Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

5CCM221a  Analysis I

Summer 2018

Section A

1.      (15 points) Let (an )neN  be a sequence in R and a e R.

(i)  (5 points) Define the notion of convergence and  lim an  = a.

(ii)  (5 points) Using the definition of convergence, show that  lim  1  = 0.

(iii)  (5 points) Compute  lim

2.      (20 points) Let (an )neN  be a sequence in R and a e R.

o                      o

(i)  (5 points) Define the notion of convergence of       an  and       an  = a. n=1                    n=1

(ii)  (5 points) Show that        is convergent and compute its limit.

o   xn

n

n=1

3.      (15 points) Let I S R be an interval and f :  I R.

 

(i)  (5 points) Define what it means for f to be continuous. (ii)  (10 points) Let f be Lipschitz continuous, i.e.,

3L e R>0  Ax, y e I :  |f (x) - f (y)| < L |x - y| . Show that f is continuous using the definition of continuity.


Section B

4.      (25 points) Let I S R be an open interval and f :  I R.

(i)  (5 points) Define what it means for f to be differentiable on I and define the derivative f/  :  I R of f .

(ii)  (10 points) Give an example of a function g that is continuous but not differentiable. Prove continuity and non-differentiability.

(iii)  (10 points) Let f e C1 (I) and a, b e I such that a < b.  Show that f is Lipschitz continuous on [a, b], i.e.,

3L e R>0  Ax, y e [a, b] :  |f (x) - f (y)| < L |x - y| .

5.      (25 points)

(i)  (20 points) State and prove the Fundamental Theorem of Calculus. (ii)  (5 points) State and prove the integration by parts formula.

6.      (25 points) Let I S R be an open interval and f :  I R.

(i)  (5 points) Define what it means for f to be analytic. (ii)  (20 points) Let I = R and f (x) := x sin(x).

(a)  (10 points) Compute all derivatives of f and show that its Taylor

series at 0 is given by Tf,0(x) =                      x2n .

n=1

(b)  (10 points) Show that f is analytic.