- •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
188
5. Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры, ограниченной графиками функций (ось вращения – ось Ox ):
y 3sin x, |
y sin x , |
0 x . |
Вариант 4
Контрольная работа № 1
1. Даны вершины A( 14; 6) , |
B( 2; 1) , C(1; 5) 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. Найти координаты точки, симметричной точке A( 5; 2) относительно
прямой 4x 3y 5 |
0 . |
|
3. Найти прямую, |
проходящую через точку пересечения прямых |
|
x 6 y 5 0 , 3x 2 y 1 0 |
и через точку M ( 4 5; 1) . |
4.Составить уравнение линии, для каждой точки которой сумма квадратов
еерасстояний от начала координат и от точки A(0; 4) равна 16. Сделать
чертеж.
5. Найти расстояние точки гиперболы 9x2 16 y2 144 , ордината которой
равна 1,5 5 , а абсцисса отрицательна, до фокусов и асимптот гиперболы. Сделать чертеж.
6. Дано уравнение параболы y2 x 4 y 2 0 . Сделать параллельный перенос осей координат так, чтобы в новой системе координат XO1Y уравнение
параболы приняло вид x2 ay или |
y2 ax . Построить обе системы коор- |
динат и параболу. |
|
7. Решить систему линейных алгебраических уравнений:
2x 4 y 3z 1 0,
x 2 y 4z 3 0,3x y 5z 2 0,
189
а) используя правило Крамера; б) используя матричный метод; в) используя метод Гаусса.
8. Даны векторы a {10; 3; 1}, b {1; 4; 2}, c {3; 9; 2} , d {19; 30; 7} в не-
котором базисе. Показать, что векторы a , b , c образуют базис, и найти координаты вектора d в этом базисе.
9. Даны вершины A1 (2; 4;3) , A2 (7; 6;3) , A3 (4;9;3) , A4 (3; 6; 7) 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 |
6x5 4x2 5x |
; |
б) |
lim |
3x2 14x |
5 |
; |
||||
|
x5 |
2x2 |
3 |
x2 7x 10 |
||||||||
|
x |
|
|
|
x 5 |
|
||||||
в) |
lim |
|
2x 1 3 |
; |
|
г) |
lim tg x sin x ; |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x 4 |
|
x 2 |
2 |
|
|
|
x 0 |
x2 sin x |
|
|
|
д) |
lim |
x 4 |
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x |
x 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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.
|
|
2 |
4, |
x 1; |
|
|
|||
x |
|
|
|
|
|||||
y 3x, |
1 x 3; |
|
|
||||||
5, |
|
|
x 3. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производные |
dy |
: |
|||||||
|
|
|
|
|
x 1 |
|
|
dx |
|
а) |
y |
|
|
|
x2 6 ; |
б) y 3 tg 6x 1; |
|||
|
x 1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
190
в) |
y ln |
1 e2 x |
ex ; |
г) y |
4 x2 |
arcsin |
x |
; |
|||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
д) |
y x2 |
arctg y . |
|
|
|
|
|
||||
4. Найти |
dy |
и |
d 2 y |
для функции, заданной параметрически: |
|
||||||
dx |
dx2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3t |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
x e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
y cost. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Продифференцировать данные функции, используя правило логарифмического дифференцирования:
а) y ctg3x 2ex ; |
б) y |
(x5 1)3 5 1 x8 3 . |
|
|
6x15 |
6. Найти указанные пределы, используя правило Лопиталя:
|
а) |
lim |
ln x |
|
( n 0 ); |
|
б) |
lim arcsin x ctg x . |
|
|||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
x xn |
|
|
|
x 0 |
|
|
|
|||
7. |
На линии |
|
y x3 3x2 6x 17 |
найти точку, в которой касательная к |
||||||||
этой линии перпендикулярна прямой |
5x 15y 8 0 . |
|
||||||||||
8. |
Исследовать методами дифференциального исчисления и построить гра- |
|||||||||||
фики функций: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
а) |
y 2x3 3x2 12x 5 ; |
|
б) |
y |
x2 16 |
. |
|
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x |
|
|
9. |
Вычислить приближенно с помощью дифференциала: |
|
||||||||||
|
а) |
y 3 |
x , |
x 26,46 ; |
|
б) |
y |
1 x sin x , |
x 0,01. |
|||
10. |
Найти частные производные дz , |
дz |
функции z z(x; y) : |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
дx |
дy |
|
|
|
|
|
|
а) |
z arctg (xy) ; |
|
б) |
z |
x2 y2 . |
|
|||||
11. а) Найти производную сложной функции |
z |
f ( (t); (t)) : |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
f (x; y) (x2 y2 ) exy , |
(t) t 2 , |
(t) 2t . |
|
191
б) Найти частные производные |
дz |
, |
дz |
сложной функции |
||
дu |
дv |
|||||
z f (u; v); (u; v) : |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
f (x; y) xe y , |
(u; v) sin u cos v , |
(u;v) uv . |
12.Дана функция z x2 y2 6x 3y и две точки A( 2; 3) и B( 2,02; 2,97) . 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 y |
2 |
6x 3y в точке C(2; 3; z(2; 3)) . |
Контрольная работа № 3
1. Найти неопределенные интегралы. Результаты проверить дифференцированием:
а) |
|
|
dx |
|
|
; |
б) |
x arcsin x |
dx ; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
x (3tg x 1) |
|
1 x2 |
||||||||||
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|||||||
в) |
|
|
dx |
|
|
; |
г) |
x2 |
1 x |
dx . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2x 2 |
|
3 1 x |
|
||||||||
|
x3 x2 |
|
|
|
|
|
2. Пользуясь формулой Ньютона-Лейбница, вычислить определенный интеграл:
3
cos3 x sin 2x dx .
0
3.Вычислить площадь фигуры, ограниченной четырехлепестковой розой
4 sin 2 .
4.Вычислить длину дуги кривой:
2e4 3 , 2 2 .
5.Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры, ограниченной графиками функций (ось вращения – ось Ox ):
y 5 cos x , |
y cos x , |
x 0 , |
x 0 . |