit`a nell’origine per una generica funzione f (x, y) .

(d) Per il valore di β per cui la funzione f (x, y) `e continua nell’origine, stabilire se essa risulta anche

differenziabile nell’origine.

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