- •1 ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ
- •2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •3 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТУ ПО РАБОТЕ НАД ДИСЦИПЛИНОЙ «МАТЕМАТИКА»
- •4.2 Определители. Миноры и алгебраические дополнения
- •4.3 Обратная матрица
- •4.4 Ранг матрицы
- •4.6 Исследование систем линейных уравнений. Теорема Кронекера-Капелли. Метод Гаусса
- •4.7 Векторы. Линейные операции над векторами. Разложение векторов. Координаты вектора
- •4.8 Скалярное произведение векторов
- •4.9 Векторное произведение векторов
- •4.10 Смешанное произведение векторов
- •4.11 Полярная система координат. Уравнение линии на плоскости
- •4.11.1 Полярная система координат
- •4.11.2 Уравнение линии на плоскости
- •4.12 Прямая на плоскости
- •4.12.1 Различные виды уравнений прямой
- •4.12.2 Взаимное расположение прямых на плоскости
- •4.13 Плоскость в пространстве
- •4.13.1 Различные виды уравнения плоскости
- •4.13.2 Взаимное расположение плоскостей
- •4.14 Прямая в пространстве
- •4.14.1 Различные уравнения прямой в пространстве
- •4.14.2 Взаимное расположение прямых в пространстве
- •4.15 Прямая и плоскость в пространстве
- •4.16 Кривые второго порядка
- •4.16.1 Окружность
- •4.16.2 Эллипс
- •4.16.3 Гипербола
- •4.16.4 Парабола
- •4.17 Поверхности второго порядка
- •4.17.1 Цилиндры и конусы
- •4.17.2 Канонические уравнения поверхностей второго порядка
- •5 ВВЕДЕНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •5.1 Числовая последовательность, предел числовой последовательности. Функция и предел функции
- •5.2 Бесконечно малые и бесконечно большие функции. Сравнение бесконечно малых
- •6.2 Правила дифференцирования. Производная сложной функции. Таблица производных
- •6.3 Производная показательно-степенной функции. Логарифмическое дифференцирование
- •6.4 Производные функций, заданных неявно и параметрически
- •6.5 Дифференциал функции, его геометрический смысл. Применение дифференциала в приближенных вычислениях
- •6.6 Производные и дифференциалы высших порядков
- •6.7 Приложения теорем Ролля, Лагранжа, Коши. Правило Лопиталя
- •6.8 Формула Тейлора и ее приложения
- •7 ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ И ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКОВ
- •7.1 Возрастание и убывание функции. Точки экстремума функции
- •7.2 Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
- •7.3 Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба
- •7.4 Асимптоты графика функции
- •7.5 Общая схема исследования функции и построения графика
- •7.6 Векторная функция скалярного аргумента
- •7.7 Предел, непрерывность и производная векторной функции скалярного аргумента
- •7.8 Касательная прямая и нормальная плоскость к пространственной кривой
- •7.9 Кривизна плоской линии
- •7.10 Понятие эволюты и эвольвенты
- •7.11 Кривизна и кручение пространственной кривой. Формулы Френе
- •ПРАКТИКУМ ПО МАТЕМАТИКЕ. ЧАСТЬ I
- •Занятие 2. Матрицы и действия над ними
- •Занятие 8. Векторы. Линейные операции над векторами. Скалярное произведение векторов
- •Занятие 9. Векторное и смешанное произведения векторов
- •Занятие 10. Прямая на плоскости
- •Занятие 12. Прямая в пространстве. Прямая и плоскость в пространстве
- •Занятие 13. Кривые второго порядка на плоскости
- •Занятие 20. Дифференцирование функций, заданных параметрически и неявно. Дифференциал функции
- •Занятие 24. Монотонность функций. Экстремум. Наибольшее и наименьшее значения функций. Выпуклость и вогнутость графиков функций
- •РАЗДЕЛ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 1 ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
- •КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
- •Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»
- •Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость функции»
- •ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
- •Программа дисциплины
- •Экзаменационные вопросы для студентов 1 курса (1 семестр)
- •Перечень учебно-методических пособий
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: |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
x2 |
|
|
y2 |
|
|
2 |
|||||
a) y = arcsin |
|
|
|
; á) |
+ |
|
=1; â) y = (x +1) x . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
25 |
|
|
9 |
|
|
||||||||||||
1+sin2 x |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
d |
2 |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
+ 2, |
|||
4. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = t |
|
|||||||||||
dx |
2 : a) y = cos2 x; |
á) |
|
= |
1 |
t3 −1. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
3 |
|
|
+1 |
|
ln x |
|
|||
2x +1 |
|
|
|||||||
a) lim |
|
|
|
|
|
|
; á) lim |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
x→−1 |
|
x +1 |
x→0 ctg x |
|
|||||
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = 1−x2x2 .
Вариант 2
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
(x +1)3 |
−(x −1)3 |
|
|
3x −2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a) lim |
; á) lim |
x |
. |
|||||
|
|
|
3x + 2 |
|
||||
|
|
|||||||
x→∞ (x +1)2 −(x −1)2 |
x→0 |
|
|
|
||||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
1 |
|
2 |
x +1, x ≤ 3, |
|
|||
a) f (x)= |
|
|
|
|
|
|||
|
− |
|
; á) f (x)= 3x −7, 3 < x ≤ |
4, |
||||
1− x |
1− x2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
x, x > 4. |
|
|||||
|
|
|
|
3 + |
|
|||
3. Найти производные функций:
a) y = ln 
x2 +1 −1; á) x4 + y4 = x2 y2; â) y = x2ex2 sin 2x. 
x2 +1 +1
257
|
|
|
d |
2 |
y |
|
|
x = arcsin t, |
|
|
|||
4. |
Найти |
|
: |
a) y = arctg x3 |
|
|
|
||||||
dx2 |
; á) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
y = 1−t2 . |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. |
Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: |
|
|||||||||||
a) lim |
1−cos x |
; |
á) lim (π−arcctg x)ln x. |
|
|
||||||||
|
x→0 |
|
x2 |
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
||
6. |
Исследовать функцию и построить ее график: y = |
x |
. |
||||||||||
(1+ x)3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 3
1.Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
a)lim 2x22 −9x + 4 ; á) lim x2 ctg 2x . x→4 x + x −20 x→0 sin 2x
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
2 |
|
cos x, x ≤ 0, |
|
|
x |
−5x +6 |
|
|
|
a) f (x)= |
|
; á) f (x)= 1− x, 0 < x ≤ |
3, |
||
|
x2 −2x |
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
x2 −5, x > 3. |
|
3. Найти производные функций:
a) y = ex −sin(ex cos3(ex )); á) 
x + 
y = 
a, a ≥ 0; â) y = x2ex2 ln x.
4. Найти |
d 2 y |
: |
|
||
dx2 |
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
x = cost, |
|
a) y = log2 |
3 1− x4 |
||||
; á) |
|||||
|
|
|
|
y = sin t. |
|
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
a) lim |
x −sin x |
; |
á) lim arcsin x ctg x. |
|
x3 |
||||
x→0 |
|
x→0 |
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = x2x3−1 .
Вариант 4
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
2x |
4 |
−3x |
2 |
+1 |
|
|
1 |
a) lim |
|
|
; á) lim |
(1 |
+ 2x)x . |
|||
|
|
|
|
|
||||
x→∞ 4x6 +6x3 −3 |
x→0 |
|
|
|||||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
1 |
3, x ≤ 0, |
|
a) f (x)= |
|
||
|
; á) f (x)= x, 0 < x ≤ π, |
||
4 − x2 |
|||
|
|
||
|
|
sin x, x > π. |
258
3. |
Найти производные функций: |
|
|
||||||||||||
a) y = arctg(x +1) + |
|
x +1 |
|
|
|
; á) y = (ln x)x; â) ex sin y −ey cos x = 0. |
|
||||||||
x2 + 2x |
+ 2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Найти |
|
d 2 y |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
dx2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
x = ln t, |
|
|
|
|
|
|
|||
a) y = e−x ; á) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
−1. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
y = t2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: |
|
|||||||||||||
|
|
tg3x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||
a) lim |
; |
á) lim x2e |
x3 |
. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
x→0 sin 2x |
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
6. |
Исследовать функцию и построить ее график: y = |
x3 |
. |
||||||||||||
2(1+ x)2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 5
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
a) lim |
x2 +7x +10 |
; á) lim |
1 |
−cos6x |
. |
||
|
|
|
|
||||
2x2 +9x +10 |
1 |
−cos 2x |
|||||
x→−2 |
x→0 |
|
|||||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
|
x −1 |
|
|
|
|
|
|
ex , x ≤ 0, |
|
|
|
||||
a) f (x)= |
|
|
|
|
; á) f (x)= |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1+ x, 0 < x <1, |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
x −1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x, x ≥1. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. Найти производные функций: |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x |
1 |
|
|
|
(x −2)2 3 |
|
|
|
x |
|
|||||
|
|
2 |
|
x +1 |
|
|
|||||||||||
a) y = ln tg |
|
|
+ |
3 |
cos |
|
x; á) y = |
(x −5)3 |
; â) xy = arctg |
|
. |
||||||
|
|
|
y |
||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
4.Найти d 2 y : dx2
a)y = tg x; á) x = t2 + 2t,y = ln(t +1).
5.Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
a) lim |
x3 |
−2x2 − x + 2 |
; á) lim |
ln x |
. |
|
x3 −7x +6 |
|
|||
x→1 |
|
x→∞ x2 |
|
||
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = 4x2 +1. x
Вариант 6
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 259
a) lim |
2x6 +5x2 −4 |
|
2x −1 x |
|
4x6 − x + 20 |
; á) lim |
2x +1 |
. |
|
x→∞ |
x→∞ |
|
||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
0, x ≤ 0, a) f (x)= xx ++ 24 ; á) f (x)= 1, 0 < x <1,
2 − x, x ≥1.
3.Найти производные функций:
a)y = ln 
x2 + 2x ; á) y = (x +1)3 4
4 −2x ; â) sin(xy) +cos(xy) = 0. x +1 3
(x −3)2
4. Найти d 2 y : dx2
x =1+et , a) y = x ln x; á) y =1+e−t .
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
|
ln x |
|
|
1 |
x |
|
a) lim |
; |
á) lim |
3x |
+1 . |
||
1− x |
||||||
x→1 |
|
x→∞ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = x3 + 2 .
2x
Вариант 7
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
x2 − x −2 |
|
x |
x |
|
a) lim |
|
; á) lim |
|
|
. |
x3 +1 |
|
|
|||
x→−1 |
x→∞ x +1 |
|
|||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
1 |
|
x +3, x ≤ 0, |
|||||
|
2x |
−1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a) f (x)= |
1 |
|
; á) f (x)= |
|
|
|
|
, 0 < x ≤ 5, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
x +1 |
|
|||||
|
2x +1 |
|
||||||
|
|
2 |
−1, x > 5. |
|||||
|
|
|
x |
|
||||
3.Найти производные функций:
a)y = ln x2 −2x ; á) y = (x +1)4 3
4 −2x ; â) sin(2xy) +cos(3xy) = 0. x +1 3
(x −2−5)
|
2 |
|
|
2t |
|
|
d y |
|
, |
||
4. Найти |
: |
x = 2 −e |
|
||
dx2 |
a) y = (x −1)ln 2x; á) |
|
|
||
|
|
y =1+e−3t . |
|||
|
|
|
|
|
|
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
260
a) lim ln( x −1) |
|
|
( |
3x +1 |
1 |
; |
á) lim |
x . |
|||
x→2 2x −4 |
|
x→0 |
) |
||
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = x2 −4 .
2x
Вариант 8
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
arcsin(1−2x) |
|
1 |
|
|
a) lim |
; á) |
lim(cos 2x) |
x2 |
. |
|
1 |
4x2 −1 |
|
x→0 |
||
x→2 |
|
|
|
|
|
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2x , −1 ≤ x <1, |
||||||
|
|
|
|
x |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a) f (x)= |
|
; á) f (x)= x −1, 1 < x ≤ |
4, |
|||||||||||||||
x3 −1 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1, x > 4. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производные функций: |
|
|
|
|
||||||||||||||
a) y = e |
2x |
cos |
2 |
3x; |
á) y = (sin x) |
cos x |
; â) y |
2 |
− |
cos2 x |
+tgy = 0. |
|||||||
|
|
|
|
5 |
||||||||||||||
4. Найти |
d |
2 y |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
dx2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
sin2 t, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x = t − |
2 |
|
|
|
|
|||||
a) y = ln ctg4x; á) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
t. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
y = cos |
|
|
|
|
|
|
||||
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
a) lim |
|
2 − |
|
x |
|
; á) lim x(ln(x +3) −ln x). |
|
|
|
|
|
||
x→4 |
6x +1 −5 |
x→∞ |
||||
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = x2 −9 .
2x
Вариант 9
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
|
sin 3x |
|
1 |
sin x |
||
a) lim |
|
|
|
|
; á) lim |
|
. |
|
|
|
|
||||
x→0 |
x + 2 − 2 |
x→0 |
x |
|
|||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
tgx, x ≤ 0, |
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
x2 |
|
|||
a) f (x)= |
|
; á) f (x)= |
|
, 0 < x ≤ 2, |
|
(x + 2)2 |
2 |
||||
|
|
|
|||
|
|
1, x > 2. |
|||
|
|
|
|
|
|
261
3. Найти производные функций:
|
2 x |
|
x |
|
|
|
x x2 |
|||
a) y = sin |
|
|
ctg |
|
; á) y = |
|
|
|
|
; â) ln y − xy = a. |
2 |
2 |
1 |
|
|||||||
|
|
|
+ x |
|
||||||
4. Найти |
d 2 y |
: |
|
|||
dx2 |
|
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
x = t −ln sin t, |
|
a) y = 3 (1 |
− x)2 ; á) |
|||||
|
||||||
|
|
|
|
|
y = t +ln cost. |
|
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
a) lim |
1−cos x |
; á) lim |
|
2x2 +1 |
. |
x2 |
|
2x −1 |
|||
x→0 |
x→∞ |
|
|||
6. Исследовать функцию и построить ее график: y = −x2 +9 .
2x
Вариант 10
1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:
|
cos 2x −cos 4x |
|
1 |
|
||
a) lim |
; |
á) lim x |
ln(ex −1) |
. |
||
3x2 |
||||||
x→0 |
|
x→0 |
||||
2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:
|
|
|
|
1 |
|
|
ln x, 0 < x ≤1, |
|||||
a) f (x)= |
; á) f (x) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
= x −1, 1 < x ≤ 3, |
|||||||
|
(x −2)2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3, x > |
|
3. Найти производные функций: |
|
|||||||||||
a) y = tg |
x |
|
+ |
2cos x |
; á) y = (arctgx)ln x ; â) |
2x + 2y = 2x+y. |
||||||
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
|
cos 2x |
|
|
|
|
|||
4. Найти |
d 2 y |
: |
|
|
|
|
||||||
dx2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a) y = 5 (4 |
|
|
|
|
|
x = ln(1+t |
|
|
||||
− x)2 ; á) |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = t −arctgt. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:
|
e5x −1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
a) lim |
tg2x |
; |
á) lim |
|
|
−ctgx . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→0 |
|
x→0 |
sin x |
|
|
|
|
|
|||
6. Исследовать функцию и построить ее график: |
y = |
−x2 |
+ 4 |
. |
|||||||
2x |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
262
