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

Райцин / СИДЗ_1 (высшая матеиатика)

.pdf
Скачиваний:
72
Добавлен:
16.01.2023
Размер:
1.22 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики Кафедра математического анализа

СБОРНИК КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ

по темам

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ

И

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

Москва 2010

1

План УМД 2009/2010 уч. г.

СБОРНИК КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ

по темам

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ

И

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

Составители: Ю.Л.Александров, ст. преподаватель Р.В. Арутюнян, канд. физ-мат наук, доцент Е.В. Ильина, ст. преподаватель

А.Р. Лакерник, канд. физ-мат наук, профессор И.А. Надежина, ст. преподаватель А.М. Райцин, канд. техн. наук, доцент

Издание утверждено Советом ОТФ-1.Протокол № 7 от 18.03.2010г.

Рецензент: Данилов В.Г., доктор физ.мат. наук, профессор

2

СОДЕРЖАНИЕ

1.Варианты контрольных заданий по дифференциальному исчислению… 4

2.Решение типового варианта по дифференциальному исчислению.…….. 34

3.Варианты контрольных заданий по интегральному исчислению.……….42

4.Решение типового варианта по интегральному исчислению..…….……..72

3

1. Варианты контрольных заданий по дифференциальному исчислению.

 

 

 

Вариант 1

 

1. Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

 

 

а) lim

x50 50x 49

; б) lim 2x 1 x/ x2 1

 

 

x100 100x 99

 

 

x 1

x 1

x2 x 5 .

2.

Провести исследование и построить график функции: y 3

3.

Построить график функции в полярной системе координат

r 1 sin .

4.Найти стороны a и b прямоугольника, вписанного в окружность единичного радиуса и имеющего среди всех таких прямоугольников наибольшую площадь.

5. Вычислить y 15 функции

y

 

x2

 

sin x .

 

x 1

3

6.Используя формулу Тейлора 2 - го порядка, вычислить приближенно 1,012 и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую оценку: r 625 10 10

7.

 

 

 

 

3

t

 

в точке

Составить уравнения касательной и нормали к кривой x 2sin

 

 

 

 

 

y 2cos3 t

 

 

 

t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: sin y 7x 3y .

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

e x2

cos

 

 

2x

.

 

x4

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

10.Известно, что ex ex для всех x . Существуют ли еще какие-нибудь функции, совпадающие со своими производными всюду?

11.По графику функции построить график ее первой производной

4

Вариант 2

1.

Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

 

 

а) lim

5x3 x 2x

; б)

lim sin x tg2 x .

 

 

 

 

 

x 1

5 x2 1

 

 

 

x 2

 

2.

Провести исследование и построить график функции: y 3

x3 3x .

3.

Построить график функции в полярной системе координат

r 1 sin .

4.В трапеции три стороны имеют длину a . Какую длину должна иметь четвертая сторона, чтобы площадь была максимальной?

ex .

6.Используя формулу Тейлора 2 го порядка, вычислить приближенно значение cos610 и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую

 

r

 

 

1

 

 

 

3

 

 

оценку:

 

 

 

 

 

.

 

6

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Составить уравнения касательной и нормали к кривой

x 3 cost

 

 

 

 

 

y sin t

 

 

t0 и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: x4 y4

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

cos2 x e x2

.

 

x4

 

x 0

 

 

10.В формуле Лагранжа определить значение c для функции f x 4x3 5x2 x 2 на отрезке 0;2 .

11.По графику функции построить график ее первой производной

вточке

1.

5

 

 

 

 

Вариант 3

1.

Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

 

а) lim

ln 2arccos x /

; б)

lim x 1 x 1 .

 

 

 

x 0

ln 1 x

x 1

 

 

 

2.

Провести исследование и построить график функции: y x 3 x .

3.Построить график функции в полярной системе координат r 0 r 2sin 2 .

4.Найти радиус основания R и образующую l прямого кругового конуса, вписанного в сферу единичного радиуса и имеющего среди таких конусов наибольшую полную поверхность.

5.

Вычислить y 5

функции y e x sin x .

6.

Используя формулу Тейлора 4 го порядка, вычислить приближенно значение

 

sin100 и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую

 

 

r

 

 

1

 

 

5

 

 

 

 

оценку:

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120 18

 

 

 

 

 

 

7. Составить уравнения касательной и нормали к кривой

 

t

cost

в точке

x e

 

 

y et sin t

 

t0 0 и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

y

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции:

x2 y2

e

x .

 

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

2 sin2

x 2cos x

.

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

10.Применима ли теорема Ролля к функции f x 1 3 x2 на отрезке 1;1 ?

11.По графику функции построить график ее первой производной

6

Вариант 4

1. Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

 

xx 1

1/

x e

 

а) lim

 

 

; б) lim ln x

 

.

ln x

 

x 1

x e

 

 

2.Провести исследование и построить график функции: y

3.Построить график функции в полярной системе координат

x 2

x2 1

r 2cos 2 .

4.Найти радиус основания R и образующую l прямого кругового конуса, вписанного в сферу единичного радиуса и имеющего среди таких конусов наибольший объем.

5. Вычислить y 10

функции y x log2 x .

6.Используя формулу Тейлора 3 го порядка, вычислить приближенно

значение e и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую оценку: r 1921 .

7.

Составить уравнения касательной и нормали к кривой

 

2t t

2

в точке

x

 

 

 

 

y

3t t3

 

 

t0 2 и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: y x arctgy .

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

xex 1

x2

.

 

 

 

x 1 2

 

 

 

x 1

 

 

 

 

10.Написать формулу Лагранжа для функции f x arctgx и найти c на 0;1 .

11.По графику функции построить график ее первой производной

7

Вариант 5

1. Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

а) lim

xarcsin x2

; б) lim

1

x

xsin x .

xcos x sin x

x 0

x 0

 

 

2.Провести исследование и построить график функции: y 3 x 2 2

3.Построить график функции в полярной системе координат r 0

3 x 2 2 . r sin 2 .

4.На прямой l : y 2x 1, найти такую точку C , чтобы сумма квадратов

расстояний от неё до двух прямых: l1 : x y 3 0 , и l2 : x y 5 0 , была наименьшей.

5. Вычислить y 100 функции y x2 shx .

6.Используя формулу Тейлора 3 го порядка, вычислить приближенно значение ln 54 и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую

оценку: r 10241

7.

Составить уравнения касательной и нормали к кривой x t sin t

в точке

 

 

 

y 2 cost

 

 

 

t0 и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

2

 

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: ex y xy .

 

 

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

2cos x xsin x 2

.

 

 

 

x 0

x4

 

 

10.

Написать формулу Коши для функций f x x3 и g x x2 , и найти c .

11.

По графику функции построить график ее первой производной

 

 

8

Вариант 6

1. Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

а) lim

x 1 ln 1 x x

ex x 1

x 0

1

; б) lim sin x x2 . x 0 x

2.Провести исследование и построить график функции: y 3 x2x 1 .

3.Построить график функции в полярной системе координат r 0 r sin 3 .

4.Найти стороны a и b прямоугольника, вписанного в окружность единичного радиуса и имеющего среди всех таких прямоугольников наибольший периметр.

5. Вычислить y

3

функции

y

x2

x 1

в точке x 0 .

 

 

 

 

 

x2

x 1

 

 

 

 

 

6.Cчитая, что ln10 2,30258 и используя формулу Тейлора 3 го порядка, вычислить приближенно значение ln11 и доказать, что при этом погрешность

r допускает нижеследующую оценку: r 0,25 10 4 .

 

x 1 / t

 

 

 

7. Составить уравнения касательной и нормали к кривой

 

 

 

в точке

 

t2

 

 

y 1 / 1

 

 

 

 

 

 

 

t0 1 и вычислить yxx x0 .

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: y tg(x y) .

 

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

ln 1 x sin x 0,5x2

.

x3

 

x 0

 

10.На кривой y = 4 − 6x3, найти точку M(x0, y0), в которой касательная параллельна хорде, соединяющей точки A 1;10 и B 2; 44 .

11.По графику функции построить график ее первой производной

9

Вариант 7

1. Вычислить пределы с помощью правила Лопиталя:

а) lim

ln 1 x / 1 x 2x

; б)

lim

ln x x .

x 0

x sin x

 

x 0

 

2.Провести исследование и построить график функции: y x2 1 .

x2 1

3.Построить график функции в полярной системе координат r 0 r cos 2 .

4.Найти сторону основания a и боковое ребро b правильной треугольной призмы, вписанной в сферу единичного радиуса и имеющей среди всех таких призм наибольший объем.

5. Вычислить

y

7

 

функции y

1 x2

.

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

6.Используя формулу Тейлора 2 го порядка, вычислить приближенно значение функции 1,5 и доказать, что при этом погрешность r допускает нижеследующую оценку: r 1281 .

 

 

 

 

t

 

 

 

7.

Составить уравнения касательной и нормали к кривой

x

 

 

в точке

 

1 /

t

1

 

 

 

y

 

 

t0 2 и вычислить yxx x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить производную 2-го порядка от неявной функции: x3 y3 3xy .

9.

Вычислить предел с помощью формулы Тейлора: lim

x 2 ln x 1

.

 

 

x 2

x 2 2

 

 

10. Написать формулу Лагранжа для функции f x x43

и найти c на 1;1 .

11. По графику функции построить график ее первой производной

 

 

 

10