Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2343.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
5.89 Mб
Скачать

 

1

1

 

3 130 3 53 5 5 3 1

5 1 0,04

 

 

 

3

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

1

 

 

2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

5 1

1

0,04

 

3

 

3

 

 

0,0016

3

 

3

 

 

3

0,000064

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

0,02

1

0,008

5

0,00032 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

8!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Четвертое слагаемое меньше 0,001, поэтому его следующие за ним члены в сумме не превышают точности 0,001, их мы отбрасываем. Итак,

 

 

3 130 5 0,0667 0,0009 5,066.

Отметим, что при решении ыло использовано разложение в ряд

1

 

функции 1 x

 

. Нашли, что 3 130 5,066.

3

9. Приближенные вычисления пределов с помощью рядов

При вычислении пределов иногда удобно разложить функции в

степенные ряды. Покажем это на примерах.

 

Примеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Найти lim

sin x arctg x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используем разложения в ряды по степеням x функций sin x и

arctg x . Получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x3

 

x5

x

x3

 

x5

 

 

 

sin x arctg x

 

 

 

 

 

 

lim

lim

3!

5!

3 5

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

x3

x 0

 

x 0

 

 

 

 

 

 

21

= lim 1

x 0 3

2. Найти

 

1

 

 

1

 

 

1

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

.

 

5

 

 

6

 

3!

 

 

5!

 

 

 

 

 

 

2ex 2 2x x2

lim

 

.

 

x 0

x sinx

Заменяем функции ex и sin x

на их разложения в ряды Макло-

СибАДИ

рена, получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 x

x

2

x

3

 

 

 

 

2e

x

2 2x x

2

 

 

2!

3!

 

 

 

 

 

lim

 

 

x sinx

 

lim

 

 

 

 

 

x

3

 

x

5

 

 

x 0

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

 

 

 

2x4

 

 

2

 

 

 

2x

 

 

 

3!

4!

 

 

3!

4!

 

lim

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

x3

 

 

x5

 

 

x 0

1

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

5!

 

 

 

 

 

3!

 

 

5!

 

 

10. Задачи для самостоятельного решения

1. Найти корень уравнения 3x 7 ln(3 x) 6 0 :

а) методом последовательных приближений; б) методом касательных;

в) методом хорд;

г) методом половинного деления.

2. Найти корень уравнения 2 ln( x 2) x 1 0:

а) методом последовательных приближений; ) методом касательных;

в) методом хорд;

г) методом половинного деления.

3. Найти корень уравнения 4 x 4ex 0 :

а) методом последовательных приближений; б) методом касательных;

в) методом хорд;

22

г) методом половинного деления.

 

 

 

 

4. Определить интервал длиной не больше 0,01, которому принадле-

жит действительный корень уравнения

1

ex x

1

0 .

4

4

 

 

 

СибАДИ

5. Провести три итерации метода половинного деления для решения

уравнен я x2 37,3 0

на отрезке 0;8 .

6. Нап сать формулу для вычисления с помощью полного дифферен-

циала значен я функц

y 4 x в точке x x .

 

0

7. Извлечь с помощью формулы приближенных вычислений для полного д фференц ала квадратный корень из 3654.

8. Найти 102,1 .

9. Вычислить без та лиц tg 46o .

10. Методом хорд определить с точностью до 0,001 корни следующих уравнений:

а) x3 6 x 2 0 ;

) x4 x 1 0 ;

в) x 0,1sin x 2 ; г) cos x x2 .

11. Методом касательных определить с указанной точностью корни следующих уравнений:

а) x2 x12 10x (с точностью до 10 3 );

б) x lg x 1 (с точностью до 10 4 ); в) x ex 0 (с точностью до 10 5 ); г) x th x 1 (с точностью до 10 6 ).

12. Заменяя приращение функции дифференциалом, приближенно вычислить:

а) 1,002 2,0032 3,0043 ;

23

б) 1.023 1,973 ; в) sin 29o tg 46o ; г) 0,971,05 .

13. На сколько изменятся диагональ и площадь прямоугольника со

СибАx Д2xИ

сторонами

x 6 м;

y 8 м, если первая сторона увеличится на 2 мм,

а вторая сторона уменьшится на 5 мм?

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Центральный угол сектора

60o увеличился на

 

1o . На

сколько следует уменьшить радиус сектора R 20 см, чтобы площадь

сектора осталась ез

зменения?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. Раскладывая функц ю в ряд, вычислить ее приближенное значе-

ние с точностью :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) sin

1

; 0,001 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ln 1,04 ; 0,0001 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 5 1,1; 0,0001 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) ln 2 ; 0,0001 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) sin 9o ; 0,0001 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е) 3 1,06 ; 0,0001 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16. Раскладывая функцию в ряд, вычислить пределы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

x2

sinx

6

x2

 

 

 

 

1 cosx

 

 

 

 

 

а)

lim

 

;

) lim

 

 

2

 

2 ;

 

 

 

 

x6

 

x 0 ex 1 x

 

n

 

 

 

 

 

 

 

в)

lim

x arctgx

;

г) lim

 

e2 x3 cosx3

 

.

 

 

3

 

 

 

3

 

 

 

 

x 0

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

Ответы:

7. 60,45.

8. 123,0 (по формуле приближенных вычислений с помощью полного дифференциала); точное значение 125,9.

9. 1,0350 (по формуле приближенных вычислений с помощью полно-

го дифференциала);

точное значение 1,0355.

10.

а)

x1 2,602 ;

x2 0,340 ; x3

2,262 ;

 

б)

x1 0,724 ;

x2 1,221;

 

 

в)

x 2,087 arctg119

o

 

 

 

 

 

35 ;

 

 

г) 0,824 .

 

 

 

 

 

11.

а)

x1 0,472 ; x2 9,999 ;

 

 

 

б) x 2,5062 ;

 

 

 

 

 

 

в) x 0,56715 ;

 

 

 

 

 

г) 1,199678 .

 

 

 

 

 

12.

а) 108,972 ;

 

 

 

 

 

 

б) 2,95 ;

 

 

 

 

 

 

в) 0,502 ;

 

 

 

 

 

 

г) 0,97 .

 

 

 

 

 

13.

Диагональ уменьшится при лизительно на 3 мм, площадь умень-

шится приблизительно на 140 см2.

 

14. Уменьшить на 1,7 мм.

 

 

 

 

15.

а)

0,479;

 

 

 

 

 

 

б) 0,0392;

 

 

 

 

 

 

в) 1,0192;

 

 

 

 

 

 

г) 0,6931;

 

 

 

 

 

 

д) 0,1564;

 

 

 

 

 

 

е) 1,0196.

 

 

 

 

 

16.

а) 1;

 

 

 

 

 

 

)

 

49

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Си48 бАДИ

 

в)

1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

г) 1.

25

Вопросы и задания для самопроверки [1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10]

1.

Какие методы могут использоваться для уточнения корней

уравнения?

2.

В чем заключается метод последовательных приближений

(метод итераций) нахождения корней уравнения?

СибАДИ

3.

В чем заключается метод Ньютона (метод касательных) на-

хожден я корней уравнения?

4.

В чем заключается метод секущих (метод хорд) нахождения

корней уравнен я?

5.

В чем заключается метод половинного деления (метод дихо-

томии) нахожден я корней уравнения?

6.

Нап ш те формулу полного дифференциала для функции од-

ной действ тельной переменной.

7. Нап ш те формулу полного дифференциала для функции не-

скольк х переменных.

8.

Нап ш те формулу при лиженных вычислений с помощью

полного д фференц ала для функции одной действительной пере-

менной.

9.

Напишите формулу при лиженных вычислений с помощью

полного дифференциала для функции нескольких переменных.

10.Напишите разложение в ряд Маклорена функций ex , sin x .

11.Как вычислить значение функции с заданной точностью с помощью рядов?

12.Как достигается заданная точность вычислений с помощью

радов?

26

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]