- •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
- •§ 12. Предел дробно-рациональной функции
- •§ 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
- •ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
- •Вариант 1
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 2
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 3
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 4
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 5
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 6
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 7
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 8
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 9
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вариант 10
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Список рекомендуемой литературы
|
|
|
|
|
|
|
145 |
||
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 (ϕ(t);ψ (t)) : |
|||||||
|
|
f (x; y) = x2 y − y2 x , |
|
ϕ(t) = sin t , ψ (t) = cos t . |
|||||
|
б) |
Найти частные производные |
|
дz |
, |
дz |
сложной функции |
||
|
|
|
дv |
||||||
|
|
z = f [ϕ(u; v);ψ (u; v)]: |
|
дu |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x; y) = arcsin(x − y) , ϕ(u; v) = u |
, ψ (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)) .
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.
146
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 (−45; 1) .
4. Составить уравнение линии, для каждой точки которой сумма квадратов ее расстояний 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 координат 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,
а) используя правило Крамера; б) используя матричный метод; в) используя метод Гаусса.
8. Даны векторы ar ={10; 3; 1}, b ={1; 4; 2}, c ={3; 9; 2} , dr ={19; 30; 7} в не-
котором базисе. Показатьr , 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 .
147
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 ; x→4 x − 2 − 2
д) lim x + 4 −3x . x→∞ x +8
г) lim tg x −sin x |
; |
|
x→0 |
x2 sin x |
|
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 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|||
|
в) |
y = ln |
1+ e2 x + ex |
; |
г) |
y = |
4 − x2 + arcsin |
; |
||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
д) |
y − x2 = arctg y . |
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Найти |
dy |
и |
d 2 y |
для функции, заданной параметрически: |
|
||||||||
dx |
dx2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = e3t ,
y = cos t.
5. Продифференцировать данные функции, используя правило логарифмического дифференцирования:
а) |
y = (ctg3x) |
2ex |
; |
б) y = |
(x5 |
+1) |
3 5 (1+ x8 )3 |
. |
|
|
|
6x15 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148 |
|
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 +15 y +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 (ϕ(t);ψ (t)) : |
|||||||||
|
|
|
|
f (x; y) = (x2 + y2 ) exy , |
ϕ(t) = t 2 , |
ψ (t) = 2t . |
||||
|
б) |
Найти частные производные |
дz |
, |
дz |
сложной функции |
||||
|
|
дv |
||||||||
|
|
z = f [ϕ(u; v);ψ (u; v)]: |
дu |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
f (x; y) = xe y , ϕ(u; v) = sin u + cos v , |
ψ (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 − y2 + 6x +3y в точке C(2; 3; z(2; 3)) .