![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Федеральное агентство железнодорожного транспорта
- •Федеральное агентство железнодорожного транспорта
- •2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Содержание дисциплины
- •Разделы дисциплины и виды занятий
- •Содержание разделов дисциплины
- •3 Семестр
- •Раздел 1. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •Раздел 2. Системы обыкновенных дифференциальных уравнений
- •Раздел 3. Элементы теории устойчивости
- •Раздел 4. Уравнения математической физики
- •Раздел 5. Ряды
- •Раздел 6. Ряды Фурье. Преобразование Фурье
- •Раздел 7. Элементы теории функций комплексного переменного
- •Раздел 8. Преобразование Лапласа. Операционный метод
- •Раздел 9. Криволинейные и поверхностные интегралы
- •Раздел 10. Элементы теории поля
- •4 Семестр
- •Раздел 11. Теория вероятностей
- •Раздел 12. Модели случайны процессов. Элементы теории массового обслуживания
- •Раздел 13. Математическая статистика
- •Раздел 14. Вариационное исчисление
- •Раздел 15. Оптимальное управление
- •Раздел 16. Временные ряды
- •Раздел 17. Математическое моделирование.
- •Раздел 18. Распознавание образов и типологизация объектов
- •5. Самостоятельная работа
- •6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:
- •6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины.
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
- •Контрольная работа № 5 Дифференциальные уравнения
- •Контрольная работа № 6 Ряды. Операционный метод. Криволинейные и Поверхностные интегралы. Элементы теории векторных полей.
- •Контрольная работа № 7
- •Контрольная работа № 8 Математическая статистика
- •Методические указания для студентов
- •Задание №1.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задание №2
- •Выполните следующие задания:
- •2.1 Найти угол между прямыми
- •2.2 Даны уравнение двух сторон параллелограмма (ав) и(аd) и точка пересечения его диагоналей n(1,2). Найти уравнения двух других сторон этого параллелограмма. Задание №3
- •Решите самостоятельно задачи:
- •Задание №4
- •Следующую задачу решите самостоятельно:
- •4.1. Решить систему уравнений методом Крамера .
- •Задание №5
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •5.1. Найдите обратную матрицу для матрицы
- •Задание №6
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •6.1. Решите следующую систему
- •Задание №7
- •Решите эту задачу самостоятельно:
- •Задание №8
- •Задание №9
- •Решить самостоятельно следующие задачи:
- •Задание №10
- •Решите самостоятельно следующие задачи.
- •Решите самостоятельно следующие задачи.
- •11.1 Исследуйте на непрерывность функцию
- •11.2 Какого рода разрыв имеет функция
- •Задание №12
- •Решите следующие задачи самостоятельно.
- •Следующие задачи решите самостоятельно:
- •Задание №14
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •Решите самостоятельно следующие задачи.
- •Самостоятельно решите следующие задачи:
- •Задание №17
- •Несобственный интеграл с бесконечными пределами.
- •Решите самостоятельно следующие задачи. Вычислить интегралы:
- •Задание №18
- •Решите самостоятельно задачу:
- •Задание №19
- •Частные приращения функции
- •Частные производные
- •Следующие задачи решите самостоятельно.
- •Задание №20
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •Задание №21
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •Задание №22
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •Задание №23
- •Решите самостоятельно следующие задачи:
- •Задание №24 Следующая задача относится к вычислению тройного интеграла
- •Ответы и указания
- •Литература
- •Методические указания для преподавателей
- •Материалы для текущего, промежуточного и итогового контроля тестовые задания.
Решите самостоятельно следующие задачи.
Найти:
10.1
10.2
10.3
10.4
ЗАДАНИЕ №11
Следующая задача контрольной работы такого типа:
Задана функция
.
Установить, является ли данная функция
непрерывной.
В случае разрыва функции в некоторой точке найти её пределы слева и справа,классифицировать характер разрыва.Построить схематично график функции.
Любая элементарная функция непрерывна во всех точках своей области определения.
Необходимое и достаточное условие
непрерывности функциив точке
Скачок
функции
в точке
Пример 1. Пусть функцияимеет вид
Решение:Функцияопределена для всех
.
Если
,
то
,
поэтому для всех
функция непрерывна. Если
,
непрерывна для всех
.Если
,
для всех
также непрерывна. Поэтому точки разрыва
могут быть только для тех значений
,
в которых заданная функция
меняет свой аналитический вид, а именно
в точках
и
.
Исследуем непрерывность функции
в точке
.
Для этого найдём:
предел слева
,
предел справа
.
Так как пределы слева и справа конечны,
равны между собой и равны значению
функциив точке
,
то получаем, что функция
непрерывна в точке
.
Пусть
.
Находим аналогично
предел слева
,
предел справа
Так как пределы слева и справа конечны, но не равны между собой, то в точке
функция имеет разрыв первого рода со
скачком.
.
Строим график функции
,
выделяя области определения составляющих
функций стрелками, если они не определены
в точке
или
.
Подробнее об этом можно прочесть в [4] гл.2 §9, 10, 11, [1] гл.8 и задачи такого типа можно найти в [3] гл.6§6.
Решите самостоятельно следующие задачи.
11.1 Исследуйте на непрерывность функцию
11.2 Какого рода разрыв имеет функция
в точке x=0
?
Задание №12
Следующая задача относится к вычислению производных.
Пусть функция y=f(x) определена в некоторой окрестности точки «x».
Производной функции y=f(x)в точке «x» называется
предел отношения приращения функциик соответствующему приращению аргумента
,
при стремлении
к нулю.
Производная
функцииf(x) в точкеxсуществует, еслиf(x)
непрерывна в точкеxи
Для отыскания производных элементарных функций используется таблица производных основных элементарных функций и правила дифференцирования.
1.
|
10.
|
2.
|
11.
|
3.
|
12.
|
4.
|
13.
|
5.
|
14.
|
6.
|
15.
|
7.
|
16.
|
8.
|
17.
|
9.
|
18.
|
Основные правила дифференцирования:
Для дифференцируемых в точке xфункцийf(x)иg(x)справедливы равенства:
Производная сложной функции
где
-
промежуточный аргумент. Если существуют
и
,
то
или
Производная обратной функции.Если для функцииy=f(x)
существует обратная функция,
которая имеет в точкеyпроизводную
,
то
или
Дифференцирование неявной функции.Пусть уравнениеопределяетyкак неявную
функцию отx, т.е.y=f(x)
– неизвестная дифференцируемая функция
иF(x,y)
сложная функция. Дифференцируем поxобе части и получаем уравнение первой
степени относительно
,
из которого легко находится
-
производная искомой функции.
Производная параметрически заданной
функцииx=x(t),
y=y(t),-
параметр. Если существуют производные
и
,
то
Пример 1. Найти производныеследующих
функции:
а)
, б)
, в)
Решение: а).
Наша функция является суммой двух
функций. Воспользуемся свойством
производной суммы
Константу
вынесем за знак производной и получим
две производные сложных функций:
Поскольку внешняя функция в первом
слагаемом – степенная, а во втором –
натуральный логарифм, то для
,
и
,
по формуле дифференцирования сложной
функции получим:
б).
Здесь мы воспользуемся свойством
производной произведения двух функций,
где
- есть производная сложной функции,
внешняя функция которой показательная,
а внутренняя – степенная.
в),
.
Производную функции, заданной
параметрически, находим, учитывая, что
,
- сложные функции.
Подробно о производных можно прочесть в [1] гл.9, [4] гл.3 и найти задачи можно в [3] гл.7 §1.