A. 1. Najděte definiční obor funkce f (x) = arcsin 3x-1 2 ln x + 4 - x2 Ř ešení: ln x = 0 x = 1 4 - x2 0 4 x2 2 |x| x > 0 -1 3x - 1 2 1 -2 3x - 1 2 -1 3x 3 - 1 3 x 1 D( f ) = (0, 1) 10 - 1 3 22 2. V trojúhelníku ABC je dáno a = 3, b = 7, = 60 . Vypočtěte c a s přesností na minuty. Ř ešení: a = 3 b = 7 c = 60 c2 = a2 + b2 - 2ab cos c2 = 9 + 49 - 2 3 7 1 2 = 37 c = 37 sin a = sin c sin = 3 37 3 2 . = 0.427 . = 25.285 = 25 17 3. Ř ešte rovnici v C: z + 1 z + i = 3 + i Ř ešení: z + 1 = (3 + i)(z + i) z + 1 = 3z + 3i + iz - 1 -2z - iz = 3i - 2 z(2 + i) = 2 - 3i z = 2 - 3i 2 + i 2 - i 2 - i z = 4 - 2i - 6i - 3 5 = 1 5 - 8 5 i 4. Vydělte polynomy: (x4 + 3x3 - 2x + 1) : (x2 + 3x - 1) Ř ešení: (x4 +3x3 -2x+1): (x2 + 3x - 1) = x2 + 1 + -5x + 2 x2 + 3x - 1 -(x4 +3x3 -x2 x2 -2x +1 -(x2 +3x-1) -5x +2 5. Najděte rozklad polynomu na kořenové činitele (kořeny jsou celá čísla): P(x) = x4 + 10x3 + 24x2 - 10x - 25 Ř ešení: 1 10 24 -10 -25 1 1 11 35 25 0 -1 1 10 25 0 P(x) = (x - 1)(x + 1)(x2 + 10x + 25) = (x - 1)(x + 1)(x + 5)2 x1,2 = -10 100 - 100 2 = -5 6. Rozložte na parciální zlomky: x2 - 3x + 2 (x + 1)(x2 + 2) Ř ešení: x2 - 3x + 2 (x + 1)(x2 + 2) = A x + 1 + Bx + C x2 + 2 x2 - 3x + 2 = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x + 1) x = -1 : 6 = 3A A = 2 x2 : 1 = A + B = 2 + B B = -1 x0 : 2 = 2A + C = 4 + C C = -2 7. Spočtěte X, je-li A = 1 1 0 1 , B = 0 1 1 0 a AX + B = 2X + 3BA Ř ešení: AX - 2X = 3BA - B (A - 2I)X = 3BA - B X = (A - 2I)-1 (3BA - B) BA = 0 1 1 0 1 1 0 1 = 0 1 1 1 3BA - B = 0 3 3 3 - 0 1 1 0 = 0 2 2 3 (A - 2I) = 1 1 0 1 - 2 0 0 2 = -1 1 0 -1 -1 1 1 0 0 -1 0 1 -1 0 1 1 0 -1 0 1 1 0 -1 -1 0 1 0 -1 X = -1 -1 0 -1 0 2 2 3 = -2 -5 -2 -3 8. Vypočtěte inverzní matici k matici A = 2 -1 3 0 1 -4 4 -1 1 Ř ešení: 2 -1 3 1 0 0 0 1 -4 0 1 0 4 -1 1 0 0 1 2 -1 3 1 0 0 0 1 -4 0 1 0 0 1 -5 -2 0 1 2 0 -1 1 1 0 0 1 -4 0 1 0 0 0 -1 -2 -1 1 2 0 0 3 2 -1 0 1 0 8 5 -4 0 0 -1 -2 -1 1 1 0 0 3 2 1 - 1 2 0 1 0 8 5 -4 0 0 1 2 1 -1 A-1 = 3 2 1 - 1 2 8 5 -4 2 1 -1 9. Vypočtěte determinant 2 -2 -5 1 2 0 1 -2 6 0 -1 0 8 2 2 4 Ř ešení: 2 -2 -5 1 2 0 1 -2 6 0 -1 0 8 2 2 4 = 2 2 -2 -5 1 2 0 1 -2 6 0 -1 0 4 1 1 2 = 2 2 1 -2 -5 1 1 0 1 -2 3 0 -1 0 2 1 1 2 = 4 5 0 -3 5 1 0 1 -2 3 0 -1 0 2 1 1 2 = 4 1 (-1)4+2 5 -3 5 1 1 -2 3 -1 0 = 4(-5 + 18 + 15 - 10) = 4 18 = 72 10. Ř ešte soustavu rovnic x1 + 3x2-4x3 + 9x4 =15 -x1 - x2 +3x3 + 2x4 =2 2x1 -5x3 + 13x4=7 2x1 + 4x2-7x3 + 5x4 =11 Ř ešení: 1 3 -4 9 15 -1 -1 3 2 2 2 0 -5 13 7 2 4 -7 5 11 -1 -1 3 2 2 0 2 -1 11 17 0 -2 1 17 11 0 2 -1 9 15 -1 -1 3 2 2 0 2 -1 11 17 0 0 0 28 28 0 0 0 -2 -2 -1 -1 3 2 2 0 2 -1 11 17 0 0 0 1 1 h(A) = h(Ar) = 3 úloha má řešení 4 neznámé, 3 nezávislé rovnice nekonečně mnoho řešení s jedním parametrem. x4 = 1 2x2 - x3 + 11x4 = 17 2x2 - x3 + 11 = 17 2x2 - x3 = 6 x2 = t x3 = 2t - 6 -x1 - x2 + 3x3 + 2x4 = 2 -x1 - t + 3(2t - 6) + 2 = 2 x1 = 5t - 18 B. 1. Najděte definiční obor funkce f (x) = ln(9 - x2 ) + ln x - arccos 2x + 1 3 Ř ešení: ln x 0 x 1 9 - x2 > 0 9 > x2 3 > |x| x > 0 -1 2x + 1 3 1 -3 2x + 1 3 -4 2x 2 -2 x 1 D( f ) = {1} 10-2 33 2. V trojúhelníku ABC je dáno b = 4, c = 5, = 45 . Vypočtěte a a s přesností na minuty. Ř ešení: b = 4 c = 5 a = 45 a2 = b2 + c2 - 2bc cos a2 = 16 + 25 - 2 4 5 2 2 . = 12.7 a . = 3.566 sin b = sin a sin . = 4 3.566 2 2 . = 0.793 . = 52.48 = 52 29 3. Spočtěte z10 , je-li z = 2 2 + 2 2 i Ř ešení: |z| = 2 2 2 + 2 2 2 = 1 = arctg 2 2 2 2 = arctg1 = 4 2 2 2 2 z10 = 110 (cos 10 4 + i sin 10 4 ) = cos 2 + i sin 2 = i 4. Vydělte polynomy: (2x3 + x2 - x + 3) : (x2 - 2) Ř ešení: (2x3 +x2 -x +3): (x2 - 2) = 2x + 1 + 3x + 5 x2 - 2 -(2x3 -4x ) x2 +3x +3 -(x2 -2) 3x +5 5. Najděte rozklad polynomu na kořenové činitele (kořeny jsou celá čísla): P(x) = x4 + 3x3 - 3x2 - 11x - 6 Ř ešení: 1 3 -3 -11 -6 1 1 4 1 -10 -16 -1 1 2 -5 -6 0 -1 1 1 -6 0 P(x) = (x + 1)2 (x2 + x - 6) = (x + 1)2 (x + 3)(x - 2) x1,2 = -1 1 + 24 2 = -3, 2 6. Rozložte na parciální zlomky: x2 - x + 3 x2(x - 1) Ř ešení: x2 - x + 3 x2(x - 1) = A x + B x2 + C x - 1 x2 - 3x + 2 = A(x2 + 2) + (Bx + C)(x + 1) x = 0 : 3 = -B B = -3 x = 1 : 3 = C x2 : 1 = A + C = A + 3 A = -2 7. Spočtěte X, je-li A = 4 -1 0 4 , B = 0 1 -1 0 a XA - B = 3X - 2BA Ř ešení: XA - 3X = B - 2BA X(A - 3I) = B - 2BA X = (B - 2BA)(A - 3I)-1 BA = 0 1 -1 0 4 -1 0 4 = 0 4 -4 1 B - 2BA = 0 1 -1 0 - 0 8 -8 2 = 0 -7 7 -2 (A - 3I) = 4 -1 0 4 - 3 0 0 3 = 1 -1 0 1 1 -1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 X = 0 -7 7 -2 1 1 0 1 = 0 -7 7 5 8. Vypočtěte inverzní matici k matici A = 3 -2 4 -1 2 -1 -3 4 -4 Ř ešení: 3 -2 4 1 0 0 -1 2 -1 0 1 0 -3 4 -4 0 0 1 -1 2 -1 0 1 0 0 4 1 1 3 0 0 -2 -1 0 -3 1 -1 0 -2 0 -2 1 0 -2 -1 0 -3 1 0 0 -1 1 -3 2 -1 0 0 -2 4 -3 0 -2 0 -1 0 -1 0 0 -1 1 -3 2 1 0 0 2 -4 3 0 1 0 1 2 0 1 2 0 0 1 -1 3 -2 A-1 = 2 -4 3 1 2 0 1 2 -1 3 -2 9. Vypočtěte determinant 1 -5 2 2 -2 1 0 -4 0 -1 2 4 4 2 0 8 Ř ešení: 1 -5 2 2 -2 1 0 -4 0 -1 2 4 4 2 0 8 = 2 1 -5 2 2 -2 1 0 -4 0 -1 2 4 2 1 0 4 = 2 2 2 1 -5 1 1 -2 1 0 -2 0 -1 1 2 2 1 0 2 = 8 1 -5 1 1 -2 1 0 -2 -1 4 0 1 2 1 0 2 = 8 1 (-1)1+3 -2 1 -2 -1 4 1 2 1 2 = 8(-16 + 2 + 2 + 16 + 2 + 2) = 64 10. Ř ešte soustavu rovnic 2x1 + 4x2 +3x3 + 4x4 =1 2x1 + x2 +2x3 - 2x4 =8 4x1 - x2 +3x3 + 11x4=2 8x1 + 10x2+10x3 + x4 =21 Ř ešení: 2 4 3 4 1 2 1 2 -2 8 4 -1 3 11 2 8 10 10 1 21 2 4 3 4 1 0 -3 -1 -6 7 0 -9 -3 3 0 0 -6 -2 -15 17 2 4 3 4 1 0 -3 -1 -6 7 0 0 0 21 -21 0 0 0 -3 3 2 4 3 4 1 0 -3 -1 -6 7 0 0 0 1 -1 h(A) = h(Ar) = 3 úloha má řešení, 4 neznámé, 3 nezávislé rovnice nekonečně mnoho řešení s jedním parametrem. x4 = -1 -3x2 - x3 - 6x4 = 7 -3x2 - x3 + 6 = 7 -3x2 - x3 = 1 x2 = t x3 = -3t - 1 2x1 + 4x2 + 3x3 + 4x4 = 1 2x1 + 4t + 3(-3t - 1) - 4 = 1 x1 = 5t + 8 2