- •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
207
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 y2 5x 4 y в точке C(3; 2; z(3; 2)) .
Контрольная работа № 3
1. Найти неопределенные интегралы. Результаты проверить дифференцированием:
|
|
arctg |
x |
|
|
|
|
|
|
|||||
а) |
|
|
|
|
|
|
dx ; |
б) |
x sin x cos x dx ; |
|||||
x |
(1 x) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
в) |
|
x2 |
|
|
dx ; |
|
г) |
|
dx |
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
81 |
|
3cos x |
4 sin x |
|||||||||
|
x4 |
|
|
|
|
|
|
2. Пользуясь формулой Ньютона-Лейбница, вычислить определенный интеграл:
8 |
x |
|
|
|
dx . |
|
|
|
|
|
|
x 1 |
|
||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3. Вычислить длину дуги полукубической параболы y |
(x 2)2 от точки |
||
A(2; 0) до точки B(6; 8) . |
|
|
|
4.Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями:
4 cos 3 , 2 ( 2) .
5.Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры, ограниченной графиками функций (ось вращения – ось Ox ):
y 2x x2 , |
y x 2 . |
Вариант 9
Контрольная работа № 1
1. Даны вершины A(3; 3) , B( 1; 6) , C( 6; 6) треугольника. Требуется найти:
208
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(1; 2) , так, что-
бы отрезок ее, заключенный между осями координат, делился в точке A пополам.
3. |
Составить уравнения прямых, проходящих через точку M (2; 7) и обра- |
зующих с прямой AB , где A( 1; 7) и B(8; 2) , углы 45 . |
|
4. |
Составить уравнение линии, расстояние каждой точки которой от точки |
F(0; 1) втрое меньше, чем от прямой y 36 0 . Сделать чертеж.
5.Составить уравнения асимптот гиперболы, вычислить угол между ними и найти ее эксцентриситет, если фокусы гиперболы расположены на оси Ox симметрично относительно начала координат, а 3a 2c . Сделать чертеж.
6.Дано уравнение параболы x2 8x 2 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:
x 2 y 4z 2 0,x y 3z 4 0,
x 2 y 4z 1 0,
а) |
используя правило Крамера; |
|
|
б) |
используя матричный метод; |
|
|
в) |
используя метод Гаусса. |
|
|
8. Даны векторы a {2; 7; 3} , b {3; 1; 8}, |
c {2; 7; 4}, |
d {16; 14; 27} в |
некотором базисе. Показать, что векторы a , b , c образуют базис, и найти координаты вектора d в этом базисе.
209 9. Даны вершины A1 (7;5;3) , A2 (9; 4; 4) , A3 (4;5; 7) , A4 (7;9; 6) пирамиды.
Требуется 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 |
3x4 x2 x |
; |
б) |
lim |
x2 |
7x 6 |
; |
||||
x4 |
3x 2 |
|
2x2 |
5x 7 |
||||||||
|
x |
|
|
|
x 1 |
|
||||||
в) |
lim |
x2 16 4 |
|
; |
|
г) |
lim |
sin 2 (x 1) |
|
; |
||
x2 |
1 1 |
|
3x2 |
6x 3 |
||||||||
|
x 0 |
|
|
|
x 1 |
|
5
д) lim 1 2 sin x sin 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.
1, |
x 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 x 2; |
|
|
|
|
|
|
|||||
y cos x, |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x, |
x |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производные |
dy |
: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
1 tg 5x |
|
||
а) y |
x 1 |
|
1 |
; |
б) y |
|
|
|
1 tg 5x |
; |
|||
x |
10 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
y ln3 1 ex 3 ; |
г) y (a b)arctg |
a x |
; |
||||||
x b |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
д) |
ln(x2 y2 ) arctg |
x |
0 . |
|
|
|||||
y |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. Найти |
dy |
и |
d 2 y |
для функции, заданной параметрически: |
|
|
||||
dx |
dx2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x t ln cos t,y t ln sin t.
210
5. Продифференцировать данные функции, используя правило логарифмического дифференцирования:
|
а) |
y (x4 |
5)ctg x ; |
б) |
y |
(x2 1)2 3 (x3 |
4) |
2 |
. |
|
3 (x3 10) |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. |
Найти указанные пределы, используя правило Лопиталя: |
|
|
|
|||||
|
а) |
lim 2 (ex e x ) cos x ; |
б) |
lim cos 2x 3 x2 . |
|
|
|
||
|
|
x 0 |
x4 |
|
x 0 |
|
|
|
|
7. |
На линии |
y 5x2 x найти точку, в которой касательная к этой линии |
|||||||
параллельна прямой 12x 3y 20 0 . |
|
|
|
|
|
|
8. Исследовать методами дифференциального исчисления и построить графики функций:
а) |
y x5 x3 2x ; |
|
|
|
|
|
б) |
|
y |
3 x2 . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
9. Вычислить приближенно с помощью дифференциала: |
|
|
|||||||||||||
а) |
y 3 x2 2x 5 , |
x 0,97 ; |
|
|
|
|
б) |
|
y x21 , |
x 0,998 . |
|||||
10. Найти частные производные дz |
, |
|
дz |
функции z z(x; y) : |
|||||||||||
|
|
|
|
дx |
|
|
дy |
|
|
|
|
x |
|
||
а) |
z ln(2x 3y) ; |
|
|
|
|
|
б) |
|
z arcctg |
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
11. а) Найти производную сложной функции |
z f ( (t); (t)) : |
||||||||||||||
|
f (x; y) x ln(ex y) , |
|
|
(t) t , |
(t) et . |
||||||||||
б) |
Найти частные производные |
|
дz |
, |
дz |
|
сложной функции |
||||||||
|
|
дv |
|
||||||||||||
|
z f (u; v); (u; v) : |
|
дu |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
f (x; y) arcsin |
x |
, |
(u; v) u2 |
v , |
(u;v) uv . |
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. Дана функция z 2xy y2 5x |
и две точки A( 3; 4) и B(3,04; 3,95) . |
||||||||||||||
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;