Дидактические материалы для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике для студентов первого курса инженерно-технических специальностей вузов
.pdf
Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Высшая математика № 1»
ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике
М и н с к 2 0 0 9
Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Высшая математика № 1»
ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике для студентов первого курса инженерно-технических специальностей вузов
М и н с к 2 0 0 9
УДК 51 (075.8) ББК 21.1я7
С о с т а в и т е л и :
А.Н. Андриянчик, О.Л. Зубко, Е.А. Герасимова
Р е ц е н з е н т ы :
И.Н. Катковская, А.П. Рябушко
Данное издание содержит контрольные работы по высшей математике, которая излагает-
ся студентам первого курса инженерно-технических специальностей вузов. Может быть ис-
пользовано для проведения контрольных работ на практических занятиях, для промежуточ-
ных экзаменов, коллоквиумов, итоговых контрольных работ.
© БНТУ, 2009
Содержание |
|
Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»…………….4 |
|
Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость |
|
функции» ............................................................................................................................................ |
9 |
Контрольная работа «Неопределенный и определенный интеграл» ......................................... |
14 |
Контрольная работа «Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных» ... |
18 |
Контрольная работа «Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы» ....................... |
23 |
Контрольная работа «Дифференциальные уравнения» ............................................................... |
28 |
3
Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»
Вариант 1
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x1 x2 x3 4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
а) методом Крамера x x 2x 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 2x2 x3 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
x |
x |
3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) методом Гаусса x |
x |
x |
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 x3 2x4 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. Найти длину вектора a 3m 5n , если |
|
m |
|
|
|
n |
|
|
1, |
|
. |
|||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(m, n) |
4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x 3y 3z 9 0, |
3. Привести к каноническому виду уравнение прямой |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 y z 3 0. |
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (0; 0; 0), A2 (3; 2; 1), A3 (1; 4; 0), |
||||||||||||||
A4 (5; 2; 3). Требуется найти: |
1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- |
|||||||||||||
шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 8x 2y 20 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
Вариант 2
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x1 2x2 x3 2,
а) методом Крамера x1 2x3 x3 0,
x1 3x3 1;
x1 2x2 x3 0,
б) методом Гаусса x1 2x3 x4 0,
x1 3x4 0.
2. Какой угол образуют единичные векторы m и n , если векторы a m n, b 3m 6n ортогональны?
3.Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (–1; 3) и точку пересечения прямых 2x y 1 0, 3x y 4 0 .
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 0), A2 (0; 7; 2), A3 ( 1; 0; 5),
A4 (4; 1; 5) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 3x2 4y2 18x 15 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
4
Вариант 3
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
а) методом Крамера x1 x2 x3 1,
x2 x3 x1 1,2x1 x3 x4 0;
x1 x2 x4 1,
б) методом Гаусса x2 x3 x4 1,
2x1 x3 x4 0,3x1 x4 5.
2. |
Определить длины диагоналей параллелограмма, построенного на векторах |
||||||||||
a 3m 4n и b m 2n , если |
|
m |
|
|
|
n |
|
1, (m, n) . |
|
||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
x 3y 3z 6 0, |
|
|
|
|
|
|
|||||||
3. |
Привести к каноническому виду уравнение прямой |
||||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 y z 3 0. |
|
4. |
Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 4; 1), A3 (1; 1; 7), |
||||||||||
A4 (3; 4; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 2y2 2x 8y 7 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 4
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
а) методом Крамера |
x |
2x |
x 1, |
||
|
1 |
2 |
3 |
||
|
|
2x1 x2 x3 2, |
|||
|
|
|
|
x3 x2 1; |
|
|
|
x1 |
|||
б) методом Гаусса |
x |
2x x 0, |
|||
|
1 |
|
2 |
4 |
|
|
2x1 x2 x3 0, |
||||
|
|
|
x3 x4 0. |
||
|
x1 |
||||
2.Найти скалярное произведение векторов a, b , если a 2i j k, b j 2k .
3.Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (0; 3) и точку пересечения прямых x y 1 0, 3x y 4 0 .
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (5; 1; 0), A2 (7; 1; 0), A3 (2; 1; 4),
A4 (5; 5; 3) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 8x y 15 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
5
Вариант 5
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
а) методом Крамера |
2x2 2x3 4x1 2, |
|
||||||||||||
|
|
x3 |
2, |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x1 x2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 x2 x3 1; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
2x2 2x3 4x4 1, |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 x4 2, |
|
|||||
б) методом Гаусса 3x1 x2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
x1 x2 x3 x4 1, |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
4x 4x 2x 4x 0. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|||
2. Зная, что |
|
a |
|
2, |
|
b |
|
5, (a,b) |
2 |
, определить, при каком значении |
взаимно |
|||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
перпендикулярны векторы p a 17b и q 3a b .
3.Даны уравнения сторон треугольника x 2y 1 0, 5x 4y 17 0, x 4y 11 0 . Составить уравнение прямой, проходящей через одну из вершин треугольника параллельно противоположной стороне.
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (0; 0; 0), A2 (5; 2; 0), A3 (2; 5; 0),
A4 (1; 2; 4) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 y2 4x 10y 20 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 6
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
2x1 x2 x3 3, |
|
|||
|
x2 2x3 0, |
|
||
а) методом Крамера 3x1 |
|
|||
|
|
x3 |
1; |
|
x1 x2 |
|
|||
2x1 x3 x4 3, |
|
|||
|
|
|
0, |
|
б) методом Гаусса 3x1 x2 2x3 |
|
|||
|
|
|
|
|
x1 x2 x3 1, |
|
|||
6x x x 3x 2. |
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
2. При каких значениях |
и |
векторы a i j 2k |
иb 5i j k коллинеарные? |
|
3. На прямой 2x y 11 0 найти точку, равноудаленную от двух данных точек
A(1; 1), B (3; 0) .
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 4; 1), A3 (1; 1; 7),
A4 (3; 4; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 18y 30x 9y2 9 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
6
Вариант 7
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
3x1 2x2 x3 1,
а) методом Крамера 6x1 4x2 2x3 2,
x1 x2 x3 1;
3x1 2x2 x3 x4 1,
б) методом Гаусса 6x1 4x2 x3 2x4 2,
3x1 2x2 2x3 3x4 1.
2. На векторах AB (4; 5; 0) и AC (0; 4; 2) построен треугольник АВС . Вычислить длину его высоты, опущенной из вершины В на сторону АС.
3.Найти проекцию точки Р (3; 1; –1) на плоскость x 2y 3z 30 0 .
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 0), A2 (1; 2; 1), A3 (0; 1; 7),
A4 ( 3; 4; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 18y 30x 9y2 9 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 8
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x1 x2 x3 1,
а) методом Крамера x1 x2 x3 1,
x1 x2 x3 0;
3x1 x2 x3 x4 0,
б) методом Гаусса 5x1 3x2 x3 x4 2,
x1 2x2 x3 x4 1.
2. |
Даны векторы OA 2i 3 j k, OB i 4 j, OC 4i j k, OD 5i 5 j 3k. Дока- |
||||||||
зать, что диагонали АС и BD четырехугольника ABCD взаимно перпендику- |
|||||||||
лярны. |
|
|
|
|
|
|
|||
3. |
Найти точку пересечения прямой |
x 1 |
|
|
y 1 |
|
|
z |
и плоскости 2x 3y z 1 0 . |
|
2 |
|
|||||||
|
1 |
|
|
6 |
|
||||
4. |
Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: |
A1 ( 3; 1; 2), A2 (1; 2; 1), A3 (1; 1; 0), |
|||||||
A4 (2; 4; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 18y 30x 9y2 9 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
7
Вариант 9
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x1 x2 x3 1,
а) методом Крамера x1 x2 x3 1,
x1 2x2 x3 0;
|
|
|
|
|
|
|
2x1 x2 x3 x4 1, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
x 3, |
||||
б) методом Гаусса x 2x |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
5x1 4x2 5x3 x4 5. |
|||||||
2. |
Выяснить, компланарны ли векторы a 2i 5 j 7k, b i j k, c i 2 j 2k. |
|||||||||||||
3. |
Через прямую |
|
x 2 |
|
y |
|
z 1 |
провести плоскость, параллельную прямой |
||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
y 2 |
|
z 3 |
|
3 |
|
2 |
1 |
|
|||
|
x |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 5; 1), A3 (1; 1; 3), |
|||||||||||||
A4 ( 4; 4; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 18y 30x 9 y2 9 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
Вариант 10
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x1 x2 2x3 1,
а) методом Крамера x1 x2 x3 1,
x1 2x2 x3 0;
|
x |
x |
x 2, |
|
|
|
||
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
б) методом Гаусса 3x1 |
3x2 |
2x3 5, |
|
|
|
|||
|
|
|
3x2 |
x3 16. |
|
|
|
|
|
9x1 |
|
|
|
||||
2. Найти |
площадь |
|
|
параллелограмма, |
построенного |
на |
векторах |
|
a 2i 5 j 7k, b i j k, c i 2 j 2k.
3.Составить уравнение плоскости, проходящей через начало координат перпендикулярно плоскостям x 5y z 7 0, 3x y 2z 3 0 .
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (0; 1; 1), A2 ( 2; 4; 1), A3 (1; 1; 3),
A4 (3; 5; 1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 18y 30x 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
8
Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость функции»
Вариант 1
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
a) lim |
x2 |
3x 2 |
; á) lim |
1 cos8x |
. |
||
|
|
x |
|
1 cos 4x |
|||
x 2 |
|
|
1 |
x 0 |
|
||
|
|
2 |
|
|
|
||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 1, x 1, |
|||||||
|
x2 |
3x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
a) f x |
|
|
|
|
; á) f |
|
x |
|
|
, 1 x 4, |
|||||
|
x x3 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2, x 4. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. Найти производные функций: |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
sin x |
|
|
x2 |
|
y2 |
|
|
|
|||||
a) y arcsin |
|
|
; á) |
|
1; â) y (x 1) x . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1 sin2 x |
|
|
25 |
|
9 |
|
|
|
||||
|
|
d 2 y |
|
|
|
|
|
|
|
x t2 2, |
|||||
4.Найти dx2 : a) y y 1 t3 1.
3
5.Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:cos2 x; á)
3 |
2x 1 1 |
|
ln x |
|
||||
a) lim |
|
|
|
|
|
; á) lim |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
x 1 |
|
x 1 |
x 0 ctg x |
|
||||
6.Исследовать функцию и построить ее график: y 1 x2 .
x2
Вариант 2
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
|
|
|
|
2 |
|
||
|
(x 1)3 |
(x 1)3 |
|
|
3x 2 |
|
|
|
|
|
x |
|
|||||
a) lim |
|
|
; á) lim |
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||||
x (x 1)2 (x 1)2 |
x 0 |
|
3x 2 |
|
||||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 1, x 3, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a) f x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; á) f x 3x 7, 3 |
x 4, |
|
|
|
|||||||||||
1 x |
|
|
x2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
x 4. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 x, |
|
|
|
|||||
3. |
Найти производные функций: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
a) y ln |
|
|
x2 1 |
1 |
; á) x4 y4 |
x2 y2; â) y x2ex2 sin 2x. |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
x2 1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
d |
2 |
y |
|
|
|
|
x arcsin t, |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4. |
Найти |
|
|
|
|
|
|
|
: a) y arctg x3; á) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
dx2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 1 t2 . |
|
|
|
||||||||||||
5. |
Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: |
||||||||||||||||||||||||
a) lim |
1 cos x |
; |
|
á) lim ( arcctg x) ln x. |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
x 0 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
x |
|
6. |
Исследовать функцию и построить ее график: |
|
. |
||||||||||||||||||||||
(1 x)3 |
|||||||||||||||||||||||||
9
