Задания и методические указания для типовых расчетов по математике
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0, |
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7.7. |
y tg x, |
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x, |
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x 0,
0 x |
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1 |
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, |
7.8. y 9 |
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. |
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2 |
2 x |
|||||
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x |
. |
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2 |
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1
7.9. y 43 x .
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x, |
x 0, |
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7.10. |
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y (x 1)2 , 0 x 2, |
||||||
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x 3, x 2. |
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|||||
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cos x, |
x 0, |
|||
|
|
x, |
0 x 2, |
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7.13. |
y 1 |
|||||
|
|
x |
2 |
, |
x |
2. |
|
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||||
7.11. y |
1 |
. |
|
||
1 |
2 e3 x
3x 1,
7.14. y 2x 1,
|
|
x 4, |
x 1, |
||
|
|
2, |
1 x 1, |
||
7.12. |
y x2 |
||||
|
|
2x, |
|
x 1. |
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||
x 2, |
7.15. |
y |
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1 |
. |
x 2. |
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log4 x |
||||
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x 3, |
x 0, |
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1 |
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1 |
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y x 1, |
0 x 4, |
7.17. y 2 |
|
. |
7.18. y (1 x)arctg |
|
. |
|||||
7.16. |
x2 5 |
||||||||||||
|
x2 |
||||||||||||
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3 |
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|
x 4. |
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1 |
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|||||||
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x, |
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1
7.19. y 51 x2 .
1
7.22. y 2x 5 .
7.25. y 1 x3 . 1 x
7.20. y |
1 |
|
|
. |
7.21. |
y |
|
|
1 |
. |
|
|||||
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||||||||||||
1 |
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
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1 e |
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sin x |
|||||||
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|
1 x |
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1 |
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|
7 x 3 |
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||||
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. |
7.24. y |
. |
|||||||||
7.23. |
y |
x2 |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
e |
|
|
|
x2 4 |
||||||||||
7.26. y 12 ,
x, x 1,
1 x 6 , x, x 6 .
x2 4, x 2,
7.27.y 3x 2, 2 x 2,
12 x2 , x 2.
x2 , x 3,
7.28. y 2x 1, x 3.
7.31. y |
10x |
|
. 7.32. |
|
x3 3 |
||||
|
|
|||
7.29. |
y |
|
|
|
1 |
. |
||
|
|
|
|
|||||
log |
2 |
(x 4) |
||||||
|
|
|
|
|||||
|
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||
sin 5x |
|
|
0, |
|
||||
|
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|
|
, x |
|
|||
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|||||
y |
3x |
|
|
|
|
|||
|
2, x 0. |
|
||||||
|
|
|||||||
7.30. |
y arcctg |
1 |
. |
|
|||
3 x |
21
З а д а н и е 8
Найти первые производные от функций:
8.1. а) |
y arctg 5 |
1 |
x |
|
ln2 cos |
|
2 |
|
; |
|||||||||||
|
|
x |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||
8.2. а) |
y |
|
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|
1 |
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|
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|
|
; |
|
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||||
|
x2 (x |
|
|
1 x2 ) |
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|||||||||||||
|
1 |
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|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e |
x |
e |
x |
|
|
|
|||||||
8.3. а) |
y ln cos2 arctg |
|
|
|
|
; |
|
|
||||||||||||
|
2 x |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
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||||||||
б)
б)
б)
y
y
y
2 |
|
|
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|
||
|
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|
|
|||
(sin x)ln2 x . |
||||||
|
|
cos |
2 |
|
||
(arctg x) |
x . |
|||||
|
|
|||||
1 (x e
x )sin x .
8.4. а) |
y |
|
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|
ln arctg |
1 |
; |
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||||||||||||
|
x arccos |
x |
|
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||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
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8.5. а) |
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|
cos2 ax |
; |
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||||||||
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|||||||
|
y |
|
ln sin2 ax |
|
|
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|||||||||
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|
|
ln t |
|
|
|
|
|
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||
8.6. а) |
s arcsin |
|
|
t2 |
1 |
|
|
; |
|
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|||||||||||||||||||||
|
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|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||
t2 |
1 |
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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||||||
8.7. а) |
y sin x ln x ; |
|
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|||||||||||
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|||||||||
8.8. а) |
y arctg |
|
1 x |
|
; |
|
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|||||||||||||||
1 x |
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|||||||||||||||||||
|
|
|
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|
|
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||||||||
8.9. а) |
y |
|
cos x |
|
|
|
1 |
ln tg |
x |
; |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||
2sin2 x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
π |
|
||||||||||||
8.10. а) |
y tg2 |
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
2ln cos |
|
|
|
|
|
|
; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
||||||||||
8.11.а) y ln tg 
x3 5 ;
8.12.а) y 5arcsin
x2 1 ;
8.13. а) |
y ln |
|
a2 x2 |
|
|
|
|
a |
arccos |
|
; |
||||||
|
|
x |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
a x |
||||||||||||
|
|
|
|
|
a x |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
8.14. а) |
y |
1 |
arctg |
x |
ln |
4 |
|
a x |
; |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
a |
|
|
|
a x |
||||||||
8.15. а) |
y ln(ex sin x e x cos x) ; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
sin x |
|
|
|
|
x |
|
|||||
б) |
y |
|
|
|
|
|
. |
|
x |
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
б) y (tgln x)arcsin
x .
|
y cos |
|
|
|
|
|
ln sin x . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
б) |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
б) |
|
y e2 x sin(cos2 (tg3 x)) . |
||||||||||||||||||
б) |
y (1 x)cos3 (3x2 ) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
arctg( x 1) |
|||||||||
б) |
|
y 2cos2 |
|
|
. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ln x sin x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
б) |
y |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ex |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
б) |
y (1 x2 )cos arctg x . |
|||||||||||||||||||
|
|
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|
|
|||||||||
б) |
y (1 sec2 x) |
x arctg x3 . |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
sin2 ex |
|||||||||||||
|
|
|
|
x |
||||||||||||||||
б) |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||
|
3x 1 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ln 3x sin2 ex |
|||||||||||||||
б) |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
y arctg(1 |
|
|
) |
|
. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
tg x |
|||||||||||||||
б) |
|
x |
||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
||||
8.16. а) y arccos(sin2 x cos2 x) ; |
б) |
y ctg |
|
. |
||
|
||||||
|
|
|
2 |
|||
22
8.17.а) y ln2 arccos 1x ;
8.18.а) y arctg2 x 
1 x2 ;
8.19. а) y ln ln(ex cos x e x sin x) ;
8.20. а) y arctg tg2
e2 x ;
8.21. а) r arctg1 cos ; sin
8.22. а) y ln cosarctg x ;
8.23. а) f (x) |
1 |
arctg |
x 2 |
; |
|
2 |
1 x2 |
||||
|
|
|
xsin
8.24.а) y arctg1 x cos ;
8.25.а) y ln cos3 
arctg e2 x ;
8.26.а) y ln3 tg 
1 
x ;
8.27. а) y arcsin x tg x ;
8.28.а) y sin x x x2 ;
8.29.а) y arctg(1 
x )
x ;
|
|
|
|
|
|
8.30. а) |
y ln arctg |
1 x |
; |
||
x3 |
|||||
|
|
|
|
||
8.31. а) |
y e2 x sin(cos2 (tg3 x)) ; |
||||
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б) б)
б)
б)
б)
y sin 
x cos2
x .
y
x ln2 x .
y arctg
ln(1 ex2 ) .
|
l |
arctg |
x |
|
|
y |
|
|
|
. |
|
|
|
||||
x 1 |
|
|
|
||
y sin x cos x . y tg 2x x .
f (x) arcsin2 3x x2 .
y (cos2x)ln x .
y 1 x2 tg |
|
. |
|
|
|
|
|||||
x |
|
|
|
|
|||||||
y 1 tg 2x arctg 2 x . |
|
|
|||||||||
y arcsin2 (tg 2x) . |
|
|
|
|
|||||||
y |
1 |
ln(tg x sec x) |
1 |
cosec x . |
|||||||
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||
y ln(ex sin x e x cos x) . |
|||||||||||
|
|
|
|
y (tg 2x)ctg |
x |
|
|
|
|||
б) |
2 . |
|
|
||||||||
ln x cos x |
|
|
|
|
|||||||
y |
|
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
ex |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
x |
e |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
8.32. а) y ln cos2 arctg |
e |
|
|
|
|
; |
|
б) |
y (x |
e x ) |
|
x . |
||||||||||
|
2 x |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
З а д а н и е 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти yx , |
yxx : |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x ln t, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ex sin y e y cos x |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
||||||
9.1. а) |
; |
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
t |
|
|
|
. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
t |
|
|
|
|
|||
23
9.2.а) ex y xy ;
9.3.а) y x arctg y ;
x ln 1t ,
9.4. а) y t 1;
t
9.5.а) y2 x ln xy ;
9.6.а) x 
y 3 yx 0 ;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
|
|
|
||||||
|
t , |
|||||||||||
|
x |
|
|
|||||||||
9.7. а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
t ; |
|||||
|
y |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
t |
cos |
2 |
t, |
|||
9.8. а) |
x e |
|
|
|
|
|
||||||
y e t sin2 t; |
||||||||||||
9.9. а) |
x |
|
|
|
x |
|
2xy a2 0 ; |
|||||
|
|
y |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9.10. а) |
x2 y2 |
cos y ; |
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
9.11. а) |
x tg |
|
2 |
t , |
|
|
|
|
|
||
|
y sin2 |
t ; |
|||
x a sin2 2 ,
9.12.а) y b cos2 2 ;
x ln2 t,
9.13.а)
y t ln t;
|
x cost, |
|
|
|||||||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
||||
|
y sin4 |
|
. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 2t |
, |
|
|
|
|
|
|||
б) |
x |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
y 254 3t. |
|
|
|
|||||||||||
б) |
y |
|
|
ey |
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
x2 9 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
x ln tg |
|
|
|
|
|
|
cost sin t, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
y sin t cost. |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
e |
t |
e |
t |
|
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|
, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
et |
e t |
|
|||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) 2x cos y 3y . |
||||||||||||||
б) x4 y4 2xy 0 . |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
x t |
|
|
|
|
sin 2t, |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
y cos |
3 |
t. |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
x a cos3 t, б) y bsin3 t.
б) 2 y 9 xy3 .
б) 2xy ex y .
б) x2 y (2 y)2 xy .
24
|
|
|
|
|
x tg |
2 |
t, |
9.14. а) |
|
||
y 3ctg t; |
|||
9.15. а) |
xy y x ; |
||
x e2t cos2 t,
9.16. а) y e2t sin2 t;
|
|
x e |
t2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9.17. а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y sin et2 ; |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
x arcsin |
|
|
|
|
, |
|||||
|
|
1 t2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9.18. а) |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y arccos |
|
|
|
|
|
; |
||||
|
1 t |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9.19.а) 3
x2 3
y2 3
a2 ;
9.20.а) xy ln y 1;
9.21.а) tg y 2x y ;
9.22.а) xy tg y ;
9.23.а) x3 y3 3xy 1;
2 |
2 |
2 |
9.24. а) x3 y 3 a3 ;
б) (x y)2 (x 3y)3 0 .
|
|
|
cost |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
, |
|
|
cos 2t |
|
||||||
б) |
|
|
|
||||
|
|
sin t |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
y |
|
|
|
|
|
. |
|
|
cos 2t |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
б) arctg |
y |
ln(x2 |
y2 ) . |
||||
|
|||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
б) ey 2x 5y .
б) y ln x xln y 1.
|
x 2ln ctg t 1, |
|||||||||
б) |
|
y tg t ctg t. |
||||||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
2 |
, |
|
||||
|
x 1 |
|
|
|||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y tg |
|
|
1 t . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x e |
2t |
, |
|
|
|
|
|||
б) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
y cos |
|
. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
||
x t3 1,
б)
y t3 1.
x a bsin2 t,
б) y a b cos3 t.
x t 1t ,
б)
y 5t
t .
25
x ln(2t 1), |
||||
9.25. а) |
y |
1 |
; |
|
|
||||
cost |
||||
|
|
|
||
x ln(2t 1),
9.26.а) 1
y ;
cos2 t
9.27.а) xy ex ey 0 ;
9.28.а) arctg xy 12 ln(x2 y2 ) ;
9.29.а) xy 5 sin y ;
б) y |
y |
2xy 0 . |
|
x |
|||
|
|
б) exy cos(x y) y .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t , |
|
|
|
|
|
|
||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
y 3 t . |
|
|
|
|
|
|
||||
|
x cost t sin t, |
||||||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y sin t t cost. |
|||||||||||
|
|
cos |
3 |
t |
|
|
|
||||
|
x |
|
, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
cos 2t |
|
|
|
||||
б) |
|
sin |
3 t |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
cos 2t |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
x 5 |
2t |
1, |
||||
9.30. а) |
ln(x y) ln |
ln(xy) |
; |
б) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
y |
|
y 5t 2t. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x sin e |
2t |
, |
||||
9.31. а) |
y |
2 |
x sin y ; |
|
|
б) |
|
|||||||
|
|
|
|
y e2t 1. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x tg |
2 |
t, |
|
|||
9.32. а) arctg y 4x 5y ; |
|
б) |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y 3ctg t. |
||||||
З а д а н и е 10
Исследовать функцию и построить ее график.
10.1.y x 1 2 .
x 1
10.4. |
y |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 x2 |
|
||||||
|
|
5 |
2 |
|
|||
10.7. y 2x |
3 |
5x |
3 |
1. |
|||
|
|
|
|
|
|
10.3. y ln(2x2 3) . |
||||||
10.2. y 33 x2 2x . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
10.5. y 3 |
|
3 |
|
|
10.6. y x2e |
|
. |
|
|
|||
x |
x 1 |
. |
x |
|||||||||
10.8. y (1 x2 )3 . |
10.9. y lg |
|
1 x2 |
|
. |
|||||||
|
|
|||||||||||
26
10.10. y |
cos 2x |
. |
|
10.11. y |
x2 2 |
. |
|
|
|
|
|
10.12. |
|
y |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 5x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
cos x |
|
|
|
|
|
x2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
10.13. y lg x2 3x 2 . 10.14. y x6 3x4 |
3x2 |
5 . |
|
|
10.15. y e x |
x2 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2x 1 |
|
|
|
|
|
|
x4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
10.16. |
y |
|
|
. |
|
10.17. y |
|
. |
10.18. y 3 |
(x 1)2 |
3 x2 |
1. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
(x 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10.19. y3 6x2 x3 . |
10.20. y e |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
10.21. y x 2arctg x . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x2 4 x 1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x3 |
2x2 7x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||||
10.22. |
y |
|
. |
10.23. y |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
10.24. y (x 2)e x . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2x2 |
|
|
1 x3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
x 1 |
. |
||||||||||||||||||||||
10.25. |
|
|
. 10.26. |
y |
3 |
(x |
|
2) |
2 |
3 |
(x |
|
1) |
2 |
. 10.27. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1 |
x)(1 x2 ) |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
4 |
||||||||||||||||||||||||||
|
y ln x |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4 y2 (x2 1)3 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.28. |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
10.29. y |
|
e |
|
|
|
x . |
|
|
|
|
|
10.30. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
10.31. y arcsin |
|
|
2x |
10.32. y x ln(x 1) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
З а д а н и е 1. Решение произвольных систем линейных алгебраических уравнений методом Гаусса
П р и м е р 1. 1. Решить методом Гаусса систему уравнений
x1 2x2 x3 2,2x1 x2 x3 3,x1 3x2 x3 5.
Решение. Составим матрицу из коэффициентов при неизвестных и свободных членов:
1 |
|
|
|
||
2 |
1 |
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
A |
2 |
1 |
1 |
3 |
. |
|
1 |
3 |
1 |
5 |
|
|
|
||||
27
Умножая первую строку матрицы А поочередно на 2, 1 и прибавляя соответственно ко второй и третьей, получаем матрицу
|
|
1 |
2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
A1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
. |
|
|
3 |
1 |
|
1 |
|||
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
Поменяем в матрице A1 местами вторую и третью строки. Затем умножим полученную вторую строку на 3 и прибавим к последней строке. Получим матрицу
|
|
|
1 |
2 |
1 |
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
A2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Матрице A2 соответствует система уравнений |
|
|
|||||||||
|
x 2x x 2, |
|
|
||||||||
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
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x2 3, |
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x3 8. |
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||
|
|
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|
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Отсюда получаем x 8, |
x |
|
3, |
x 4 . Ответ: |
X (4 3 |
8)T . |
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3 |
2 |
|
|
1 |
|
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П р и м е р 1. 2. Решить методом Гаусса систему уравнений |
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|
x1 x2 x3 x4 1, |
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x2 2x3 2x4 2, |
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3x1 |
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3x3 6x4 7, |
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||||
2x1 4x2 |
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|||||||||
7x 5x 6x 6x 6. |
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1 |
|
|
2 |
3 |
|
4 |
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Решение. Составив матрицу из коэффициентов при неизвестных и свободных членов, умножая первую строку матрицы А поочередно на 3, 2, 7 и прибавляя соответственно ко второй, третьей и четвертой строке, получим:
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 1 1 |
1 |
|
1 |
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||||||
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||||||||||||||
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2 |
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2 |
1 |
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( 3) ( 1) |
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3 |
1 |
2 |
|
2 |
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0 |
1 |
|
1 |
|||||
|
2 |
4 |
3 |
6 |
|
7 |
|
|
0 |
6 |
5 |
8 |
|
5 |
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7 |
5 |
6 |
6 |
|
6 |
|
|
0 |
2 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||||||||
28
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|||
|
|
|
|
|||||||||||
|
0 |
2 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
||||
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|
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0 |
0 |
2 |
5 |
|
8 |
|
0 |
2 |
1 |
1 |
|
1 . |
||
|
|
|
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|
|
2 |
|
|
8 |
|||||
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0 |
0 |
5 |
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0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
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|
|
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|||||||
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|
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Полученная матрица равносильна системе уравнений
x |
x |
x |
x 1, |
|
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1 |
2 |
3 |
4 |
2x2 x3 x4 1, |
||||
|
|
2x3 5x4 8. |
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|
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|
Система имеет три уравнения и четыре неизвестных. Выбирая, например, |
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x4 |
в качестве |
|
|
|
|
свободной |
|
неизвестной |
и полагая x4 C , находим |
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x |
5 |
C 4, |
x |
5 |
|
3 |
C, |
x |
5 |
|
|
3 |
C |
|
|
|||||||||
|
|
|
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||||||||||||||||
3 |
2 |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
1 |
|
2 |
|
|
4 . |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|||||||||||||
|
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|
|
5 |
|
|
|
3 |
|
|
5 |
|
3 |
|
5 |
|
T |
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|
Ответ: |
X |
|
|
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|
C |
|
|
|
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|
|
C |
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C 4 |
C , где C R . |
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|||||||||||
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3 |
|
|
4 |
|
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
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За д а н и е 2. Векторы. Прямая и плоскость в пространстве
Пр и м е р. Даны координаты вершин треугольной пирамиды A1 A2 A3 A4 :
A1(2; 0; 1) , A2 (0; 1; 2) , A3 (2; 3; 8) , |
A4 (1; 0; 3) . Найти: |
|
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|
1) проекцию вектора A1 A2 на вектор A3 A4 . |
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|
|
( 2; 1; |
3) , |
|
( 1; |
3; |
5) . |
||||
Находим векторы |
A1 A2 |
A3 A4 |
|||||||||
Скалярное произведение этих векторов:
A1 A2 A3 A4 ( 2) ( 1) 1 ( 3) ( 3) ( 5) 2 3 15 14 .
Длина вектора A3 A4 :
A3 A4
( 1)2 ( 3)2 ( 5)2 
1 9 25 
35 .
Проекцию A1 A2 на A3 A4 находим по формуле
|
|
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|
A1 A2 |
|
A3 A4 |
|
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14 |
|
. |
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Пр |
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A1 A2 |
|||||||||||||||
A3 A4 |
|
|
|
|
A3 A4 |
|
35 |
|
||||||||||
|
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29
2) |
|
площадь грани A1 A2 A3 . Так как |
A1 A2 |
|
( 2 ;1; 3) , |
A1 A3 |
(0; 3; 7) , то |
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i |
|
j |
k |
|
|
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1 |
3 |
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
2 1 |
|
|
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|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
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|
1 |
|
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|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
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S |
A A A |
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|
A A A A |
|
|
|
2 |
1 |
3 |
|
|
i |
|
j |
k |
|
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
1 2 1 3 |
|
|
2 |
|
|
0 |
3 |
7 |
|
|
|
|
|
2 |
3 |
7 |
|
|
|
0 |
7 |
|
|
|
|
0 |
3 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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12 16i 14 j 6k 8i 7 j 3k
64 49 9
122 .
3)объем пирамиды:
|
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1 |
|
|
|
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|
|
1 |
|
|
2 |
1 |
3 |
|
|
|
|
14 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|||||||||||
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|
V |
|
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|
. |
|||||||||
|
|
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|
A1 A2 A1 A3 A1 A4 |
|
|
|
0 3 |
7 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
6 |
6 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
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1 |
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
4) |
расстояние от |
вершины |
A1 |
до |
плоскости, |
|
|
|
в |
которой лежит грань |
|||||||||||||||||||||||||
A2 A3 A4 . Уравнение плоскости A2 A3 A4 |
|
|
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|||||||||||||||||||
|
x |
y 1 |
z 2 |
|
|
|
2 |
|
|
10 |
|
x |
|
2 |
10 |
|
( y 1) |
|
2 |
2 |
|
|
(z 2) |
||||||||||||
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||
|
|
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|||||||||||||||||||||||||
|
2 |
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
1 |
1 |
5 |
|
|
1 5 |
|
|
|
1 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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20x 0 ( y 1) 4(z 2) 20x 4z 8 0 или A2 A3 A4 : 5x z 2 0.
Расстояние от точки A1 до плоскости A2 A3 A4
d ( A1; A2 A3 A4 ) |
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5 2 1 2 |
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7 |
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|||||||||||||||||
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|||||||||
2 |
|
0 |
2 |
|
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2 |
26 |
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|||||||||||||||||||||
|
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||||||||||||||||||
|
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5 |
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( 1) |
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. |
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||||||
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|
5) расстояние от вершины A1 |
|
до |
прямой |
A2 A3 есть |
|
|
высота A1H |
|||||||||||||||||||||||||||||||
треугольника A1 A2 A3 , т. е. |
|
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2SA A A |
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||||||||
d ( A1; A2 A3 ) A1H |
|
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2 |
122 |
|
|
|
|
|
|
2 122 |
|
2 |
61 |
|
||||||||||||||||||||
1 2 3 |
|
|
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|
|
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|
|
|
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|
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|
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. |
||||||||||
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A2 A3 |
|
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22 22 |
102 |
108 |
|
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54 |
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|||||||||||||||||||||||||||
|
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A1 |
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A2 |
H |
A3 |
|
30
