- •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
|
|
|
|
|
|
|
|
165 |
11. а) |
Найти производную сложной функции z = f (ϕ(t);ψ (t)) : |
|||||||
|
f (x; y) = x ln(ex + y) , |
|
|
ϕ(t) = t , ψ (t) = et . |
||||
б) |
Найти частные производные |
дz |
, |
дz |
сложной функции |
|||
|
дv |
|||||||
|
|
|
|
дu |
|
|||
|
z = f [ϕ(u; v);ψ (u; v)]: |
|
|
|
|
|||
|
f (x; y) = arcsin |
x |
, ϕ(u; v) = u2 |
−v , |
ψ (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;
3)оценить в процентах относительную погрешность, полученную при
замене приращения функции ее дифференциалом; 4) составить уравнение касательной плоскости к поверхности
z = 2xy + y2 −5x в точке C(3; 4; z(3; 4)) .
Вариант 10
Контрольная работа № 1
1. Даны вершины A(−6; 5) , B(6; 0) , C(9; 4) 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 уравнения сторон треугольника, если известно, что ее серединой является точка P(−1; −1) , а две другие стороны треугольника задаются
уравнениями 5x − 2 y −5 = 0 и 3x − 2 y −7 = 0 .
3. Точки A(1; 2) и C(3; 6) являются противоположными вершинами квадрата. Определить координаты двух других вершин квадрата.
166
4. Составить уравнение линии, расстояние каждой точки которой от точки F(0; −1) втрое больше, чем от прямой y +9 = 0 . Сделать чертеж.
5. Через фокус параболы y2 = 8x и через ту ее точку, абсцисса которой равна 0,5 , а ордината положительна, проведена прямая. Вычислить расстояние от центра окружности x2 + y2 + 6x + 4 y −3 = 0 до этой прямой. Сделать чертеж.
6. Дано уравнение параболы y2 −3x +10 y +16 = 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:
3x + y + 2z − 4 = 0,2x + y + 2z −3 = 0,
x + 2 y +5z − 4 = 0,
а) используя правило Крамера; б) используя матричный метод; в) используя метод Гаусса.
8. Даны векторы ar ={7; 2; 1}, b ={4; 3; 5}, c ={3; 4; − 2}, d ={2; −5; −13} в
некотором базисе. Показать, что векторы a , b , c образуют базис, и найти координаты вектора d в этом базисе.
9. Даны вершины A1 (6; 6; 2) , A2 (5; 4; 7) , A3 (2; 4; 7) , A4 (7;3; 0) 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 |
x4 |
+10x2 |
−3 |
; |
б) |
lim |
3x2 |
+10x + 3 |
; |
|
|
+8 |
2x2 |
+ 5x −3 |
||||||
|
x→∞ 2x4 −3x2 |
|
|
x→3 |
|
167
в) |
lim |
2 − x2 + 4 |
; |
г) lim |
cos 4x −cos2 4x |
; |
|||||
|
|
3x2 |
|
|
3x sin 6x |
||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|||
д) |
|
|
2x |
|
−4 x |
|
|
|
|
||
lim |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||
|
+ 2x |
|
|
|
|
||||||
|
x→∞ 1 |
|
|
|
|
|
|
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 + 2, |
x ≤ −2; |
y = 2 − x, |
− 2 < x < 0; |
x2 + 2, |
x ≥ 0. |
3. Найти производные dydx :
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
а) |
y = |
|
|
|
|
; |
|
|
6 x2 − 4x −5 |
|
|
||||||
в) |
y = ln ctg π |
− |
x |
|
|
; |
||
|
||||||||
|
|
4 |
2 |
|
|
|
||
д) |
3x+y − xy ln 3 =15 . |
|
1 |
|
|
б) |
y = |
|
; |
sin 2 10x |
|||
г) |
y = 1− 4x2 arcsin 2x ; |
4. Найти |
dy |
и |
d 2 y |
для функции, заданной параметрически: |
||
dx |
dx2 |
|||||
|
|
|
|
|||
x = ln t, |
|
|
|
|||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
y = |
|
|
||||
|
t + |
. |
|
|
||
|
2 |
|
t |
|
|
|
|
|
|
5. Продифференцировать данные функции, используя правило логарифмического дифференцирования:
а) y = (tg x)4ex ; |
б) y = |
(x2 +3)4 5 (x3 −16)2 |
. |
|
|||
|
|
7 (x5 +10)2 |
6. Найти указанные пределы,
а) lim tg (πx2) ; x→1 ln(1− x)
используя правило Лопиталя:
б) lim |
|
tg x |
1 x2 |
|
. |
||||
|
|
|||
x→0 |
|
x |
|
7. На линии y = 3x3 + 6x2 − 2x −5 |
найти точку, в которой касательная к |
этой линии перпендикулярна прямой |
7x −14 y +10 = 0 . |
168
8. Исследовать методами дифференциального исчисления и построить графики функций:
а) |
y = |
1 − x |
2 |
+ x |
4 |
8; |
|
|
|
б) |
y = |
5x2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
x2 − 25 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9. Вычислить приближенно с помощью дифференциала: |
|
|
|||||||||||||
а) |
y = |
x2 +15 , x =1,97 ; |
|
|
|
б) |
y = x15 , x =1,998 . |
||||||||
10. Найти частные производные дz |
, |
дz |
функции z = z(x; y) : |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
дx |
|
дy |
|
|
|
|
|
|
|
а) |
z = ln(x2 + 3y2 ) ; |
|
|
|
б) |
z = arcsin |
|
x |
. |
||||||
|
|
|
x |
+ y |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
11. а) Найти производную сложной функции |
z = f (ϕ(t);ψ (t)) : |
||||||||||||||
|
|
|
|
f (x; y) = x2 ln y , |
|
ϕ(t) =1 t , |
ψ (t) = 2t . |
|
|||||||
б) |
Найти частные производные |
|
дz |
, |
дz сложной функции |
||||||||||
|
|
||||||||||||||
|
z = f [ϕ(u; v);ψ (u; v)]: |
|
дu |
дv |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
f (x; y) = arctg (x − y) , ϕ(u; v) = u cos v , |
ψ (u; v) = v sin u . |
12.Дана функция z = xy + 2 y2 − 2x и две точки A(1; 2) и B(0,97 ; 2,03) . 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 = xy + 2 y2 − 2x в точке C(1; 2; z(1; 2)) .