Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Математический анализ

.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
23.03.2015
Размер:
1.84 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 51 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

12.

Найти 4-ю производную функции

f (x) ex2 .

 

 

d

 

sin x

13.

Найти дифференциал функции

 

 

 

 

.

 

 

x

 

 

d(x)

 

14.

Найти производную функции,

заданной параметрически

x cost

.

y sint

15.Найти приращение и дифференциал функции y x2 .

16.Найти производную вектор-функции:

f: x 2tx,3t x3,thu3 (x),chu4 (x),cos( x) .

17.Как изменится площадь квадрата, если его сторону увеличить на 0,1 см. (Сторона квадрата равна 5 см).

18.

Найти пределы функций: а) lim

2 x x

;

б) lim

4х 3х

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

ln(2 x)

x x2

19.

Разложить по целым степеням х функции f (x) sin2 x.

20. Разложить

1

 

 

в ряд по степеням x 1.

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Найти неопределенные интегралы:

 

 

 

 

а)

xdx

 

 

;

б)

 

xdx

 

; в) (2 4x)sin2xdx; г) cos3 xdx.

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

22.Найти точки экстремума функции y x3 3x.

23.Найти интервалы монотонности и исследовать на экстремум функ-

цию y x3 9x2 24x;

24.Исследовать на экстремум функцию: y x3 .

25.

 

 

Найти наибольшее и

наименьшее значения функции

y x3 2x

 

x 2

 

на отрезке 0,3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

 

 

Найти

 

точки перегиба функции y x2 4x 3 2 .

 

 

27.

Найти интервалы выпуклости и точки перегиба функции y

 

1

.

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

28.

Провести полное исследование и построить график функции:

 

 

 

 

 

 

 

а) y x2 1 x 1 ;

б) y

x3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x 1 2

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 52 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

5.4.2.Второй семестр

29.Найти определенные интегралы:

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) (2x2

15)cos3xdx;

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.

Найти определенный интеграл:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) xln2

xdx;

б) (x2

5x 6)cos2xdx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

Вычислить несобственный интеграл

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

Исследовать на сходимость: а)

;

 

 

б)

 

 

 

 

x

dx

 

 

;

 

в)

sin x

dx.

 

 

 

 

 

 

x

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x

 

 

 

dx

0

 

 

 

x

1

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

Исследовать на сходимость: а)

 

x

 

 

 

;

 

б)

sin x

dx.

 

 

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x

 

x

1

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

34.

Исследовать на абсолютную сходимость:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ydy

 

2

 

cos e

x

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

; б)

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

dx

Найти интеграл

в

 

 

смысле

главного

 

значения

по

Коши

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v.p.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.Найти длину дуги кривой , заданной в пространстве R2

x, y R2 : y2 2px,0 x x0 , p 0 .

37.Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной графиком

функции

x2

 

y2

1,

 

x

 

a.

 

 

a2

b2

 

 

 

 

 

 

 

38. Найти площадь фигуры , ограниченной кривой, заданной в по-

лярных координатах:

p

,

 

,

 

.

1 cos

 

2

 

4

 

 

39.Вычислить объем тела, ограниченного параболоидом вращения, площадь которого равна S, а высота равна H.

40.Вычислить объем тела, ограниченного поверхностью

x2

 

y2

 

z2

1, z c.

a2

b2

c2

 

 

 

41.Определить координаты центра тяжести плоскости фигуры

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 53 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

 

2

 

x2

y2

x,y R

 

:

 

 

 

1, 0 x

 

 

 

 

 

 

a2

b2

a, 0 y b .

42.Определить силу давления воды на вертикальную перегородку в канале, имеющую форму полукруга радиуса a, диаметр которого находится на поверхности воды.

43.Применяя формулу прямоугольников (n = 12), приближенно вы-

2

числить xsin xdx и результат сравнить с точным ответом.

0

44.

С помощью формулы трапеций вычислить интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

sin2 xdx (n 6)

 

 

 

1

 

4

 

0

 

 

 

 

и оценить погрешность формулы.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

45.

Вычислить ex2 dx с точностью до 0,001.

 

0

 

 

 

 

 

 

46.Найти точки разрыва у функции z xy 1 .

x2 y

47.

Найти пределы функций: а) lim

x

y

 

;

б) lim

x

.

 

x y

2

 

 

2

 

 

 

 

 

x

 

x y

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y 0

 

 

48.

Исследовать на непрерывность функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

2

y

2

 

при

x

2

y

2

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x,y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

x

2

y

2

1.

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.Найти частные производные функции z x3 y3 3axy.

50.Найти полный дифференциал z x3 y3 3xy.

51.Одна сторона прямоугольника a =10 см, а другая b = 24 см. Как изменится диагональ l прямоугольника, если сторону а удлинить на 4 мм, а сторону b укоротить на 1 мм? Найти приближенную величину изменения и сравнить с точной.

52.Найти производную функции z x2 xy 2y2 в точке Р(1,2) в на-

правлении, составляющем с осью ОХ угол 60 градусов.

53. Найти dy, d2 y , если 1 xy ln(exy ) 0. dx dx2

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 54 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

54. Функцию f (x,y,z) x2 y2 z2 2xy yz 4x 3y z 4 разлжить

вряд Тейлора в окрестности точки (1,1,1).

55.Разложить по формуле Маклорена до членов 3-го порядка включи-

тельно функцию f (x,y) ex sin y.

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

d2 y

 

2

 

 

2

3

2

 

2

 

 

 

56.

Найти

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

, если

x

 

y

 

3 x

 

y

 

1 0.

 

 

 

 

dx

dx

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

Найти

 

z

 

 

 

и

z

, если x2

2y2

3z2 yz y 0.

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.

Уравнения u v x y, xu yv 1 определяют u и v как функции от

x и y. Найти

u

,

 

 

u

,

v

и

v

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

Найти

z

 

 

и

z

, если xcos y ycosz zcosx 1.

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60.

Написать

 

уравнение

касательной

 

и

нормали к поверхности

z

x2

y2

в ее точке M(2,-1,1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.Показать, что кривая y2 ax2 x3 имеет: узел, если a 0; изолированную точку, если a 0; точку возврата, если a 0.

62.Исследовать на экстремум функцию z x3 3xy2 15x 12y.

63.Исследовать экстремум функции z 6 4x 3y при условии, что переменные x и y удовлетворяют уравнению x2 y2 1.

64.Определить наибольшее и наименьшее значения функции

z x2 y2 xy x y

в области x 0, y 0, x y 3.

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

Найти сумму ряда sin

cos

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66.

Доказать расходимость ряда, пользуясь необходимым признаком

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сходимости: ksin

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2

k

 

 

 

 

2

 

1

 

2

 

1

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.

Исследовать на сходимость ряд

 

 

 

 

 

 

 

....

3

n

 

 

 

12

24

68.

Исследовать сходимость ряда:

n 0

 

2

3 3 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 55 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

 

 

 

sin2 3k

 

 

 

 

 

k5 (

2

 

sin

 

 

 

k

)

 

 

 

 

 

 

5n

 

 

 

 

 

 

 

2n2 2n 1 n

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; в)

 

 

;

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

k k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

k 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

n!

 

 

 

 

 

 

n 1 5n

 

2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n 1)!!

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

;

е)1

 

 

;

ё)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n 1 n

 

1

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

2n 1

 

 

n 1

 

(n

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

69. Исследовать на абсолютную и условную сходимость:

 

 

1 n 1 n3

 

n

2n 100 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

б) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

в)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

.

 

3n 1

 

n 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

n 1

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

70. Найти суммы рядов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

1

 

1

 

1

;

 

 

б)

1

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

 

 

 

3 5

 

5 7

 

 

 

 

1 2 3

 

 

2 3 4

 

 

3 4 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

n3 1 2

 

 

 

 

 

 

 

71. Доказать равенства: а) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

; б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n

2

 

2

 

 

n

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2

 

 

 

1 3

 

 

 

 

 

 

72. Доказать, что произведение

xn2 .

n 1

73. Доказать, что произведение

cosxn сходится, если сходится ряд

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

n

 

n

 

 

 

сходится, если

n 1

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

абсолютно сходится ряд

n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74.

Исследовать на абсолютную и условную сходимость бесконечные

 

 

( 1)n 1

 

 

 

 

 

( 1)n 1

 

 

произведения: а) 1

 

 

 

;

 

б)

1

 

 

 

 

 

.

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

75.

Установить сумму двойного ряда:

 

б) 1

m ln2.

 

а) 1

m 1

 

p 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m,n 2

p n

 

p 1

 

 

 

 

 

 

 

m 2,n 1

2n

 

 

76.

Исследовать на абсолютную сходимость ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

y

k

 

i

 

 

y

k

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

i!k!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i,k 0

i 0 i!

k 0

k!

 

 

77.

Исследовать на абсолютную сходимость ряд

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 56 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

xi yk 1 x x2 xm xy x2 y xm y x2 y2 xm y2 xm ym

i k

5.4.3.Третий семестр

78.Проверить на измеримость по Жордану множество всех рациональных чисел на отрезке [0,1].

79.Пусть даны два вектора a a1, a2 и b b1,b2 . Найти Пab (дву-

мерный прямоугольник Пab x R2 :ak bk k 1, 2 ) и меру Жордана Пab .

80.

Определить пределы интегрирования интеграла: f (x,y)dxdy, если

 

 

 

s

область интегрирования S ограничена гиперболой

y2

x2 1, x 2 и x 2.

81.

Расставить пределы интегрирования

в

двойном интеграле:

f (x,y)dxdy, если S :x2 y2 x.

 

 

s

 

 

 

82. Перейти к полярным координатам r, и расставить пределы интегрирования по новым переменным в следующем интеграле

2

x

 

 

 

 

dx f (

x2 y2

)dy.

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

83. Вычислить тройной интеграл

I x3 y2xdxdydz, где область V

 

 

 

 

 

 

V

 

определяется неравенствами 0

x 1,

0

y

x , 0 z xy .

84. Переходя к сферическим координатам, вычислить

I x2 y2 z2 dxdydz,

V

где V – шар радиуса R.

85.Найти площадь части поверхности az xy, заключенной внутри цилиндра x2 y2 a2 .

86.Найти координаты центра тяжести однородной пластинки, ограниченной кривыми ay x2 , x y 2a a 0 .

87.Найти объем тела, ограниченного поверхностями

z x2 y3 , z 2x2 2y2 , y x, y x2 .

88.

Найти

массу тела, занимающего единичный

объем 0 x 1,

0 y 1,

0 z 1,

если плотность тела в точке М(x,y,z),

дается формулой

x y z.

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 57 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

89. Исследовать на сходимость несобственный интеграл с бесконечной область интегрирования 0 m x, y M :

а)

x, y

 

dxdy;

x

3

y

2

 

p

x3 y3 1

 

 

 

 

90. Переходя

к

полярным

 

 

 

 

 

dxdy

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(1

 

x

 

p

) (1

 

y

 

q

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координатам, вычислить интеграл

e x3 y3 dxdy.

91. Исследовать на сходимость несобственный двойной интеграл от

разрывной функции

 

dxdy

 

, где область

определяется условиями:

x

2

y

2

 

 

 

 

 

yx2 , x2 y2 1.

92.Исследовать на сходимость тройной интеграл

 

 

 

x,y,z

 

 

 

dxdydz,

где 0 m

x

2

y

2

z

2

 

p

x2 y2 z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 1

dxdydz

 

б)

93. Вычислить интеграл: а)

 

 

 

 

 

 

;

x

p

y

q

z

r

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 0

 

 

 

 

 

x,y,z M .

e x2 y2 z2 dxdydz.

94.

Вычислить криволинейный интеграл:

(x y)ds,

где С – контур

треугольника с вершинами О(0,0), А(1,0), В(0,1).

C

 

xdy ydx,

где О – начало

95.

Вычислить криволинейный интеграл:

 

 

OA

 

координат и точка А имеет координаты (1,2), если а) ОА – отрезок прямой линии; б) ОА – ломанная линия, состоящая из отрезка ОВ оси Ох и отрезка ВА, параллельного оси Oy.

96. Убедившись в том, что подынтегральное выражение является полным дифференциалом, вычислить криволинейный интеграл по кривой L с началом в точке А и концом в точке В:

 

(3x2 2xy y2 )dx (2xy x2

3y2 )dy,

A( 1;2),

B(1; 2).

 

L

 

 

 

 

 

 

97. Найти моменты инерции кривой L при заданной текущей плотности

, если L – окружность x2 y2 2Rx,

1.

 

 

 

98.

Найти

площадь

области,

ограниченной

кривыми:

y 1 x2 ,

x y 1 0.

 

 

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 58 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

99. Вычислить интеграл y2dS , где S – кривая x a cost tsint ,

S

y a sint

tscost , t [0,2 ].

 

 

100.

Вычислить поверхностный интеграл x 3y 4z d , где

-

 

 

x 0,

часть плоскости x 2y 3z 1, расположенная в первом октанте (т.е.

y 0, z 0).

 

 

101. Пользуясь формулой Стокса, вычислите криволинейный интеграл ydx zdy xdz, где L − виток винтовой линии x cos t,y sint, z t,

L

0 t 2 , пробегаемый в направлении от точки (1, 0, 0) до точки (1, 0, 2 ). 102. Определить центр тяжести дуги циклойды x a t sint ,

y a 1 cost , 0 t .

103. Пользуясь формулой Остроградского-Гаусса, вычислите поверхностные интегралы по внешней стороне поверхности Ф (если поверхность не замкнутая, дополните ее до замкнутой): xdydz ydzdx zdxdy, где Ф − сфе-

ра x2 + y2 + z2 = a2.

 

 

 

104. Вычислить поверхностные интегралы 2-го рода:

 

а)

(xdydz ydzdx zdxdy)dS, где

S – внешняя

сторона сферы

 

S

 

 

 

x2 y2 z2 a2 ;

 

 

 

б)

f (x)dydz g(y)dzdx h(z)dxdy, где f(x), g(y), h(z) – непрерывные

 

S

 

 

 

функции

и S –

внешняя сторона

поверхности

параллелепипеда

0 x a,

0 y b,

0 z c.

 

 

105. Исследовать на равномерную и поточечную сходимость:

 

 

 

sinnx

 

 

 

 

 

3

 

а) f

 

(x)

x [0, ];

б) f

 

(x)

n2

1 cos

n

 

n

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x

 

 

 

 

 

x [0, ].

 

 

 

n

 

 

 

 

106. Исследуйте на равномерную сходимость:

а) arctg 2kx ,

x , ;

б)

2

1

2 ,

x , .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1 k

 

 

 

 

k 1

k x

 

 

 

k

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 59 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

107.

Найти радиус сходимости ряда x

x2

 

x3

 

xn

.

 

 

n!

 

2!

3!

 

 

108.

Найдите радиус сходимости и область сходимости ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

k2

 

 

 

k

 

 

 

 

x 3 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (x) 1

 

 

 

 

x 1 ;

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.

Найти область сходимости ряда: а)

 

;

 

 

 

б)

.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

n!x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110.

Разложить по синусам кратных дуг f (x)

 

 

в интервале 0, .

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111.

Разложить в ряд Фурье

 

f (x) chax в интервале , .

 

 

 

 

112.

Разложить по

косинусам кратных дуг

 

 

 

f (x) eax

 

в

 

интервале

0, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в интервале 1,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113.

Разложить в ряд Фурье

 

f (x)

 

x

 

 

 

y f (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

114.

Исследовать

 

на непрерывность функцию

 

F : y

 

,

 

где

 

 

2 2

f C 0,1 и f (x) 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.

Найти: a) lim

 

x

2

 

2

dx,

б)lim

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116.

 

 

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти F ( ), если:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy.

 

 

a) F( ) f (x ,x )dx,

б) F( ) dx sin x2 y2 2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xcosx

 

 

 

 

 

 

 

 

q

117.

Найти область сходимости интеграла: а)

 

dx; б)

 

 

sin x

 

dx.

 

 

p q

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

118.

Исследовать на равномерную сходимость интеграл

 

dx

в сле-

 

1

 

x

дующих промежутках: a)1 0

,

б)1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119.

Показать непрерывность функций:

 

 

 

 

 

 

 

ln(xy)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e(x y)2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) F : y

 

 

 

 

 

 

 

 

,

1 y 2;

 

 

б) F : y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx,

 

y 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ЧелГУ») Троицкий филиал ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» Кафедра математики и информатики

Учебно-методический комплекс дисциплины «Математический анализ» по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика» общему профилю ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

Версия документа - 1

стр. 60 из 61

Первый экземпляр __________

КОПИЯ № _____

 

 

 

 

120. Вычислить интегралы с помощью дифференцирования по параметру:

 

x

e

x

2

 

 

 

e

x

e

x

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) I

 

 

 

 

dx,

0,

0;

б) I m

 

 

 

 

sinmxdx, 0,

0.

 

 

x

 

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

121. С помощью эйлеровых интегралов вычислить следующие интегра-

a

 

 

 

лы: a) x2

a2 x2

dx,

a 0;

0

 

 

 

1

г) tg3 xdx.

0

 

4

x

 

 

1

1

б)

 

 

dx, a 0,

в) x3 1 x3

 

dx;

 

 

3

1 x

2

0

 

 

0

 

 

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учётом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Авторы (составители): к.ф.-м.н., доцент кафедры теории управления и оптимизации ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» __________________Е.Г. Белов, преподаватель кафедры математики и информатики Троицкого филиала ФГБОУ ВПО «ЧелГУ» _________________А.С. Кутузов, преподаватель кафедры математики и информатики Троицкого филиала ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»

________________С.М. Серебрянский.

Учебно-методический комплекс дисциплины одобрен и рекомендован кафедрой математики и информатики Троицкого филиала ФГБОУ ВПО «ЧелГУ».

Протокол заседания от ___________________ г. №_____

Заведующий кафедрой к.п.н., доцент _________________Нужнова С.В.

ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»