Математика. Типовые задачи практикум
.pdf
Пример. Найти производные функций:
а) y 2x x5 7x4 2:
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
5 |
|
|
3 |
|
|||
y |
|
|
|
2x |
x |
2 |
|
7x |
2 |
|
2x |
|
2 |
28x |
; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) y sin x cosx : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
|
sinx cosx |
sinx |
cosx sinx cosx |
|||||||||||||||||
cosxcosx sinx sinx cos2 x sin2 x cos2x;
в) y 2x2 : 2x 1
y 22xx21 2x2 2x 21x 122x2 2x 1
|
4x 2x 1 2x2 |
2 |
|
8x2 |
4x 4x2 |
|
4x2 |
4x |
; |
2x 1 2 |
|
2x 1 2 |
2x |
1 2 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
г) y tg32x :
y tg2x 3 3tg22x cos12 2x 2 cos6tg2222xx ;
д) y ln2 1 e x :
y ln 1 e x 2 2ln 1 e x 1 1e x e x .
50
§17. Приложения производной
17.1.Написать уравнение касательной и нормали к графику функции y f x в данной точке, если:
1) |
y x2 7x 3, |
x 1; |
|
|
|
|
0 |
2) |
y |
x 4, x0 |
8. |
17.2.Найти точку на кривой y x2 7x 16, касательная в которой параллельна прямой y 3x 4.
17.3.Для указанных функций найти интервалы возрастания и убывания, точки экстремума:
1) |
y |
2x |
|
; |
3) |
y lnx |
; |
||
x 3 2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|||
|
|
|
2x2 |
|
|
|
|
3x 1 |
|
2) |
y |
|
|
; |
|
4) |
y x 1 e . |
||
|
2x 1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
17.4. Чтобы оградить клумбу, имеющую форму кругового сектора, имеется кусок проволоки длиной 20 м. Какой следует взять радиус круга, чтобы площадь клумбы была наибольшей?
17.5. Доказать, что конический шатер данной вместимости тре-
бует наименьшего количества материи, когда его высота в 2 раз больше радиуса основания.
17.6.Найти соотношение между радиусом R и высотой H цилиндра, имеющего при данном объеме V наименьшую полную поверхность.
17.7.Картина в 1,4 м высотой повешена на стену так, что ее нижний край на 1,8 м выше глаз наблюдателя. На каком расстоянии от стены должен стоять наблюдатель, чтобы его положение было наиболее благоприятным для осмотра картины (т. е., чтобы угол зрения был наибольшим)?
Ответы: |
|
|
|
1 |
|
17.1. 1) y 3 5 x 1 ; |
2) y 3 |
x 1 ; |
|||
|
1 |
|
|
5 |
|
3) y 2 |
x 8 ; |
4) y 2 4 x 8 ; |
|||
|
4 |
|
|
|
|
51
17.2. |
(2,26); |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
17.3. |
1) x |
3; 2) |
x |
0; 3) |
x |
e2; 4) x |
|
; |
|
|
max |
|
max |
|
max |
min |
|
3 |
|
17.4. R 10; 17.6. H 2R; 17.7. d 2,4 м.
Замечания:
1. Уравнение касательной к кривой y f x в точке M0 x0,y0 :
y f x0 f x0 x x0 .
2. Уравнение нормали к кривой y f x |
в точке M0 x0,y0 : |
|||||
y f x |
1 |
|
x x |
. |
||
f x0 |
|
|||||
0 |
|
0 |
|
|||
|
|
|
|
|||
3. Если непрерывная на отрезке |
a,b |
|
и дифференцируемая |
|||
внутри него функция имеет положительную (отрицательную) производную, то она возрастает (убывает) на этом отрезке.
4. |
Если функция |
y f x имеет в точке x x0 экстремум, то |
||
либо |
f x 0, либо |
f x |
не существует. |
|
5. |
Пусть функция |
y f |
x непрерывна в некотором интервале, |
|
содержащем критическую |
точку x x0, и дифференцируема во |
|||
всех точках этого интервала (кроме, быть может, |
самой точки x0). |
|||
Если |
f x при x x0 положительна, а при x x0 |
отрицательна, то |
||
при x x0 функция имеет максимум.
Пример. Окно имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом (рис. 17.1). Задан периметр р этой фигуры. При каких размерах х и у окно будет пропускать наибольшее количество света?
52
Решение.
y
x
Рис. 17.1.
p x 2y |
x |
|
1 |
|
x |
; |
||
|
y |
|
p x |
|
|
|||
2 |
2 |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
S |
xy 1 |
x |
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
ф. |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Sф. x |
1 |
|
x |
|
1 |
x |
2 |
|
1 |
px |
1 |
x |
2 |
|
1 |
x |
2 |
; |
||||
2 |
p x |
|
|
8 |
|
2 |
2 |
|
8 |
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Sф. 12 p x 14 x;
Sф. 0 12 p x 14 x 0 x 42p .
Тогда
|
1 |
|
2p |
|
2p |
|
|
1 |
|
2p |
|
p |
|
|
1 |
|
|
2p p |
. |
||
y |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
2 |
|
4 |
|
||||
|
|
|
2 4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||||
53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Клетеник, Д. В. Сборник задач по аналитической геометрии / Д. В. Клетеник. – М. : Наука, 1980. – 240 с.
2.Красс, М. С. Математика для экономистов / М. С. Красс, Б. П. Чупрынов. – СПб. : Питер, 2005. – 464 с.
3.Лунгу, К. Н. Сборник задач по высшей математике. 1 курс / К. Н. Лунгу [и др.]. – М. : Айрис-пресс, 2008. – 576 с.
4.Письменный, Д. Т. Конспект лекций по высшей математике /
Д. Т. Письменный. – М. : Рольф, 2002. – Ч. 1. – 288 с.
5.Рябушко, А. П. Индивидуальные задания по высшей математике : учебное пособие / А. П. Рябушко. – Минск : Вышэйшая шко-
ла, 2016. – Ч. 1. – 304 с.
54
СОДЕРЖАНИЕ |
|
§ 1. Матрицы и операции над ними................................................. |
3 |
§ 2. Определители.............................................................................. |
7 |
§ 3. Обратная матрица....................................................................... |
9 |
§ 4. Невырожденные системы линейных уравнений................... |
11 |
§ 5. Произвольные системы линейных уравнений. |
|
Ранг матрицы................................................................................... |
13 |
§ 6. Векторы. Основные понятия................................................... |
16 |
§ 7. Скалярное произведение векторов ......................................... |
21 |
§ 8. Векторное произведение векторов ......................................... |
24 |
§ 9. Смешанное произведение векторов........................................ |
29 |
§ 10. Прямая на плоскости.............................................................. |
33 |
§ 11. Кривые II-го порядка.............................................................. |
35 |
§ 12. Плоскость и прямая в пространстве..................................... |
38 |
§ 13. Поверхности II-го порядка .................................................... |
42 |
§ 14. Числовая последовательность и ее предел........................... |
44 |
§ 15. Предел функции ..................................................................... |
46 |
§ 16. Производная функции............................................................ |
48 |
§ 17. Приложения производной ..................................................... |
51 |
Список литературы ......................................................................... |
54 |
55
Учебное издание
МАТЕМАТИКА. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ: ПРАКТИКУМ
Пособие для обучающихся по специальностям
1-69 01 01 «Архитектура»,
1-69 01 02 «Архитектурный дизайн»
Составители: МОРОЗ Ольга Александровна ГОЛУБЕВА Ирина Анатольевна
Редактор Е. И. Беницевич
Компьютерная верстка Е. А. Беспанской
Подписано в печать 20.09.2021. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 3,26. Уч.-изд. л. 2,55. Тираж 100. Заказ 811.
Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий № 1/173 от 12.02.2014. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск.
56
