
- •Раздел 2
- •(70 Часов)
- •Математический анализ (274 часа) 1. Введение в анализ (20 часов)
- •2. Дифференциальное исчисление функций одной переменной (30 часов)
- •3. Применение дифференциального исчисления для исследования функций и построения графиков (26 часов)
- •4. Элементы высшей алгебры (8 часов)
- •5. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных (20 часов)
- •6. Интегральное исчисление функций одной переменной (40 часов)
- •7. Обыкновенные дифференциальные уравнения и системы (44 часа)
- •8. Криволинейные интегралы (6 часов)
- •9. Кратные интегралы (38 часов)
- •10. Ряды. Преобразование Фурье (42 часа)
- •Раздел 1. Матрицы и определители. Векторная алгебра. Аналитическая геометрия. Элементы линейной алгебры
- •Тема 1.1. Матрицы и определители. Системы линейных алгебраических уравнений (слау)
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 1.2. Векторная алгебра
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 1.3. Прямая и плоскость
- •Различные виды уравнения плоскости
- •Различные виды уравнений прямой в пространстве
- •Задачи, относящиеся к плоскостям
- •Задачи, относящиеся к прямым в пространстве
- •Взаимное расположение прямой и плоскости
- •Прямая линия на плоскости
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 1.4. Преобразование координат на плоскости. Элементарная теория линий второго порядка. (тема выносится на самостоятельное изучение)
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 1.5. Некоторые сведения о линейных векторных пространствах. Собственные числа и собственные векторы
- •Собственные числа и собственные векторы матрицы линейного преобразования (оператора)
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 1.6. Квадратичные формы. Приведение к каноническому виду уравнений линии и поверхности второго порядка
- •Уравнения центральных поверхностей второго порядка
- •Уравнения нецентральных поверхностей второго порядка
- •Уравнение плоскостей
- •Вопросы для самопроверки
- •Дополнение 1.1. Образец выполнения и оформления контрольной работы № 1 "Векторная алгебра и аналитическая геометрия. Матрицы. Элементы линейной алгебры"
- •Раздел 2. Дифференциальное исчисление функции одной переменной Тема 2.1. Введение в анализ
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2.2. Производная и дифференциалы
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2.3. Приложения производной
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2.4. Комплексные числа
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Дополнение 2.1. Образец выполнения и оформления контрольной работы № 2 "Дифференциальное исчисление функции одной переменной"
- •Раздел 3; Функции нескольких переменных Тема 3.1. Частные производные
- •Тема 3.2. Экстремум функции
- •Тема 3.3. Геометрические приложения функций нескольких переменных
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Интегральное исчисление функций одной переменной Тема 4.1. Неопределенный интеграл
- •Методические указания
- •1. Метод внесения под знак дифференциала
- •2. Общий метод замены переменной
- •3. Метод интегрирования по частям
- •1. Дробно-рациональные функции
- •2. Тригонометрические функции
- •3. Иррациональные функции
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4.2. Определенный интеграл
- •Методические указания
- •1. Площадь плоской фигуры
- •2. Длина дуги кривой
- •3. Площадь поверхности вращения
- •4. Объем тела вращения
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4.3. Несобственные интегралы
- •Методические указания
- •1. Несобственные интегралы первого рода
- •2. Несобственные интегралы второго рода
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Дифференциальные уравнения
- •Тема 5.1. Уравнения первого порядка
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 5.2. Уравнения высших порядков
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 5.3. Системы дифференциальных уравнений
- •Указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Кратные интегралы. Элементы теории векторного поля
- •Тема 6.1. Некоторые вспомогательные определения
- •Тема 6.2. Двойной интеграл
- •6.2.1. Определение двойного интеграла, его геометрический и физический смысл
- •6.2.2. Свойства двойного интеграла
- •6.2.3. Вычисление двойного интеграла. Изменение порядка интегрирования
- •Замена переменных в двойных интегралах.
- •Двойные интегралы в полярных координатах
- •6.2.5. Вычисление объёмов тел с помощью двойного интеграла
- •6.2.6. Вычисление площадей поверхностей с помощью двойного интеграла
- •Тема 6.3. Тройной интеграл
- •6.3.1. Определение тройного интеграла
- •6.3.2. Вычисление тройных интегралов в декартовой системе координат
- •6.3.3. Замена переменных в тройных интегралах
- •Тема 6.4. Криволинейные интегралы
- •6.4.1. Криволинейные интегралы первого рода
- •Свойства криволинейного интеграла первого рода
- •6.4.2. Криволинейные интегралы второго рода
- •Свойства криволинейных интегралов второго рода
- •6.4.3. Формула Грина
- •6.4.4. Условия независимости криволинейного интеграла от пути интегрирования
- •Тема 6.5. Элементы векторного анализа
- •6.5.1. Скалярные и векторные поля
- •6.5.2. Дифференциальные операции над векторными полями. Оператор
- •6.5.3. Циркуляция и поток векторного поля
- •6.5.4. Интегральные теоремы
- •6.5.5. Потенциальные и соленоидальные поля
- •Раздел 7. Числовые и функциональные ряды. Ряды Фурье. Интеграл Фурье
- •Тема 7.1. Числовые ряды. Ряды с положительными членами. Ряды с членами любого знака. Знакочередующиеся ряды
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7.2. Функциональные ряды. Приложения рядов к приближенным вычислениям. Приближенное решение дифференциальных уравнений.
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7.3. Ряды Фурье
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7.4. Интеграл Фурье. Преобразование Фурье
- •Список использованной и рекомендуемой литературы
- •Учебно - методические пособия кафедры высшей математики
- •I. Аналитическая геометрия и линейная алгебра
- •П. Математический анализ
- •61070, Харьков-70, ул. Чкалова, 17
Вопросы для самопроверки
1. Сформулируйте правила треугольника и параллелограмма сложения векторов.
2. Укажите принципиальное различие в формулах для вычисления длины вектора в произвольном и декартовом базисах.
3. Чему равно скалярное произведение базисных векторов в декартовом базисе?
4. Чему равно векторное произведение базисных векторов в декартовом базисе?
5. Запишите условие компланарности векторов. Приведите пример.
6. Можно ли построить
треугольник на векторах
?
7. Приведите пример условия, при выполнении которого из трех векторов можно образовать треугольник.
8. Докажите, что
объем тетраэдра вычисляется по формуле
.
9. Вычислите угол между векторами, совпадающими со скрещивающимися ребрами тетраэдра.
10. Как Вы считаете,
произведение векторов
(двойное векторное) является векторной
величиной или скалярной?
Тема 1.3. Прямая и плоскость
Учебники: [1, гл. 2, §§ 1 - 3; 10, гл. 4, гл. 5, §§ 2 - 5; 16, гл. 2, §§ 1, 2, гл. 10,§§1,2(п.5),§3(п.7)].
Аудиторная работа: [2, Ms 6.17 (1 - 4), 6.18, 6.19 (1), 6.20 (1), 6.21 (1), 6.23 (1), 6.25 (1), 6.29, 6.34, 6.44 (1) - 6.47 (1), 6.50 (1), 6.51 (1), 6.60 (1) -6.62 (1), 6.70 (1), 6.72], [7, гл. 3, № 15, 18 (1 - 3), 19 (1 - 4), 23 (1), 24 (1), 26, 28 (1), 30 (1), 38, 41 (1), 47 (1)], [20, ч. 1, гл. 2, №№ 2.180 (а) - 2.184 (а), 2.185, 2.186, 2.189, 2.197 (а), 2.198, 2.199 (а), 2.203 (а)], [28, занятия 6 (6.2.1 - 6.2.2), 7 (7.2.1 - 7.2.9), 8 (8.2.1 - 8.2.12), ].
Самостоятельная работа: [2, №№ 6.19 (2, 3), 6.20 (2 - 5), 6.21 (2, 3), 6.23 (2, 3), 6.24, 6.25 (2 - 5), 6.26, 6.30, 6.44 (2) - 6.47 (2), 6.50 (2 - 4),6.51 (2, 3), 6.60 (2, 3) - 6.62 (2, 3), 6.70 (2, 3), 6.73], [7, гл. 3, №№ 16, 18 (4 - 13), 19 (5 -11), 20, 21, 23 (2, 3), 24 (2, 3), 30 (2), 41 (2), 47 (2, 4), 48], [20, ч. 1, гл. 2, №№ 2.180 (б) - 2.184 (б), 2.187 - 2.188, 2.197 (б), 2.200, 2.201, 2.203 (б), 2.124], [28, занятия 6 (6.2.1 - 6.2.4), 7, 8].
При изучении аналитической геометрии в пространстве возникают затруднения, связанные с недостаточностью пространственных представлений. В таких случаях полезно пользоваться пространственными моделями (тетрадь - плоскость; карандаш, ручка - прямая, отрезок прямой) и использовать их при разборе теоретического материала наравне с рисунками, приведенными в задачниках.
Различные виды уравнения плоскости
1. Уравнение
плоскости, проходящей через данную
точку
перпендикулярно вектору
:
. (1.3.1)
Пример 1.3.1. Записать
уравнение плоскости, проходящей через
точку
перпендикулярно
вектору
.
Решение. Используя уравнение (1.3.1), получим
, или
2х – у + 4z – 12 = 0.
Пример 1.3.2. Составить
уравнение плоскости, проходящей через
точку
параллельно векторам
и
.
Плоскость
параллельна векторам
и
,
поэтому вектор нормали к плоскости
равен векторному произведению векторов
и
на-ходится по формуле (1.2.10):
.
Уравнение искомой плоскости (1.3.1) принимает вид
-2(x-l)-6(y-2)+5(z-3) = 0, или -2х- 6у + 5z- 1 = 0.
2. Общее уравнение плоскости
Ax+By+Cz+D = 0. (1.3.2)
В этом уравнении коэффициенты А, В, С – координаты вектора , перпендикулярного плоскости.
3. Уравнение плоскости в отрезках
. (1.3.3)
Числа а, b, с равны величинам направленных отрезков, отсекаемых на осях координат.
4. Уравнение
плоскости, проходящей через три точки
,
,
,
не лежащие на одной прямой
(1.3.4)
Пример 1.3.3. Составить
уравнение плоскости, проходящей через
три точки
,
,
.
Решение. В соответствии с уравнением (1.3.4) получаем
=2(x-1)-2(y-2)-(z-3)=2x-2y-z+5=0
и есть уравнение искомой плоскости.