Μετάβαση στο περιεχόμενο

Μαθηματικά 2 — Ιούλιος 2025

Μεταγραφή από τα τέσσερα στιγμιότυπα Viber της πλατφόρμας εξετάσεων.

Screenshot_20250723_204612_Viber.jpg

Οδηγίες / Επεξηγήσεις

Στο διαγώνισμα υπάρχουν τριών ειδών ερωτήματα.

a. Ερωτήματα με την ένδειξη ■. Σε αυτά πρέπει να δώσετε μόνο την απάντηση με σύντομη αιτιολόγηση. b. Ερωτήματα με την ένδειξη ○. Αυτά είναι ερωτήματα τύπου σωστό/λάθος. Γράψτε στον κύκλο "Σ" αν είναι σωστό ή "Λ" αν είναι λάθος. Να αιτιολογήσετε αν σας ζητηθεί. c. Ερωτήματα με την ένδειξη □. Σε αυτά καλείστε να δώσετε μια πλήρη αλλά περιεκτική απόδειξη-λύση για το ζητούμενο.

Η διάρκεια της εξέτασης είναι 2.5 ώρες. Η παράδοση των γραπτών αρχίζει 1 ώρα μετά την έναρξη της εξέτασης.

Να απαντήσετε σε τέσσερα (4) από τα πέντε (5) θέματα.

Καλή Επιτυχία!

ΘΕΜΑ 1

[1.5] Ερώτημα 1: □ Έστω η συνάρτηση

\[f(x,y) = \frac{xy}{x^2+y^2}.\]

Να αποδείξετε ότι η \(f(x,y)\) προσεγγίζει το μηδέν καθώς κινούμαστε προς το \((0,0)\) κατά μήκος είτε του άξονα \(x\) είτε του άξονα \(y\). Στη συνέχεια, να αποδείξετε ότι το

\[\lim_{(x,y)\to(0,0)} f(x,y)\]

δεν υπάρχει.

[1.5] Ερώτημα 2: □ Έστω η συνάρτηση

Screenshot_20250723_204617_Viber.jpg

Σημείωση: στιγμιότυπο οθόνης από την πλατφόρμα ηλεκτρονικών εξετάσεων, όχι έγχαρτο φύλλο εξέτασης.

\[f(x,y)=\begin{cases} \dfrac{1}{x}\sin(xy), & x\neq 0,\ y\in\mathbb{R} \\ 0, & x=0,\ y\in\mathbb{R}. \end{cases}\]

Να αποδείξετε ότι η συνάρτηση \(f\) είναι συνεχής στο σημείο \(O(0,0)\).

[0.5] Ερώτημα 3: ○ Η συνθήκη των μερικών παραγώγων δεύτερης τάξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό του τύπου ενός κρίσιμου σημείου.

ΘΕΜΑ 2

[2] Ερώτημα 1: □ Να αποδείξετε ότι το ορθογώνιο κουτί (στο οποίο συμπεριλαμβάνεται το «καπάκι» και η «βάση») με σταθερό όγκο \(V=27\,\mathrm{m}^3\) και τη μικρότερη δυνατή επιφάνεια είναι ένας κύβος (βλ. Σχήμα 0.1).

[Σχήμα 0.1: ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο με ετικέτες z, y και x στις ακμές]

[1] Ερώτημα 2: ■ Ποια από τις παρακάτω συναρτήσεις έχει ολικό μέγιστο στο σημείο \((0,0)\); (Να αιτιολογήσετε.)

α) \(f(x,y)=e^{x^2+y^2}\)

β) \(f(x,y)=e^{-x^2-y^2}\)

[0.5] Ερώτημα 3: ○ Μια συνάρτηση δύο μεταβλητών που έχει συνεχείς μερικές παραγώγους πρώτης τάξης είναι διαφορίσιμη.

ΘΕΜΑ 3

[0.5] Ερώτημα 1: ○ Ένα κρίσιμο σημείο είναι πάντα τοπικό ελάχιστο ή μέγιστο.

[2] Ερώτημα 2: □ Θεωρήστε τη συνάρτηση ωφέλους \(U(x_1,x_2)=x_1x_2\), η οποία υπόκειται στον περιορισμό προϋπολογισμού \(p_1x_1+p_2x_2=c\).

a) Δείξτε ότι η μέγιστη τιμή της συνάρτησης \(U(x_1,x_2)\) που υπόκειται στον περιορισμό του προϋπολογισμού είναι \(\frac{c^2}{4p_1p_2}\).

b) Υπολογίστε την τιμή του πολλαπλασιαστή Lagrange \(\lambda\).

[1] Ερώτημα 3: ■ Με ποια από τις απαντήσεις α) ή β) είναι ίσο το διπλό ολοκλήρωμα

\[\int_1^2\int_4^5 f(x,y)\,dy\,dx;\]

α) \(\displaystyle\int_1^2\int_4^5 f(x,y)\,dx\,dy\)

β) \(\displaystyle\int_4^5\int_1^2 f(x,y)\,dx\,dy\)

Screenshot_20250723_204621_Viber.jpg

ΘΕΜΑ 4

[1.5] Ερώτημα 1: ☐ Έστω η συνάρτηση

\[f(x,y)=\begin{cases} 2xy(x+y)x^2+y^2, & (x,y)\neq(0,0); \\ 0, & (x,y)=(0,0). \end{cases}\]

Σημείωση: στο έντυπο δεν φαίνεται κλάσμα στον τύπο της πρώτης περίπτωσης· ο τύπος μεταγράφεται όπως τυπώνεται.

  • Να δείξετε ότι οι \(g_x(0,0)\) και \(g_y(0,0)\) υπάρχουν.
  • Να εξετάσετε την \(f(x,y)\) ως προς την διαφορισιμότητα.

[1] Ερώτημα 2: ■ Για ποιες από τις ακόλουθες συναρτήσεις το διπλό ολοκλήρωμα πάνω στο ορθογώνιο του Σχήματος 0.2 είναι μηδέν; Εξηγήστε.

α) \(f(x,y)=x^2y\)

β) \(f(x,y)=xy^2\)

γ) \(f(x,y)=\sin x\)

δ) \(f(x,y)=e^x\)

[Σχήμα 0.2: γραμμοσκιασμένο ορθογώνιο σε σύστημα αξόνων xy· στον άξονα x σημειώνονται οι ενδείξεις -1 και 1, στον άξονα y η ένδειξη 1· λεζάντα "Σχήμα 0.2"]

[0.5] Ερώτημα 3: ○ Το ολοκλήρωμα \(\int_0^1 \int_0^1 e^{x+y}\,dy\,dx\) ισούται με:

  • [ ] A) \(e^2 - 1\)
  • [ ] B) \((e-1)^2\)
  • [ ] C) \(2e - 1\)
  • [ ] D) \(e - 1\)

ΘΕΜΑ 5

[2] Ερώτημα 1: ☐ Να υπολογίσετε το ολοκλήρωμα

$\(\int_{1}^{9} \int_{\sqrt{y}}^{3} x e^{y}\, dx\, dy\)$ (Σχήμα 0.3).

[Σχήμα 0.3: σύστημα αξόνων xy με καμπύλη "y = x² (or x = √y)"· στον άξονα y οι ενδείξεις 9 και 1, στον άξονα x οι ενδείξεις 1 και 3· ετικέτες περιοχών "\(\sqrt{y} \leq x \leq 3\)", "\(1 \leq y \leq x^2\)" και "\(D\)"; λεζάντα "Σχήμα 0.3"]

[1.5] Ερώτημα 2: ☐ Έστω \(a\) και \(b\) θετικές σταθερές. Βρείτε τα μέγιστα και ελάχιστα της συνάρτησης

\[f(x,y) = ax + by,\]

Screenshot_20250723_204628_Viber.jpg

(συνέχεια του Θέματος 5, Ερωτήματος 2 από το προηγούμενο στιγμιότυπο)

οι μεταβλητές της οποίας υπόκεινται στον περιορισμό

\[x^2+y^2=1.\]

✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή