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

книги / Тестовый контроль по математике

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.61 Mб
Скачать

Пример третьего уровня сложности

 

 

Пример 23

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние

d

точки

Р(1; –1; –2) от прямой l

x + 3

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

=

y + 2

=

z 8

равно…

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)* 7;

2)

9;

3) 5;

4) 1.

 

 

Решение:

1) Напишем уравнение плоскости α, перпендикулярной прямой l, проходящей через точку Р. Заметим, что направ-

ляющий вектор

s = {3;2; 2}

прямой

l параллелен нормали

n = { A; B;C} к

плоскости α.

Тогда

уравнение плоскости α

A(x x0 ) + B( y y0 ) + C(z z0 ) = 0 имеет вид 3(x 1) + 2( y +1)

2(z + 2) = 0 или в общем виде α: 3x + 2 y 2z 5 = 0.

2) Найдем точку A пересечения плоскости α и прямой l. Для этого запишем уравнения прямой l в параметрическом виде: x = −3 + 3t; y = −2 + 2t; z = 8 2t и подставим в уравнение плос-

кости α: 3(3 + 3t) + 2(2 + 2t) 2(8 2t) 5 = 0 t = 2. Подста-

вим t = 2 в параметрические уравнения прямой l и получим ко-

ординаты точки A пересечения

прямой и

плоскости: x = 3;

y = 2;

z = 4.

 

 

3)

Так как точки P, A α,

то отрезок

PA α. Поскольку

плоскость α перпендикулярна прямой l, то искомое расстояние d = PA = (3 1)2 + (2 +1)2 + (4 + 2)2 = 4 + 9 + 36 = 49 = 7.

Ответ: d = 7.

Возможны ошибки при написании уравнения плоскости и при вычислении координат точки пересечения прямой и плоскости.

71

Тест по модулю «Аналитическая геометрия»

Время прохождения – 60 мин. Задания 1-го уровня сложности: 1–12; задания 2-го уровня сложности: 13–18; задания 3-го уровня сложности: 19–20.

Оценка «удовлетворительно» ставится за 12–15 правильно решенных заданий;

оценка «хорошо» ставится за 16–18 правильно решенных заданий;

оценка «отлично» ставится за 19–20 правильно решенных заданий.

1. Прямая y = x +1 расположена к оси ОX под углом…

1)

180°;

2) 90°;

 

3)* 45°;

 

4) 30°.

 

 

 

 

2. Прямая 2x + y 3 = 0 проходит через точку…

1)* (2; –1);

 

2) (–1; 2);

3) (2; 3);

 

4) (2; 1) 3.1.

 

3. Прямая

x 1

=

y + 2

коллинеарна вектору…

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

;2 ; 2)

{1;2} ; 3) {1; 2} ; 4)* {3; 1}.

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Площадь треугольника в см2 ,

образованного осями ко-

ординат и прямой 2x – 5y + 20 = 0, равна…

1)

12;

 

 

2)* 20;

 

3) 4;

 

 

 

4) 25.

 

 

 

 

 

 

5. Расстояниемеждупрямыми

x

+

y

 

=1 , y =

3

x +

1

равно…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

2 4

 

1)

 

13

;

 

2) 13;

 

3)*

 

13

;

 

 

4)

15

.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

72

6. Плоскость Р: 3x + 2y + 1 = 0 перпендикулярна вектору…

1)* {3;2;0};

2) {3;2;1};

3)

1

;

1

;0 ;

4) {3;2;0}.

 

 

 

 

3

2

 

 

7. Плоскость Р: 5x – 3y + z – 4 = 0 проходит через точку…

1) (1; 0; 2);

2) (1; –2; 5);

3) (0; 1; –1);

4)* (1; 2; 5).

8. Уравнение плоскости, проходящей через точку A (2; –3; 3)

параллельно плоскости OXY, имеет вид…

 

 

1) z + 3 = 0;

2)* z – 3 = 0;

3) z – 2 = 0;

4) z + 2 = 0.

9.Уравнение прямой, проходящей через точки A (1; –2; 1)

иB (3; 1; –1), имеет вид…

1)

x 2

=

 

y 3

=

z + 5

;

2)

x

=

y 1

=

z 3

;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0

 

3

 

2

 

 

3

 

 

 

 

3)

x + 2

=

y

=

z 3

;

4)*

x 2

=

 

y

=

z + 3

.

 

 

 

 

3

 

 

2

3

 

 

5

 

 

 

2

 

 

5

 

10. Координатыцентраокружности (x + 2)2 + y2 = 25 равны…

1)* (–2; 0);

2) (2; 0);

 

3) (2; 1);

4) (4; 1).

11. Расстояниемеждуфокусамиэллипса

x2

+

y2

=1 равно…

 

16

 

 

 

 

 

 

64

 

 

1) 4

3;

2)* 8

3;

3)

58;

4) 4

6.

 

12. Радиус окружности x2 + 2x + y2 3 = 0 равен…

1)* 2;

 

2) 3;

3) 4;

 

4) 1.

 

 

 

 

 

13. Уравнение гиперболы, фокусы которой расположены на оси абсцисс, симметричны относительно начала координат на расстоянии 10 см друг от друга, а расстояние между вершинами равно 6 см, имеет вид…

1)

 

x2

 

y 2

= −1;

2)

x2

 

y 2

 

= 1 ;

6

 

 

 

 

 

9

 

 

8

 

 

16

 

 

 

 

 

3)

 

x2

+

y2

 

=1;

4)*

 

x2

 

y 2

= 1.

16

 

 

9

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

16

 

73

14. Уравнение параболы, проходящей через начало координат, с осью параллельной оси OX и проходящей через точку

B (–1; 3), имеет вид…

1)* y2

= −9x;

 

 

2) y2 = 9x;

 

 

3) x2

= −9 y;

 

4) x2

= 9 y.

15. Расстояние от прямой

 

 

3

 

x +

1

 

 

y

3

= 0

до начала

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координат равно…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) 3;

2)*

3

;

 

3) – 3;

 

 

 

4)

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16. Уравнение прямой, проходящей через точку A (–1; 2; –2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y = 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельно прямой L:

y = 2z +1,

имеет вид…

 

 

 

 

 

 

 

1)

x +1

=

 

y 2

=

z + 2

;

2)

x +1

=

y 2

=

z 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

1

 

3

 

 

3)

x 1

=

y + 2

=

z 2

;

4)*

x +1

=

y 2

=

z + 2

.

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

2

 

1

 

 

17. Уравнение прямой, проходящей через точку A (2; –1)

перпендикулярно прямой x + 2 y + 3 = 0, имеет вид…

 

 

1) 2x y + 8 = 0;

 

 

2) x + 2y – 5 = 0;

 

 

 

 

 

 

 

3)* 2x y – 5 = 0;

 

 

4) x y = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. Число a, при котором плоскость ax + 2ay +10z 2 = 0

параллельна плоскости x + 2 y + 5z 7 = 0, равно…

 

 

1) 3;

2)* 2;

 

3) –2;

 

 

4) 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Расстояние между параллельными сторонами ромба, диагонали которого совмещены с осями координат и равны

30 и 16 см, равно…

 

 

 

 

 

 

1) 17;

2)

239

;

3)

241

;

4)*

240

.

 

17

 

16

 

17

 

74

20.Даны вершины треугольника A (1; –2; –4), B (3; 1; –3)

иC (5; 1; –7). Параметрические уравнения высоты треугольника, опущенной из вершины B на сторону AC, имеют вид…

1) x = t – 3;

y = –4t + 1;

z = –7t – 3;

 

 

 

 

2)* x = 3t + 3;

y = 15t + 1;

z = 19t – 3;

 

 

 

 

3) x = –2t + 3; y = 3t + 1;

 

z = 5t – 3;

 

 

 

 

4) x = 4t + 3;

y = 12t + 1;

z = 16t – 4.

 

 

 

 

 

Ответы к тесту

 

 

 

 

 

«Аналитическая геометрия»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер задачи

1

2

 

3

4

5

6

7

8

9

10

Номер верного ответа

3

1

 

4

2

3

1

4

2

4

1

Номер задачи

11

12

 

13

14

15

16

17

18

19

20

Номер верного ответа

2

1

 

4

1

2

4

3

2

4

2

75

МОДУЛЬ 3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИИ

ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ

РАЗДЕЛ «ПРЕДЕЛ И НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ»

Справочные материалы

Пусть функция y = f (x) определена в окрестности некоторой точки x = a, за исключением, быть может, самой точки а.

Определение (на языке «ε δ »). Число А называется пределом функции y = f (x) при ха, если для любого ε > 0 можно указать такое δ = δ (ε ) > 0, что для всех х, удовлетворяющих соотношению |x a| < δ , имеет место неравенство |f (x) – A| < ε . Тот факт,

чтоАестьпредел f (x) приx

a, записывают ввиде lim f (x) = A.

 

x

a

Теоремы о пределах

 

Пусть lim f (x) = A и lim q(x) = B, тогда

 

xa

xa

 

1)lim( f (x) ± q(x)) = A ± B ;

xa

2)lim f (x)iq(x) = AiB ;

xa

3) lim f (x) = A (при условии, что В 0). xa q(x) B

Непрерывность функции в точке

Определение. Функция y = f (x), определенная в некоторой окрестности точки а, называется непрерывной в точке а, ес-

ли lim f (x) = f (a).

xa

76

Точки разрыва

Определение. Если функция y = f (x) определена в некоторой выколотой окрестности точки а или не является непрерывной в точке а, то говорят, что точка х = а есть точка разрыва функции f (x).

Точка х = а является точкой разрыва функции f (x) в одном из следующих случаев:

1. Односторонние пределы f (x) при ха существуют, конечны, равны между собой, но не равны значению функции в точке х = а. В этом случае точку х = а называют точкой устра-

нимого разрыва. lim

f (x) = lim

f (x) f (a).

x→ +a

0

x a

0

 

2. Односторонние пределы существуют, конечны, но не

равны между собой

lim f (x)

lim

f (x). В этом случае точка

 

x→ +a

0

x a

0

х = а называется точкой разрыва 1-го рода. Значение (А – В) – скачок функции.

3. Хотя бы один из односторонних пределов не существует или равен бесконечности. В этом случае точка х = а – точка разрыва 2-го рода.

При решении задач полезно помнить таблицу простейших пределов:

77

lim

 

c

 

= ∞ ,

 

 

 

 

lim cx= ∞

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0 x

 

 

 

 

→∞x

 

 

 

lim

x

= ∞ ,

 

 

 

 

lim ax=

0, 0<

a< 1,

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

c

 

 

 

 

→+∞x

 

 

 

lim ax = 0, a >1,

 

 

 

 

lim ax

= +∞ , a>

1,

x→−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→+∞x

 

 

 

lim

c

= 0,

 

 

 

 

 

lim ax

= +∞ , a<

1.

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

x

 

 

 

 

→−x

 

 

 

Выражения вида

 

;

0

 

;(∞ i0);(− ∞

);(1

)

принято

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

называть неопределенностями.

Примеры тестовых заданий с решениями к разделу «Предел и непрерывность функции одной

переменной»

Примеры первого уровня сложности

Неопределенность

 

 

 

Ввыражении lim Pn (x) , где Pn (x) – многочлен и Qm (x) –

x→∞ Qm (x)

многочлен, мы встречаемся с отношением двух бесконечно больших величин. При вычислении предела необходимо избавиться в числителе либо в знаменателе от бесконечно большой величины. Для этого делим числитель и знаменатель дроби на старшую степень числителя (либо знаменателя).

Пример 1. Вычислить lim

 

x2 + 2x5

 

 

 

 

=

 

.

 

4

2x + 5

x→∞

x

 

 

 

Решение. Делим числитель и знаменатель на старшую степень числителя х5:

78

 

(x2 + 2x5 ): x5

 

 

 

1

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

lim

 

= lim

 

 

x

 

 

=

= ∞ .

(x4 2x + 5): x5

1

2

5

 

x→∞

→∞ x

0

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

x

x4

x5

 

 

 

Величина, обратная бесконечно малой, есть бесконечно большая.

Неопределённость 0

0

lim f (x) . Пусть f (x) и q (x) – многочлены. Если f (a) = 0

xa q(x)

и q (a) = 0, то число а является корнем многочлена f (x) и корнем многочлена q (x), т.е. в разложении многочленов на множители будет присутствовать сомножитель (х а). Сократив дробь на (х а), получаем новое выражение, предел которого равен пределу исходного.

Пример 2. Вычислить lim

x2 5x + 6

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

x3 x2 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

5x + 6

 

(x 2)(x 3)

 

 

x 2

 

32

 

1

 

lim

 

 

 

 

=

 

 

= lim

 

 

 

= lim

 

=

 

=

 

.

 

x

2

9

 

 

 

 

 

3 + 3

6

x3

 

 

0

x 3 (x 3)(x + 3)

x 3 x + 3

 

 

 

В случае если неопределенность

0

 

содержит тригоно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

метрические функции, обычно используется 1-й замечатель-

ный предел:

lim

sin x

=1;

lim

x

=1.

 

 

x0 x

x0 sin x

Следствия: 1) lim

tgx

=1; 2) lim

arcsin x

=1; 3) lim

arctg x

x0 x

x0

x

x

0 x

Определение. Бесконечно малые α ( x)

и β (x)

(при x

называются эквивалентными, если lim

α (x)

=1.

 

 

 

 

 

 

 

xa

β (x)

 

 

 

=1.

a )

79

Обозначение: α (x) β (x).

 

Имеем при α ( x)

0 :

sin α (x) α (x); tg α (x) α (x);

arcsin α (x) α (x); arctg α

(x) α

(x).

При вычислении пределов произведения и частного одну бесконечно малую можно заменять ей эквивалентной.

Пример 3. Вычислить lim

sin 5x tg4x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

3x2

 

Решение. lim

sin 5x tg4x

=

 

0

= lim

 

5x 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

2

 

 

 

2

x0

 

 

 

 

 

0

x 0 3x

 

sin 5x 5x ; tg 4x 4x

при x

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

Неопределенность (1). Второй замечательный предел

=20 , так как

3

1

 

1

 

 

lim (1 + v(x))v( x) = e ;

lim

1

+

 

 

 

 

v( x)

0

 

 

 

v( x )→∞

 

 

 

v(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следствия: 1) lim

eα ( x ) 1

=1;

 

α

(x)

 

 

 

 

 

 

α ( x)0

 

 

 

 

 

 

2)

lim

ln (1

+ α (x))

=1,

тоестьпри α

α

 

α

( x) 0

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

eα ( x) 1 α (x), ln (1+ α (x)) α (x).

v ( x )

= e.

(x)0 :

Второй замечательный предел используется для раскрытия неопределенности вида (1).

Пример 4. Вычислить

x + 7

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x 1

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 7

2 x

 

x 1+1+ 7 2 x

lim

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x 1

 

→∞ x

 

x 1

2 x .

 

 

 

 

8 2 x

 

= lim 1

+

 

 

=

 

 

→∞

x

 

 

x 1

 

80

Соседние файлы в папке книги