- •ВВЕДЕНИЕ
- •§ 1. Матрицы и простейшие операции над ними
- •Операции над матрицами
- •§ 2. Определители, их основные свойства и методы вычисления
- •2.1 Определители второго порядка
- •Свойства определителей второго порядка
- •2.2 Определители третьего порядка
- •2.3 Понятие об определителях высших порядков
- •§ 3. Обратная матрица и ее вычисление
- •4.2 Метод Крамера
- •4.3 Метод Гаусса
- •§ 5. Векторы, линейные операции над векторами
- •Линейные операции над векторами
- •§ 6. Проекция вектора на ось. Теоремы о проекциях
- •§ 7. Линейная зависимость векторов. Базис
- •7.1 Базис на плоскости и в пространстве
- •7.2 Прямоугольный Декартов базис. Декартова система координат
- •7.3 Направляющие косинусы вектора
- •7.4 Радиус-вектор
- •7.5 Условие коллинеарности двух векторов
- •7.6 Простейшие задачи
- •§ 8. Скалярное произведение векторов
- •8.2 Косинус угла между векторами
- •§ 9. Векторное произведение векторов
- •§ 10. Смешанное произведение трех векторов
- •§ 2. Прямая на плоскости
- •2.1 Общее уравнение прямой и его исследование
- •2.4 Уравнение прямой, проходящей через две данные точки
- •2.6 Уравнение прямой в отрезках
- •2.7 Нормальное уравнение прямой
- •2.8 Расстояние от точки до прямой
- •§ 3. Плоскость
- •3.1 Общее уравнение плоскости
- •3.2 Неполные уравнения плоскости
- •3.3 Уравнения плоскости в отрезках
- •3.4 Нормальное уравнение плоскости
- •3.6 Расстояние от точки до плоскости
- •§ 4. Прямая в пространстве
- •4.1 Уравнение линии в пространстве
- •4.2 Векторное уравнение прямой. Параметрические уравнения прямой
- •4.3 Канонические уравнения прямой
- •4.4 Уравнения прямой, проходящей через две точки
- •4.6 Прямая и плоскость в пространстве
- •§ 5. Плоские кривые второго порядка
- •5.1 Окружность
- •5.2 Эллипс
- •5.3 Гипербола
- •5.4 Парабола
- •§ 6. Преобразование системы координат на плоскости
- •6.1 Параллельный перенос осей координат
- •6.2 Поворот осей координат на угол α
- •§ 7. Полярная система координат на плоскости
- •8.1 Сфера
- •8.2 Цилиндрические поверхности
- •8.3 Конические поверхности
- •8.4 Поверхность вращения
- •8.5 Эллипсоид
- •8.6 Гиперболоид
- •8.7 Параболоид
- •Глава III МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •§ 1. Логическая символика, множества и операции над ними
- •§ 2. Функции и их классификация
- •Элементарные функции
- •§ 3. Абсолютные величины и соотношения, связанные с ними
- •Свойства модуля действительного числа
- •§ 4. Последовательность. Характер изменения переменных величин
- •§ 5. Понятие о пределе переменной
- •§ 6. Окрестность точки
- •§ 7. Предел функции в точке
- •§ 8. Односторонние пределы функции в точке
- •§ 9. Свойства функций, имеющих предел
- •§ 10. Бесконечно малые и бесконечно большие функции
- •§ 11. Основные теоремы о пределах
- •§ 13. Первый замечательный предел
- •§ 14. Второй замечательный предел
- •§ 15. Сравнение бесконечно малых функций
- •§ 16. Непрерывность функции
- •§ 17. Операции над непрерывными функциями
- •§ 18. Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •§ 19. Производная функции одной переменной
- •19.2 Основные свойства производной
- •19.3 Производная сложной функции
- •19.4 Производная обратной функции
- •19.5 Производная функции, заданной параметрическими уравнениями
- •19.6 Геометрический смысл производной
- •19.7 Уравнения касательной и нормали к линии
- •19.8 Дифференцирование элементарных функций
- •19.9 Производная степенно-показательной функции
- •19.10 Дифференцирование неявной функции
- •19.11 Производные высших порядков
- •19.12 Правила Лопиталя
- •19.13 Основные теоремы для дифференцируемых функций
- •19.14 Необходимые и достаточные условия монотонности функции. Экстремумы функции
- •19.15 Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
- •19.16 Выпуклость и вогнутость функции
- •19.17 Формула Тейлора
- •§ 20. Дифференциал функции одной переменной
- •20.1 Дифференциал и его геометрический смысл
- •20.2 Свойства дифференциала функции
- •20.3 Дифференциал сложной функции. Свойство инвариантности
- •20.4 Приближенное вычисление с помощью дифференциала
- •20.5 Дифференциалы высших порядков
- •§ 21. Функции многих переменных
- •21.1 Понятие функции нескольких переменных
- •21.2 Непрерывность функции двух переменных
- •21.3 Дифференцирование функции двух переменных
- •21.5 Полный дифференциал функции двух переменных
- •21.6 Приближенное вычисление с помощью полного дифференциала
- •21.7 Производные высших порядков функции двух переменных
- •21.9 Неявная функция. Дифференцирование неявной функции
- •21.10 Градиент функции многих переменных и его свойства
- •21.11 Экстремум функции нескольких переменных
- •Глава IV НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •1.1 Понятие первообразной и неопределенного интеграла
- •1.2 Таблица основных интегралов
- •1.3 Основные свойства неопределенного интеграла
- •1.4 Геометрический смысл неопределенного интеграла
- •§ 2. Основные методы интегрирования
- •2.1 Интегрирование методом разложения
- •2.2 Интегрирование методом замены переменной
- •2.3 Интегрирование по частям
- •§ 3. Интегрирование простейших рациональных дробей
- •§ 4. Интегрирование дробно-рациональных функций
- •Глава V ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •§ 1. Задача о площади криволинейной трапеции
- •§ 2. Понятие определенного интеграла
- •§ 3. Свойства определенного интеграла
- •§ 5. Формула Ньютона-Лейбница
- •§ 6. Замена переменной в определенном интеграле
- •§ 7. Интегрирование по частям в определенном интеграле
- •8.1 Вычисление площади в Декартовых координатах
- •8.2 Вычисление площади в полярных координатах
- •§ 9. Длина дуги плоской кривой
- •9.1 Вычисление длины дуги в Декартовых координатах
- •9.3 Вычисление длины дуги кривой в полярной системе координат
- •§ 10. Объем тела
- •ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
- •Вариант 1
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 2
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 3
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 4
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 5
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 6
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 7
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 8
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 9
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вариант 10
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Список рекомендуемой литературы
184
5. Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры, ограниченной графиками функций (ось вращения – ось Ox ):
2x x2 y 0, |
2x2 4x y 0 . |
Вариант 3
Контрольная работа № 1
1. Даны вершины A(5; 1) , |
B(1; 4) , |
C( 4; 8) треугольника. Требуется |
найти:
1)длину стороны BC ;
2)площадь треугольника ABC ;
3)уравнение стороны BC ;
4)уравнение высоты, проведенной из вершины A ;
5)длину высоты, проведенной из вершины A ;
6)угол B в радианах с точностью до 0,01.
Сделать чертеж.
2. |
Составить уравнение прямой, проходящей через точку A(4; 1) на расстоя- |
|||||||
нии 4 единиц от точки B( 4; 0) . |
|
|
|
|
||||
3. |
Найти прямую, |
проходящую |
через |
точку |
пересечения прямых |
|||
x 2 y 3 0 , 2x 3y 4 0 |
и параллельно прямой |
5x 8 y 0 . |
||||||
4. |
Составить уравнение линии, расстояние каждой точки которой от точки |
|||||||
F(8; 0) вдвое больше, чем от прямой |
x 2 0 . Сделать чертеж. |
|||||||
5. |
Составить уравнение параболы и ее директрисы, если известно, что пара- |
|||||||
бола проходит |
через |
точки |
пересечения |
прямой |
y 2x с окружностью |
|||
x2 y2 10 y 0 |
и |
ось Ox |
является осью симметрии параболы. Сделать |
|||||
чертеж. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Дано уравнение параболы |
x2 4x 5 y 14 0 . |
Сделать параллельный |
|||||
перенос осей координат так, чтобы в новой системе координат XO1Y уравне- |
||||||||
ние параболы приняло вид x2 |
ay |
или |
y2 ax . |
Построить обе системы |
||||
координат и параболу. |
|
|
|
|
|
|||
7. |
Решить систему линейных алгебраических уравнений: |
|||||||
|
|
|
2x y z 4 0, |
|
||||
|
|
|
|
3x 2 y 2z 2 0, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 y z 1 0, |
|
--------------------------------------------------
© Тимофеев В.А., Тимофеев А.А., 2014
185
а) используя правило Крамера; б) используя матричный метод; в) используя метод Гаусса.
8. Даны векторы a {8; 2; 3} , b {4; 6; 10}, c {3; 2; 1}, d {7; 4; 11} в не-
котором базисе. Показать, что векторы a , b , c образуют базис, и найти координаты вектора d в этом базисе.
9. Даны вершины A1 (3;5; 4) , A2 (5;8;3) , A3 (1;9;9) , A4 (6; 4;8) пирамиды. Тре-
буется найти средствами векторной алгебры:
1)длину ребра A1 A2 ;
2)угол между ребрами A1 A2 и A1 A4 ;
3)площадь грани A1 A2 A3 ;
4)объем пирамиды;
5)уравнение высоты, опущенной из вершины A4 на грань A1 A2 A3 .
Контрольная работа № 2
1. Найти указанные пределы (не пользуясь правилом Лопиталя):
а) |
lim |
x3 x2 |
2x |
|
|
; |
б) |
lim |
x2 |
3x 2 |
; |
|
|||||
|
|
x 1 |
3x2 |
4x |
4 |
|
|||||||||||
|
x 5x3 3x2 |
|
|
x 2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
lim |
|
|
|
|
; |
|
|
г) |
lim |
|
2 |
x tg x |
; |
|||
|
x 1 |
|
1 x |
|
|
||||||||||||
|
x 0 |
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|||||
д) |
lim(1 5x) |
8 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Функция y f (x) задана различными аналитическими выражениями для
различных областей изменения независимой переменной. Найти точки разрыва функции, если они существуют. Построить график функции.
x, |
x 1; |
|
y 1 2 , |
|
1 x 6; |
sin x, |
x 6. |
3. Найти производные dydx :
186
а) |
y |
|
x2 |
1 |
; |
|
|
б) |
y sin |
6 |
10x cos |
6 |
10x ; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x2 |
1 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ex e x |
|
|
||||
в) |
y |
1 |
ln |
|
x 1 |
|
; |
г) |
y arctg |
; |
|
||||||
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
x2 2x |
|
|
|
|
|
|
||||||
д) |
x tg y x2 y2 4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. Найти |
dy |
и |
d |
2 y |
для функции, заданной параметрически: |
|
|
||||||||||
dx |
dx2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x t sin t,y 1 cos t.
5. Продифференцировать данные функции, используя правило логарифмического дифференцирования:
|
а) |
y arcsin x ex |
; |
|
б) |
y |
(x2 6) |
4 x2 3 . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120x5 |
|
|||
6. |
Найти указанные пределы, используя правило Лопиталя: |
|
|
||||||||||||||||
|
а) |
lim |
ex |
e x |
; |
|
|
|
б) |
lim |
|
|
cos x |
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|||||||||
|
|
x 0 ln(1 x) |
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|||||
7. |
На линии |
|
y 3x2 24x 10 |
найти точку, в которой касательная к этой |
|||||||||||||||
линии параллельна прямой 24x 2 y 13 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
8. |
Исследовать методами дифференциального исчисления и построить гра- |
||||||||||||||||||
фики функций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
а) |
y x |
5 |
|
5 |
x |
3 |
; |
|
|
б) |
y |
ex e x |
. |
|
|
|||
|
|
3 |
|
|
|
ex e x |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9. |
Вычислить приближенно с помощью дифференциала: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
а) |
y arcsin x , |
|
x 0,08 ; |
|
б) |
y |
x3 , |
|
|
x 0,98 . |
||||||||
10. |
Найти частные производные |
дz , |
дz функции z z(x; y) : |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дx |
дy |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
z ln(x2 |
xy2 ) ; |
|
б) |
z arcsin |
x |
. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
11. а) Найти производную сложной функции |
z f ( (t); (t)) : |
|
|
|
|
|
|
|
187 |
f (x; y) |
x2 y y2 x , |
(t) sin t , |
(t) cos t . |
||||
б) Найти частные производные |
дz |
, |
дz |
сложной функции |
|||
|
дv |
||||||
z f (u; v); (u; v) : |
|
дu |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
f (x; y) arcsin(x y) , |
(u; v) u |
, |
(u; v) 3u 2v . |
||||
|
|
|
|
v |
|
|
|
12. Дана функция z x2 3xy 6 y и |
две точки A( 4; 1) и B( 3,96; 1,03) . |
||||||
Требуется: |
|
|
|
|
|
|
|
1)вычислить значение функции в точке B ;
2)вычислить приближенное значение z1 функции в точке B , исходя из значения z0 функции в точке A и заменив полное приращение функции при переходе от точки A к точке B полным дифференциалом;
3)оценить в процентах относительную погрешность, полученную при
замене приращения функции ее дифференциалом; 4) составить уравнение касательной плоскости к поверхности
z x2 3xy 6 y в точке C(4; 1; z(4; 1)) .
Контрольная работа № 3
1. Найти неопределенные интегралы. Результаты проверить дифференцированием:
|
|
x |
3 |
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
; |
|
|
б) |
x 3x dx ; |
|
|
|||
|
1 x8 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в) |
|
|
|
(3x 7) |
dx ; |
г) |
|
dx |
. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
4x |
2 |
4x 16 |
x 3 |
3 (x 3)2 |
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
2. Пользуясь формулой Ньютона-Лейбница, вычислить определенный интеграл:
x cos x dx .
0
3.Вычислить площадь фигуры, ограниченной кардиоидой 3(1 cos ) .
4.Вычислить длину дуги кривой:
x 3(2cost cos 2t), |
0 t 2 . |
|
|
y 3(2sin t sin 2t), |
|