- •Методические указания и задания по математическому анализу
- •Оглавление.
- •§3. Контрольная работа №2 69
- •Введение.
- •Глава I. Введение в анализ
- •§1. Множества на числовой прямой и плоскости.
- •§2. Пределы. Вычисление пределов.
- •Глава II. Производная.
- •§1. Понятие производной. Табличные производные.
- •3.1. Производные функций, заданных по специальному типу.
- •§2. Правила дифференцирования.
- •2.1.Производная сложной функции.
- •2.2. Производные от частного и произведения функций
- •2.3. Производная степенно-показательной функции.
- •§3. Производные функций, заданных по специальному типу.
- •§4. Приложения производной.
- •4.1. Геометрические.
- •4.2. Возрастание и убывание функции.
- •4.3. Направление вогнутости. Точки перегиба.
- •4.4. Экстремум функции. Наибольшее и наименьшее значения функции.
- •4.5. Построение графиков функций по характерным точкам.
- •§5. Применение производной к исследованию функции
- •§6. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора.
- •Глава III. Интегральное исчисление
- •§1. Неопределенный интеграл.
- •§2. Основные методы интегрирования.
- •§3. Определенный и несобственный интегралы.
- •3.1. Определенный интеграл.
- •3.2. Несобственные интегралы
- •§4. Геометрические приложения определенного интеграла.
- •4.1. Вычисление площадей
- •4.2. Вычисление длин дуг
- •4.3. Вычисление объемов
- •Глава IV. Функции нескольких переменных.
- •§1. Понятие функции нескольких переменных.
- •§2. Предел функции.
- •2.1. Предел функции для двух переменных.
- •§3. Частные производные. Дифференциал функции.
- •§4. Производная сложной функции.
- •§5. Производная в данном направлении.
- •§6. Достаточное условие экстремума.
- •§7. Условный экстремум.
- •Задачи контрольной работы №1.
- •Числовые и степенные ряды.
- •§1. Числовые ряды.
- •1.1. Знакоположительные ряды
- •3. Признаки сходимости.
- •1.2. Признаки сходимости знакопеременных рядов.
- •§ 2. Степенные ряды
- •2.1. Исследование сходимости степенных рядов.
- •2.2 Приложения степенных рядов.
- •2.2.1. Приближенные вычисления.
- •2.2.2. Вычисление определенных интегралов.
- •2.2.3. Вычисление пределов.
- •2.2.4. Применение степенных рядов для
- •2.2.5.Вычисления в среде mathcad.
- •Контрольная работа №2
- •3.1. Числовые ряды (чр).
- •3.2. Степенные ряды.
- •3.3. Приложения степенных рядов.
- •2. Приложение степенных рядов для приближенных вычислений.
- •1. Методические указания по выполнению контрольных работ
2.2.5.Вычисления в среде mathcad.
С целью показа точности вычислений, производимых с применением степенных рядов, рассмотрим некоторые примеры вычислений.
При этом в качестве инструментального средства выберем пакет MATHCAD какой-либо версии. Поскольку при вычислениях не производится каких-либо сложных действий, связанных с программированием ( например, с циклами), ограничимся лишь показом иллюстраций, дающих полное представление для выполняемых символьных операций.
Ниже приводится набор необходимых инструментальных средств: «Symbolic» , «Сalculus» и «Calculator».
Покажем, как
получить значения функций, для которых
использовалось представление функции
в виде степенного ряда. Найдем, например,
значение
.
Для набора в меню «Calculator»
выберем ln,
затем подставим его аргумент. Далее, в
этом же меню выберем знак равенства.
Для вычисления определенных интегралов следует выбрать в меню «Сalculus» шаблон, соответствующий данной операции, и осуществить ввод подынтегральной функции и границ интегрирования.
Остановимся теперь на разложении функций в ряд. Для этого выбирается в «Symbolic» оператор Series. Перед ним указывается функция, затем аргумент и порядок переменной, до которого производится представление в виде полинома.
На приведенной заставке показаны демонстрационные вычисления, свидетельствующие о совпадении с определенной точностью с разобранными в примерах вычислениями. Аналогично можно находить пределы, предварительно выполняя разложение в степенной ряд входящих в выражения функций.
Контрольная работа №2
3.1. Числовые ряды (чр).
Задание 1. 1. Применяя различные признаки сходимости, исследовать сходимость знакоположительных рядов.
1.
.
Расходится. 2.
.
Сходится.
3.
.
Расходится. 4.
.
Сходится.
5.
.
Расходится. 7.
.
Сходится.
8.
.
Сходится.
9.
.
Сходится при
и расходится при
.
10.
.
Сходится. 11.
. Сходится.
12.
.
Сходится. 13.
.
Сходится.
14.
. Сходится
при
и расходится при
.
15.
. Сходится.
16.
.
Сходится при
,
при
,
;
расходится при
,
при
,
.
17.
.
Сходится при
,
при
,
;
при
,
,
;
расходится при
,
при
,
,
при
,
,
.
18.
. Расходится.
19.
.
Сходится.
20.
. Сходится.
Задание 2. 2. Применяя признак Лейбница, показать условную сходимость ряда.
1.
. 2.
. 3.
.
4.
. 5.
. 6.
.
7.
. 8.
. 9.
.
10.
Задание 3. Исследовать сходимость( абсолютную и условную) ряда.
1.
.
Сходится условно. 2.
.
Сходится условно.
3.
.
Сходится абсолютно. 4.
.
Расходится.
5.
.
Сходится условно. 6.
.
Сходится условно.
7.
.
Сходится условно. 8.
.Сходится условно.
9.
.
Сходится абсолютно. 10.
.
Сходится условно.
3.2. Степенные ряды.
Задание 4. Найти множество сходимости ряда.
1.
.
. 2.
.
.
3.
.
.
4.
.
.
5.
.
.
6.
.
.
7.
.
.
8.
.
.
9.
.
.
10.
.
.
11.
12.
.
