- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •II. ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ.ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ. ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Литература
6.4. Разложить в ряд Фурье функцию f (x), заданную в интервале (0; π), продолжив (доопределив) ее четным и нечетным образом. Построить график для каждого продолжения.
а. f (x)= (x −5)2. |
б. f (x)= 4 |
x |
|
3 |
. |
||
6.5. Разложить в ряд Фурье в указанном интервале периодическую функцию f (x) с периодом 2l :
а. f (x)= 4x −3, −5 < x < 5, l = 5. б. f (x)= 2x + 2, −1 < x < 3, l = 2.
6.6.Воспользовавшись разложением функции f (x) в ряд Фурье
вуказанном интервале, найти сумму данного числового ряда:
а. f (x)= |
|
x |
|
, (− π;π), |
∑∞ |
|
1 |
|
. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
n=1(2n −1)2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
б. f (x)= x2 , [− π;π], |
∑∞ (−1)n+1 |
1 |
. |
|||||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
n=1 |
|
n2 |
|||
Домашнее задание
6.7. Разложить в ряд Фурье периодическую (с периодом 2π ) функцию f (x), заданную на отрезке [−π;π]:
а. ( ) 0, − π ≤ x < 0, f x = x + 2, 0 ≤ x ≤ π.
б. ( ) 0, − π ≤ x < 0, f x = 3 − x, 0 ≤ x ≤ π.
6.8. Разложить в ряд Фурье функцию f (x)= 3− |
x |
|
2 |
, заданную в ин- |
тервале (0; π), продолжив (доопределив) ее четным и нечетным образом. Построить графики для каждого продолжения:
6.9. Разложить в ряд Фурье в ин тервале −3 < x < 3 периодическую функцию f (x) с периодом 2l , l = 3:
f (x)= 2x −3.
18
6.10. Воспользовавшись разложением функции f (x)= x в ряд Фурье в интервале [0;π] по косинусам, найти сумму числового ряда
∑ 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
(2n −1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ответы |
|
f (x)= π − 2 |
|
|
|
2 |
∑∞ cos((2k −1)x)+ π − 2 |
∑∞ sin((2k −1)x) |
|
|||||||||||||||||||||||||
6.1. а. |
|
|
− |
− |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
π k =1 (2k −1)2 |
|
|
π |
k =1 2k −1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∞ sin(2kx) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
− ∑ |
|
|
|
2k |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
|
|
∑∞ cos((2k −1)x)+ π − 4 |
∑∞ sin((2k −1)x)− |
|
|||||||||||||||||||||
б. f (x)= |
π + 4 |
− |
1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π k =1 (2k −1)2 |
2π |
k =1 |
2k −1 |
|
|||||||||||||||||
|
|
∞ sin(2kx) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
− ∑ |
|
|
|
|
2k |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.2. |
x |
2 |
= |
π2 |
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
n cos nx |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
3 |
+ 4 ∑ |
(−1) |
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
6.3. |
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
(−1)n+1 sin nx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2x |
= 4 ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(π − 5)2 (−1)n + 5 |
|
|
|||||||||
6.4. а. (x − 5)2 = π2 −15π + 75 |
+ |
4 |
∑∞ |
cosnx, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
π n=1 |
|
|
n2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 ∞ (25n2 − 2)+ (−1)n |
(2 − n2 (5 − π)2 ) |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
(x − 5) |
|
|
= |
|
n∑=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin nx. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 4 |
|
|
−1 |
|
|
6ln 4 |
∞ |
(−1)n 4 |
3 −1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
б. |
43 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
cos nx, |
|
|
||||||
|
|
πln 4 |
|
|
π |
|
9n2 + (ln 4)2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−(−1)n 4 |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
∞ |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
43 |
|
= |
|
|
nsin nx. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
π n=19n2 + (ln 4)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
19
6.5. а. 4x −3 |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
∞ (−1)n+1 |
|
|
nπ x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
= −3 + |
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
π |
|
|
n |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
nπx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
∞ (−1) sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
б. 2x + 2 = 2 − |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6.6. а. |
|
π |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б. |
π2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6.7. а. |
|
|
f (x)= |
π + 4 − |
2 |
|
|
∑∞ cos((2k −1)x) |
+ π + 4 |
∑∞ sin((2k −1)x) |
+ |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
π k =1 (2k −1)2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
k =1 2k −1 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∞ sin(2kx) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
+ ∑ |
2k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
б. f (x)= |
6 − π + |
2 |
∑∞ cos((2k −1)x)+ |
6 − π |
∑∞ sin((2k −1)x)+ |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
π |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
π k =1 (2k −1)2 |
|
|
|
|
|
k =1 |
2k −1 |
|
|||||||||||||||||||
∞ sin(2kx) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
+ ∑ |
|
|
2k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−π |
|
|
|
|||
|
|
x |
|
|
|
2 1−3 |
2 |
|
|
|
|
4ln3 |
∞ 1−(−1)n |
3 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
6.8. 3 |
|
2 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
∑ |
4n2 +(ln 3)2 |
cos nx, |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
πln3 |
|
|
|
π |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−(−1)n 3− |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
− |
|
|
|
8 |
|
∞ |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
3 |
|
2 |
= |
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nsin nx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π n=1 4n2 + (ln 3)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
6.9. 2x −3 = −3 + |
12 |
∞ |
(−1)n+1 |
|
|
πnx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
sin |
3 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
6.10.π2 . 8
20
З а н я т и е 7
Вычисление двойных и тройных интегралов в декартовых координатах
Аудиторная работа
7.1. Вычислить следующие повторные интегралы.
а. |
2∫dx1∫(x2 + 2y)dy. |
б. 1∫dxx∫2(x2 + y2 )dy . |
|||||
|
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
2 |
(4 + z)dz. |
1 |
x |
x2 y2 |
в. |
∫dx ∫ |
dy∫ |
г. ∫dx ∫dy |
∫ xyzdz. |
|||
|
−1 |
x2 |
0 |
|
0 |
x2 |
xy |
7.2. Изменить порядок интегрирования в интегралах:
|
2 |
4 |
f (x, y)dy. |
|
3 |
2 y |
а. |
∫dx ∫ |
б. |
∫dy ∫ f (x, y)dx. |
|||
|
−2 |
x2 |
|
|
1 |
0 |
в. В интеграле примера 7.1. в построить область интегрирования. г. Представить двойной интеграл ∫∫ f (x, y)dxdy в виде повторного
D
интеграла при разных порядках интегрирования по x и по y , если известно, что область D ограничена линиями y = 2x, x = 0, y + x = 3.
7.3. Вычислить двойные интегралы по областям, ограниченным
указанными линиями: |
|
|
||
а. |
∫∫xydxdy; y = x − 4, y2 = 2x. |
|
|
|
|
D |
|
|
|
б. |
∫∫(x2 + y)dxdy; |
y = x2 , y2 = x. |
|
|
|
D |
|
x + y = π. |
|
в. |
∫∫sin(x + y)dxdy; |
y = 0, y = x, |
|
|
|
D |
|
2 |
|
7.4. Расставить |
пределы интегрирования в |
интеграле |
||
∫∫∫ f (x, y, z)dxdydz , если область |
V ограничена |
плоскостями |
||
V
x = 0, y = 0, z = 0, 2x + 3y + 4z =12 .
21
