Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 389

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.11 Mб
Скачать

3. Определим четность, нечетность, периодичность функции.

 

y( x)

 

 

x

 

 

y(x) ,

функция нечетная, ее график будет сим-

 

 

( x)2

1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метричным относительно начала координат. Функция непериодическая.

 

 

 

 

4. Исследуем функцию на экстремум.

x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдём ее первую производную: y

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(x2 1)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

y 0, x2

3 0, x1,2

 

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( , )

 

3

(

 

 

 

1

 

(1,1)

 

 

1

 

(1, 3)

3

( 3,

 

)

 

x

 

 

 

 

 

 

3, 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

+

 

 

0

 

 

_

 

 

 

+

 

 

 

 

_

0

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

max

 

 

 

_

 

 

 

 

 

_

 

 

 

in

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(

3) 1,7,

 

A( 1,7; 1,4) max.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(

3) 1,7

 

B(1,7;1,4) min.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Исследуем функцию на вогнутость, выпуклость и точки перегиба.

Вторая производная будет иметь вид:

y

4

 

 

x

 

 

;

3 (x2 1)2 3 (x2

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

y 0 при x 0 , следовательно, это критическая точка.

 

 

 

Строим таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

( , 1)

1

( 1,0)

0

(0,1)

 

1

(1, )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

_

 

+

 

_

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

.п

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0) 0 – точка перегиба.

151

6. Строим график функции

y

 

1

 

3

x 2 1 .

-1,7

-1

0

1

1,7

…………. Рис. 10.9

УПРАЖНЕНИЯ

1. Используя правило Лопиталя, найти следующие пределы:

1.

lim

sin5x

.

 

 

x 0 sin10x

5.lim ln x .

xx

2. lim coscos3xx .

x

2

6.lim x2 .

xex

3.

lim

1 cos x .

4.

lim

 

ln x

.

 

 

 

x 0

x2

 

x 1 x 1

7.

lim

sin 3x .

8.

lim

tgx 1.

 

x

tg5x

 

 

sin 4x

 

 

 

 

x 4

 

 

152

9. lim

3x3

5x 7

.

4x3

2x2 x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

12.

lim

 

 

.

ex 1

 

x 0 x

 

 

 

10.

lim

2x5

4x2 x

.

6x3

3x

 

 

x

 

 

 

 

1

 

x

 

 

13.

lim

 

 

 

.

 

 

x 1

 

 

x 1 ln x

 

 

 

11.

lim

 

 

2x

4

 

.

 

 

 

x 2

 

x 3x3

 

 

 

sin x

1

 

 

14.

lim

 

2

.

 

 

x

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Найти интервалы монотонности следующих функций:

 

 

 

 

а) y x2 4x .

б)

y 2 x3 2x 1.

в) y x4 2x2 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Исследовать на экстремум следующие функции:

 

 

 

 

 

 

 

а) y 2x2 8

,

б) y 2x x2

,

 

 

в) y x 9x2 15x 3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

г)

y 3 (x2

6x 5)2 ,

 

 

 

 

 

 

д)

y x ln(1 x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти наименьшее и наибольшее значения функции:

 

 

 

 

 

а)

y x4

8x2

3 на отрезке [ 2;2],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y x 33

x на отрезке [ 1;1],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y

 

1

 

на отрезке [

1 ; 1

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Найти асимптоты графиков функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

y

3 4x

,

 

б) y

1 x

2

,

 

 

 

в) y

2x3 ln x

.

 

 

 

2

5x

 

1 x

2

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Найтиточкиперегибаиинтервалывогнутостиивыпуклостифункций:

 

а)

y x5.

 

 

 

б) y 3 x 1.

 

 

 

в) y x3

15x2 x 250.

 

 

 

 

 

 

7.

Исследуйте функции и постройте их графики:

 

 

 

 

 

 

 

а) y 2x3 12x2 18x ,

б) y

 

x

 

,

 

 

x3

 

 

г) y

x

 

 

в)

y

 

.

 

.

 

x2 16

 

 

 

ln x

 

3 x2

 

 

 

8.

Найти число, которое в сумме со своим квадратом дает наименьшее

значение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расход à на рекламу влияет на валовой доход R(a)

по полученно-

му эмпирическому закону R(a) R(1 3 a) , где

R доход в отсутствие рек-

ламы. При каких значениях R оптимальные расходы на рекламу могут превысить весь доход в отсутствие рекламы?

153

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Символика обозначений

N множество натуральных чисел; Z множество целых чисел;

Q множество рациональных чисел;

R множество действительных чисел;a,b,c,... элементы множества;

Ø – пустое множество;

[a,b] замкнутый промежуток (отрезок) с началом a и концом b , причем a и

b принадлежат промежутку;

(a,b) интервал с началом a и b , причем a ,b не принадлежат промежутку;

(a,b] , [a,b) полуоткрытые интервалы, где в первом конец a , а во втором –

конец b не принадлежит интервалу; ( , ) бесконечный интервал;

[a, ) , (a, ),( , a],( , a) полубесконечные интервалы, где конец a , стоящий

уквадратной скобки, принадлежит интервалу;

следует;

, равносильность;

, ( ) принадлежит (не принадлежит);

включение множества в другое;объединение множеств:

пересечение множеств;любой, всякий;существует;угол;

перпендикуляр; a, (AB) вектор a, ( AB) ;

a , AB модуль вектора;

f (x) функция;

 

D( f ) область определения функции;

 

E( f ) множество значений функции;

 

x, ( y) приращение аргумента (функции);

 

limx x f (x) A- число A является пределом

f (x) функции в точке x0 ;

 

0

 

f (x) производная функции;

 

 

 

f (x) ;

dy df (x) f (x)dx - дифференциал функции

 

 

 

n

сумма элементов от 1 до n ;

 

k 1

 

 

f (x)dx неопределённый интеграл от функции f (x) ;

b

f (x)dx определённый интеграл от функции f (x) на отрезке [a,b] .

 

a

154

2. Греческий алфавит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прописные

строчные

 

 

названия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

альфа

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бетта

 

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гамма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дельта

 

 

Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эпсилон

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дзета

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тэта

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

йота

 

 

K

 

 

 

 

 

k

 

 

 

каппа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ламбда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ню

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

омикрон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тау

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ипсилон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

омега

 

3. Свойства натуральных логарифмов

 

 

1.ln1 0,

 

гдеln a loge a , e limn (1

1

)

n

,

e 2,7182828459045...., илиe 2,72.

 

n

 

2.ln e 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.ln(ab) ln a ln b,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.ln a ln a ln b,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.ln ak k ln a,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. ln n ak

 

k

ln a,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loga N

logb N

– формула перехода

 

от одного основания

к друго-

logb a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му. lg N

ln N

 

0,43ln, ln N

 

lg N

2,3lg x формулы переходы от

десятичных

ln10

lg e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

логарифмов к натуральным и наоборот.

155

Библиографический список

1.Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. В 3 т.

Т. 1-2. / Н.С. Пискунов – М. : Наука, 1968. – 748 с.

2.Шнейдер, В.Е. Краткий курс высшей математики. / В.Е. Шнейдер,

Ф.И. Слуцкий, А.И. Шумов – М. : Высшая школа, 1972. – 473 с.

3.Кудрявцев, В.А.Краткий курс высшей математики. / В.А. Кудрявцев – М.: Наука, 1989. – 655 с.

4.Щипачёв, В.С. Высшаяматематика: учебникдлявтузов. / В.С. Щипачёв– М. : Высшая школа, 1996. – 231 с.

5.Письменный, Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. /

Д.Т. Письменный – М. : Айри-пресс, 2004. – 608 с.

6.Бермант, А.Ф. Краткий курс математического анализа. / А.Ф. Бермант – М. : Наука, 1967, – 383 с.

7.Берман, Г.И. Сборник задач по курсу математического анализа. /

Г.И. Берман – М.: Наука , 1964. – 386 с.

8.Запорожец, Г.И. Руководство к решению задач по математичекому анализу. / Г.И. Запорожец – М. : Наука, 1964, – 684 с.

9.Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах: учеб. пособие для вузов. В 2 ч. Ч. 2. / П.Е. Данко, А.Г.Попов, Т.Я Кожевникова – М.:

ООО Издат. дом «ОНИКС», 2003. – 416 с.

10.Апатенок, Р.Ф. Элементы линейной алгебры. / Р.Ф. Апатенок – Минск: «Вышэйш. школа», 1977. – 256 с.

156

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение........................................................................................................

3

ТЕМА №1. Линейная алгебра с элементами векторной

 

и аналитической геометрии......................................................................

4

Глава 1. Матрицы и определители..........................................................

4

§ 1. Матрицы. Действия над ними...............................................................

4

1.1. Определения и основные виды матриц...............................................

5

1.2. Действия над матрицами.......................................................................

6

1.3. Элементарные преобразования матриц...............................................

8

§ 2. Определители и их свойства.................................................................

9

2.1. Определители второго порядка............................................................

9

2.2. Определители третьего порядка...........................................................

10

2.3. Определители n го порядка................................................................

13

§ 3. Обратная матрица..................................................................................

15

3.1. Построение обратной матрицы способом элементарных

 

преобразований................................................................................................

19

§ 4. Ранг матрицы..........................................................................................

20

Глава 2. Системы линейных уравнений................................................

23

§ 1. Системы неоднородных линейных уравнений...................................

23

1.1. Основные понятия и определения........................................................

23

1.2. Решение систем линейных уравнений.

 

Теорема Кронекера-Капелли .......................................................................

24

§ 2. Линейные системы n уравнений с n неизвестными. Матричный

способ решения. Формулы Крамера............................................................

26

2.1. Метод Гаусса (метод исключения переменных) ................................

28

§ 3. Однородные системы линейных уравнений.......................................

31

§ 4. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики

 

(балансовый анализ) .....................................................................................

33

Упражнения...................................................................................................

35

Глава 3. Векторная алгебра......................................................................

38

§ 1. Системы координат................................................................................

38

§ 2. Понятие и определение вектора...........................................................

38

§ 3. Действия над векторами........................................................................

39

3.1. Линейные операции над векторами в геометрической форме..........

39

3.2. Проекция вектора на ось.......................................................................

41

3.3. Алгебраическая форма векторов..........................................................

42

§ 4. Скалярное произведение векторов.......................................................

44

Упражнения...................................................................................................

45

Глава 4. Линейные пространства и линейные операторы.................

46

§ 1. Линейные пространства........................................................................

46

1.1. Понятие n го пространства.................................................................

46

1.2. Линейные пространства........................................................................

47

157

1.3. Переход к новому базису...............................................................................

50

1.4. Понятие евклидова пространства.................................................................

52

§ 2. Линейные операторы .....................................................................................

54

2.1. Отображение и преобразование плоскости.................................................

54

2.2. Линейные операторы .....................................................................................

55

2.3. Матрица линейного оператора......................................................................

56

2.4. Связь между проекциями вектора и его образа ..........................................

57

§ 3. Собственные векторы и собственные числа линейного оператора..........

58

3.1. Симметрические линейные операторы........................................................

62

§ 4. Квадратичные формы.....................................................................................

63

§ 5. Линейная модель обмена...............................................................................

66

Упражнения............................................................................................................

68

Глава 5. Уравнение линии.................................................................................

69

§ 1. Простейшие задачи аналитической геометрии на плоскости ...................

69

1.1. Расстояние между двумя точками................................................................

69

1.2. Деление отрезка в данном отношении.........................................................

70

§ 2. Уравнение линии на плоскости ....................................................................

70

2.1. Уравнение прямой линии..............................................................................

71

§ 3. Кривые второго порядка................................................................................

77

3.1. Окружность.....................................................................................................

77

3.2. Эллипс .............................................................................................................

77

3.3. Гипербола........................................................................................................

79

3.4. Парабола..........................................................................................................

81

§ 4. Элементы аналитической геометрии в пространстве.................................

82

4.1. Уравнение поверхности в пространстве......................................................

82

4.2. Уравнение плоскости в пространстве..........................................................

83

4.3. Уравнение линии в пространстве.................................................................

85

4.4. Уравнение прямой в пространстве… ...........................................................

86

Упражнения............................................................................................................

89

ТЕМА № 2. Введение в анализ бесконечно малых.......................................

90

Глава 6. Функция. Основные свойства функций.........................................

91

§ 1. Понятие множества. Действия над множествами.......................................

91

1.1. Абсолютная величина. Окрестность точки.................................................

92

§ 2. Понятие и определение функции..................................................................

92

2.1. Способы задания функции............................................................................

93

2.2. Виды функций ................................................................................................

94

2.3. Элементы поведения функции......................................................................

96

2.4. Классификация элементарных функций......................................................

97

§ 3. Применение функций в экономике ..............................................................

98

Упражнения............................................................................................................

99

Глава 7. Пределы и непрерывность функции...............................................

99

§ 1. Числовая последовательность и ее предел..................................................

99

1.1. Бесконечно малые и бесконечно большие величины ................................

101

158

§ 2. Предел функции в точке................................................................................

102

2.1. Свойства пределов функции.........................................................................

103

§ 3. Замечательные пределы.................................................................................

105

3.1. Первый замечательный предел.....................................................................

105

3.2. Второй замечательный предел......................................................................

106

3.3. Число e . Натуральные логарифмы..............................................................

107

3.4. Задача о непрерывном начислении процентов...........................................

107

§ 4. Раскрытие неопределенностей......................................................................

109

§ 5. Непрерывность функции...............................................................................

110

5.1. Непрерывность функции в точке..................................................................

110

5.2. Непрерывность функции на отрезке............................................................

112

Упражнения ...........................................................................................................

113

ТЕМА №3. Дифференциальное исчисление..................................................

115

Глава 8. Производная.........................................................................................

115

§ 1. Задачи, приводящие к понятию производной.............................................

115

1.1. Понятие и определение производной..........................................................

117

1.2. Зависимость между непрерывностью и дифференцируемостью..............

118

1.3. Производные некоторых элементарных функций......................................

119

1.4. Основные правила дифференцирования .....................................................

120

1.5. Производная обратной функции ..................................................................

121

1.6. Производная сложной функции....................................................................

122

1.7. Логарифмическое дифференцирование.......................................................

123

1.8. Производные высших порядков...................................................................

124

§ 2. Использование производной в экономике...................................................

125

Приложения...........................................................................................................

127

§ 3. Вывод производных основных элементарных функций............................

127

3.1. Правила дифференцирования (доказательства)..........................................

129

3.2. Дифференцирование функций, заданных параметрически.......................

130

3.3. Дифференцирование неявных функций......................................................

131

Упражнения ...........................................................................................................

131

Глава 9. Дифференциал функции....................................................................

133

§ 1. Понятие и определение дифференциала......................................................

133

1.1. Геометрический смысл дифференциала......................................................

134

1.2. Таблица дифференциалов .............................................................................

135

1.3. Инвариантность формы дифференциала.....................................................

136

1.4. Дифференциалы высших порядков..............................................................

136

§ 2. Применение дифференциала к приближенным вычислениям..................

136

Упражнения ...........................................................................................................

137

Глава 10. Приложение производной к исследованию функций................

138

§ 1. Теоремы о конечных приращениях..............................................................

138

§ 2. Раскрытие неопределенностей при помощи производной........................

139

2.1. Правило Лопиталя..........................................................................................

139

§ 3. Приложение производной к исследованию функций................................

142

159

3.1. Признаки постоянства функций ...................................................................

142

3.2. Признаки монотонности функций................................................................

142

3.3. Экстремум функций.......................................................................................

143

3.4. Наименьшее и наибольшее значения функции на отрезке........................

146

3.5. Выпуклость функции. Точки перегиба........................................................

147

3.6. Асимптоты графика функции.......................................................................

148

3.7. Общая схема исследования функций и построение графиков..................

150

Упражнения............................................................................................................

152

Приложения..........................................................................................................

154

Библиографический список..............................................................................

156

Оглавление ...........................................................................................................

157

160