1-1 Высшая математика / visshaya_matematika_chast_IV
.pdf272 Глава 6. Деякі індивідуальні завдання підвищеної складності
10. Перетворити заданий криволінійний інтеграл v∫ ex cos ydz + ey cos zdx + ez cos xdy
L
за формулою Стокса до інтеграла по поверхні σ , натягнутій на замкнений контур L.
|
11. Знайти потік векторного поля EG |
через замкнену поверхню σ |
|||||||||||||||||||
(нормаль зовнішня). |
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
G |
|
2 |
G |
+ ( y |
2 |
G |
+ (z |
2 |
|
|
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
||||
E = (x |
|
+ xy) i |
|
+ zy) j |
|
+ xz) k ; σ |
: x |
+ |
|
y + z = |
1, x + |
y = z , z≥ 0 . |
|||||||||
|
12. Знайти модуль циркуляції поля HG |
вздовж контуру L. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
G |
|
G |
G |
|
G |
2 |
|
|
x2 |
+ y2 + z2 = 25, |
|
||||||
|
|
|
|
H = 2iyz + jxz + ky |
; |
L : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
+ y2 = 16, z > 0. |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант №23 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1. Визначити об’єм тіла, обмеженого даними поверхнями: |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
z = 16 − x2 − y2 ; z = |
|
x2 + y2 |
. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
2. Знайти заряд Q, |
зосереджений в об’ємі Ω |
, |
якщо відома об’ємна |
|||||||||||||||||
густина заряду ρ (x, y, z) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Ω : x2 + y2 = 4, x2 + y2 = 4z , z = 0, x ≥ 0, y≥ 0;ρ = 5y . |
||||||||||||||||||
|
3. Знайти заряд Q поверхні σ : |
x = y2 + z2 |
(x ≤ 1) при заданій по- |
||||||||||||||||||
верхневій густині заряду γ (x, y, z) = x . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
4. Показати, що задане поле |
EG |
– потенціальне і знайти його потенціал: |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
G |
G |
G |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
ix |
+ jy + kz |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x2 + y2 + z2
5.Знайти напруженість електричного поля EG за заданим потенціа-
лом U : U = sin x + sin (x + y) + sin (x + z) .
6.Знайтипохіднускалярногополя U (x, y, z) вточці М занапрямком нормалі до поверхні σ .
U = x3 + y2 + z2 ; σ : 3x2+ y2= z+ 6; M (1, 3, 4) .
7. Знайти об’ємну густинуGелектричних зарядів ρ (x, y, z) за заданим вектором електричної індукції D (x, y, z) :
DG = iG(x2 − 2xy − y2 ) + Gjxyz + kGarccos xz .
|
|
|
§3. Індивідуальне завдання 6.3 |
273 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
8. Знайтиструмзміщеннявдіелектрику, якщовньомузадане магніт- |
|||||||||||
не поле |
G |
|
G |
G |
G |
G |
|
||||
H (x, y, z) : |
H = ixey−z + jyez−x + kzex− y . |
|
|||||||||
9. Перетворити заданий поверхневий інтеграл |
|
||||||||||
|
w∫∫ |
|
cos x2 |
|
cos y2 |
|
cos z2 |
|
|||
|
|
|
|
dydz + |
|
dxdz + |
|
dxdy |
|
||
|
|
|
y + z |
x + z |
x + y |
|
|||||
|
σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
за формулою Остроградського-Гаусса до інтеграла по об’єму, обмеженому даною замкненою поверхнею σ .
10. Перетворити заданий криволінійний інтеграл
|
|
|
|
v∫L |
xdx + ydy + zdz |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
(x2 + y2 + z2 )3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
за формулою Стокса до інтеграла по поверхні σ |
|
, |
натягнутій на замкнений |
||||||||||||
контур L. |
|
|
|
|
|
|
|
EG |
|
|
|
|
|
|
|
11. Знайти потік векторного поля |
через замкнену поверхню σ |
||||||||||||||
(нормаль зовнішня). |
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
G |
G |
2 |
G 2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
||||
E = 3ix |
|
− 2 jx |
y + k (1 |
− 2x); σ : x + |
|
y |
= 1, z= 0, z= 1 . |
||||||||
12. Знайти модуль циркуляції поля HG |
вздовж контуру L. |
||||||||||||||
|
|
|
G |
G |
G |
G |
|
|
2 |
+ y |
2 |
= 4 , |
|||
|
|
H = (2 − xy) i − yzj − xzk ; |
L : |
x |
|
|
|||||||||
|
|
|
+ y + z = 1. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант №24 1. Визначити об’єм тіла, обмеженого даними поверхнями:
z = |
36 − x2 − y2 , z = 2, x2 + y2 = 27 (x2 + y2 ≤ 27) . |
|||||||
2. Знайти заряд Q, |
зосереджений в об’ємі Ω |
, якщо відома об’ємна |
||||||
густина заряду ρ |
(x, y, z) . |
|
|
|
|
|
|
|
Ω : x2 + y2 = z2 , x2 + y2 = z , x ≥ 0, y≥ 0;ρ = 35yz . |
||||||||
3. Знайти заряд Q поверхні σ |
: 4x = y2 + z2 |
(x ≤ 4) при заданій по- |
||||||
верхневій густині заряду γ (x, y, z) = 2x . |
|
|||||||
4. Показати, що задане поле EG |
– потенціальне і знайти його потенціал: |
|||||||
|
G |
G |
G |
|
G |
|
||
|
|
kxy |
|
|||||
|
E = (iy |
+ jx) arctg z + |
|
. |
|
|||
|
1+ z2 |
G |
||||||
5. Знайти напруженість електричного поля |
||||||||
E за заданим потенціа- |
лом U : U = x3 + y3 + z3 −3xyz .
274Глава 6. Деякі індивідуальні завдання підвищеної складності
6.Знайтипохіднускалярногополя U (x, y, z) вточці М занапрямком нормалі до поверхні σ .
U = |
|
x |
− |
|
yz |
|
; σ : xy= z2 |
; M (4, 1,− 2) . |
||||||
|
|
x + |
|
|||||||||||
|
|
|
y |
|
y |
|
|
|||||||
7. Знайти об’ємну густину електричних зарядів ρ (x, y, z) за заданим |
||||||||||||||
вектором електричної індукції |
G |
|
|
|||||||||||
D (x, y, z) : |
|
|
||||||||||||
|
|
|
G |
G |
G |
|
G |
|
|
|||||
|
|
D = |
(ix + jy + kz) ln (x2 + y2 + z2 ) . |
|||||||||||
8. Знайтиструмзміщеннявдіелектрику, якщовньомузадане магніт- |
||||||||||||||
G |
G |
G |
|
|
|
|
G |
G |
||||||
не поле H (x, y, z) : |
H = ix( y + z) + jy(x + z) + kz(x + y) . |
|||||||||||||
9. Перетворити заданий поверхневий інтеграл |
||||||||||||||
|
|
|
w∫∫ |
|
xy |
dxdy + |
yz |
dydz + |
xz |
dxdz |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
σ |
|
z |
|
|
|
x |
y |
за формулою Остроградського-Гаусса до інтеграла по об’єму, обмеженому даною замкненою поверхнею σ .
10. Перетворити заданий криволінійний інтеграл
|
v∫ |
xdx + ydy + zdz |
|
|||||||||
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
+ z |
2 |
|
|
|||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
||||
за формулою Стокса до інтеграла по поверхні σ |
, натягнутій на замкнений |
|||||||||||
контур L. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Знайти потік векторного поля EG через замкнену поверхню σ |
||||||||||||
(нормаль зовнішня). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EG = x2iG; σ : z= 1− x− y , x= 0, y= 0, z= 0 . |
||||||||||||
12. Знайти модуль циркуляції поля HG вздовж контуру L. |
||||||||||||
G |
G G |
G |
|
2 |
|
|
|
x2 |
+ y2 |
+ z2 = 9, |
||
H = −iy + jx + 3kz |
; L : |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
+ y2 |
= 1 (z > 0). |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант №25 1. Визначити об’єм тіла, обмеженого даними поверхнями:
z = 94 − x2 − y2 ; z = x2 + y2 .
2. Знайти заряд Q, зосереджений в об’ємі Ω , якщо відома об’ємна густина заряду ρ (x, y, z) .
Ω : x2 + y2 + z2 = 1, x2 + y2 = z2 , x ≥ 0, y≥ 0;ρ = 32z .
§3. Індивідуальне завдання 6.3 |
275 |
|
|
3. Знайти заряд Q поверхні σ : 2 y = x2 + z2 (0 ≤ y≤ |
2) при заданій |
поверхневій густині заряду γ (x, y, z) = y . |
|
4. Показати, що задане поле EG – потенціальне і знайти його потенціал:
G = G + G + G xz
E (iz kx) ln y j y .
5.Знайти напруженість електричного поля EG за заданим потенціа-
лом U : U = arctg xyz .
6.Знайтипохіднускалярногополя U (x, y, z) вточці М занапрямком нормалі до поверхні σ .
U = |
xy + |
9 − z2 ; σ : 2x2+ |
y2= z+ 5; M (1, 1, 0) . |
||
7. Знайти об’ємну густинуG |
електричних зарядів ρ (x, y, z) за заданим |
||||
вектором електричної індукції D (x, y, z) : |
|||||
G |
G |
|
G |
|
G |
D |
= iyz ln (1+ x) + jxz ln (1 |
+ y) + kxy ln (1+ z) . |
|||
8. Знайтиструмзміщеннявдіелектрику, якщовньомузадане магніт- |
|||||
G |
G |
G G |
G |
|
|
−ix + jy + kz |
|
|
|||
не поле H (x, y, z) : |
H = |
|
|
. |
|
x2 + y2 − z2 |
|
||||
|
|
|
|
9. Перетворити заданий поверхневий інтеграл
w∫∫ (x2 − yz) dxdz + ( y2 − xz) dydz + (z2 − xy) dxdy
σ
за формулою Остроградського-Гаусса до інтеграла по об’єму, обмеженому даною замкненою поверхнею σ .
10. Перетворити заданий криволінійний інтеграл v∫ x3 y2 dz + y3 z2 dx + z3 x2dy
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
, натягнутій на замкнений |
|||
за формулою Стокса до інтеграла по поверхні σ |
||||||||||||
контур L. |
|
|
|
|
|
|
EG через замкнену поверхню σ |
|||||
11. Знайти потік векторного поля |
||||||||||||
(нормаль зовнішня). |
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|||
G |
G |
2 |
|
G |
|
σ |
2 |
2 |
|
|
||
E = i ( y |
|
+ zx) + j( yx − z) + k (zy + x); |
: x + |
y = 1, z= 0, z= 2 . |
||||||||
12. Знайти модуль циркуляції поля HG вздовж контуру L. |
||||||||||||
|
|
|
|
G |
G G |
G |
|
x2 + y2 = |
z |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
H |
= iy − jx + |
2kz; L : |
|
|
4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§4. Індивідуальне завдання 6.4 |
277 |
|
|
8. Розкласти в ряд Маклорена задану функцію f (x) , використовуючи ряд Маклорена для її похідної, та знайти область збіжності отриманого
ряду: f (x) = arctg 11+− xx .
1 |
sin x |
|
|
9. Обчислити інтеграл з точністю до 10−3 : ∫ |
dx . |
||
x |
|||
0 |
|
||
|
|
10. Знайти розкладання в степеневий ряд за степенями х розв’язку диференціального рівняння (записати три перших, відмінних від нуля, чле-
ни цього розкладання): |
|
y′′ − xy′+ y = ex , y(0) = 1, y′(0) = 0 . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1. Знайти суму ряду: |
|
|
Варіант №2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
∞ |
|
3n +1 |
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а) ∑ |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
б) |
∑ |
(2n2 − 2n + 3)xn . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
− |
1) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
n=1 n (n |
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2. Дослідити на збіжність задані числові ряди: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
∞ |
7 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
n |
3 |
+1 |
|
−n4 |
|
|
|
|
|
∞ |
1 |
|
|
||||||||
а) ∑ |
|
|
; |
|
|
|
|
|
б) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
в) ∑ |
|
; |
||||||||||
n=1 |
4n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
n3 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
(n + 3) ln2 |
(n +1) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
∞ |
|
(−1)n+1 |
|
|
|
|
∞ |
|
3 − i n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
г) ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; д) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
(2n + |
3)2 |
2n+3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
3. Визначити область збіжності ряду: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
а) ∑∞ |
(−1)n |
|
xn |
|
|
; б) |
∑∞ |
|
(−1)n xn |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
xn + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
n=1 n |
|
|
1 |
|
|
n=1 2n +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
4. Визначити область абсолютної збіжності ряду: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
1 − i |
n+1 |
|
2n |
|
∞ |
|
2n n |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2n |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
n=1 n |
z |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5. Обчислити суму ряду з заданою похибкою α : |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑∞ |
|
(−1)n+1 |
, α = |
0, 01 . |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n! |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Довестирівномірнузбіжністьрядувзазначеномупроміжку, користуючись ознакою Вейерштрасса:
∞ |
|
x |
|
|
∑ arctg |
|
, (−∞ ,+ ∞ ) . |
||
x2 |
+ n3 |
|||
n=1 |
|
278Глава 6. Деякі індивідуальні завдання підвищеної складності
7.Розкластифункцію f (x) врядТейлоравоколіточки x = a тазнайти радіус R збіжності отриманого ряду:
1 |
|
|
f (x) = |
|
, a = 3 . |
x2 − 6x + 5 |
||
8. Розкласти в ряд Маклорена задану функцію f (x) , використовую- |
чи ряд Маклорена для її похідної, та знайти область збіжності отриманого
ряду: f (x) = arctg |
x +1 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
x −1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−3 |
|
10 ln(1+ x2 ) |
|
||
9. Обчислити інтеграл з точністю до 10 |
|
: |
∫ |
|
|
dx . |
||
|
x |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
10. Знайти розкладання в степеневий ряд за степенями х розв’язку |
диференціального рівняння (записати три перших, відмінних від нуля, чле-
ни цього розкладання): |
|
y′′ = ( y′)2 + xy, |
|
|
y(0) = 0, |
y′(0) = 1. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант №3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Знайти суму ряду: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
а) ∑∞ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
; |
|
|
б) ∑∞ |
(2n2 + n)xn+2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2. |
n=1 n(n + 2)(n + |
3) |
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Дослідити на збіжність задані числові ряди: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
∞ |
|
n |
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
2n2 + 2n + 3 3n2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
а) |
∑ |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
б) |
∑ |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
n=1 |
6 |
|
(n + 2)! |
|
|
|
|
|
|
|
n=1 2n + 2n |
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
∞ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
(−1)n n |
|
|
|
|
∞ |
|
2 |
+ i |
n |
||||||||
в) ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
г) ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
д) ∑ |
|
|
|
. |
||||||
(n + 2) ln |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||||||||||||
3. |
n=1 |
|
(2n + 2) |
|
n=1 |
|
3 n4 +1+ | sin n | |
|
n=1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Визначити область збіжності ряду: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
∞ |
x4 |
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
(−1)n−1 2n + 3 |
|
2n+1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
а) |
|
|
|
|
ln 1+ |
|
|
|
|
; |
|
|
б) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||
∑ |
|
n |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
4 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n |
+ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. |
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Визначити область абсолютної збіжності ряду: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
2n (1+ i)3n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
zn . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n +1)(n + |
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Обчислити суму ряду з заданою похибкою α : |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑∞ |
(−1)n−1 |
, |
α = |
0, 001 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§4. Індивідуальне завдання 6.4 |
279 |
||||||
|
|
|
|
||||
6. Довестирівномірнузбіжністьрядувзазначеномупроміжку, корис- |
|||||||
туючись ознакою Вейерштрасса: |
|
|
|
|
|
||
∞ |
1 |
|
|
|
|
||
∑ |
|
|
, [0, + ∞ |
) . |
|
||
|
|
|
|
||||
n=1 (n + x)2 |
|
|
|
|
|||
7. Розкластифункцію f (x) |
врядТейлоравоколіточки x = a тазнай- |
||||||
ти радіус R збіжності отриманого ряду: |
|
|
|||||
f (x) = |
|
1 |
|
, a |
= −4 . |
|
|
x2 + 3x + 2 |
|
||||||
8. Розкласти в ряд Маклорена задану функцію |
f (x) , використовую- |
чи ряд Маклорена для її похідної, та знайти область збіжності отриманого
ряду: f (x) = arctg 2x − 3 . x + 6
1
9.Обчислити інтеграл з точністю до 10−3 : ∫ 3 x cos x dx .
10.Знайти розкладання в степеневий ряд за0 степенями х розв’язку диференціального рівняння (записати три перших, відмінних від нуля, чле-
ни цього розкладання): |
y′ = x3 + y2 , |
|
y(0) = 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
1. |
Знайти суму ряду: |
|
Варіант №4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
∞ |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
(−1)n−1 x2n−1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
а) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
б) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2. |
n=1 n(n −1)(n − 2) |
|
|
|
|
n=1 |
|
|
3 (2n −1) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Дослідити на збіжність задані числові ряди: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
∞ |
3n (n + 3)! |
|
|
|
|
∞ |
n2 − 3n + 6 |
n2 |
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||
а) |
∑ |
|
|
; б) |
∑ |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
; в) |
∑ |
|
|
|
|
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
n=1 |
(2n)! |
|
|
|
|
n=1 |
n + 5n +1 |
|
|
|
n=1 (2n + 3) ln ((n +1) 3 + 2) |
|
||||||||||||||||
г) |
∑∞ |
(−1)n (ln n)1 n |
; |
|
|
д) |
∑∞ |
|
cos iπ n |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
3. |
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Визначити область збіжності ряду: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
∞ |
(−1)n+1 e−nx |
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
1 |
|
x −1 |
n |
|
|
|
|
|
||||||||
а) |
∑ |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
б) |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||||||||
4. |
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
3 n |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Визначити область абсолютної збіжності ряду: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
n +1 n |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
+ arctg |
|
|
|
|
|
|
(z + 2) |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
280 |
Глава 6. Деякі індивідуальні завдання підвищеної складності |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5. Обчислити суму ряду з заданою похибкою α : |
|||||||||
|
|
∞ |
|
(−1)n+1 |
|
|
|
|||
|
|
∑n=1 |
|
|
, |
α = 0, 001 . |
|
|||
|
n (2n)! |
|
||||||||
|
6. Довестирівномірнузбіжністьрядувзазначеномупроміжку, корис- |
|||||||||
туючись ознакою Вейерштрасса: |
|
|
|
|
|
|||||
|
∑∞ |
|
x |
arctg |
x |
, (−∞ ,+ ∞ |
) . |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
n=1 1+ n2 x4 |
|
|
n |
|
|||||
|
7. Розкластифункцію |
f (x) |
врядТейлоравоколіточки x = a тазнай- |
|||||||
ти радіус R збіжності отриманого ряду: |
|
f (x) = 3 x, a = 1 .
8. Розкласти в ряд Маклорена задану функцію f (x) , використовуючи ряд Маклорена для її похідної, та знайти область збіжності отриманого
ряду: f (x) = arctg |
2 − x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1+ 2x |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
dx |
|
|
|
9. Обчислити інтеграл з точністю до 10−3 : ∫ |
|
|
|
. |
|||
1 |
+ x |
3 |
|||||
|
2 |
|
|
||||
10. Знайти розкладання в степеневий ряд за степенями х розв’язку |
диференціального рівняння (записати три перших, відмінних від нуля, чле-
ни цього розкладання): |
y′′ + y′ − y = 0, |
y(0) = 1, |
|
y′(0) = 0 . |
|
|
|
||||||||||||||||||
1. |
Знайти суму ряду: |
|
|
Варіант №5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
∞ |
|
2n −1 |
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
x2n |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а) |
∑ |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
б) ∑ |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||
|
n=1 n(n +1)(n + |
3) |
|
|
|
|
|
|
n=1 2n(2n −1) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
2. |
Дослідити на збіжність задані числові ряди: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
∞ |
(n +1)! |
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
3n +1 |
−n2 |
|
|
∞ |
1 |
|
|
||||||
а) ∑ |
|
|
; |
|
|
б) ∑ |
|
|
|
|
; |
|
|
|
в) ∑ |
|
|
|
; |
||||||
n |
n |
|
|
|
|
|
|
(n +1) ln |
2 |
|
|||||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
3n −1 |
|
|
|
|
|
n=1 |
|
(2n + 3) |
|||||||
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
∞ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
г) |
∑ |
(−1)n+1 |
1− cos |
|
; |
д) ∑ |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3. |
n=1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
n=1 |
|
n + i |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Визначити область збіжності ряду: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
а) ∑∞ |
n x |
|
; |
|
|
|
|
|
|
б) ∑∞ |
|
nn + 3 |
(x + 2)n . |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
n=1 1+ n3 x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 n3 + 4n |
|
|
|
|
|
|