Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Математика. Ч. 1_2

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.12.2025
Размер:
2.7 Mб
Скачать

в)

 

1

arcsin x arctg2x

 

2

lim

 

 

 

x 0

 

x

. г)

 

 

1

lim 1 x

x

2

x

 

 

 

 

x 0

 

 

 

.

1.25.а)

в)

 

2x

2

2x 12

 

lim

 

.

 

2

3x 2

x 2

x

 

 

 

lim cos6x cos3x

x 0 x2

б)

. г)

lim x

lim

x

x

5

x

3

8

 

 

100 x

3

 

x ln x 5

.

ln x .

З а д а ч а 2

Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва; в условии «б» дополнительно построить график функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

при x 1;

 

 

 

ln 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

f x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. а)

 

 

 

 

 

 

 

.

б)

 

 

 

 

 

 

при

1 x 4;

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

при

x 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

при

x 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

f x arctg

1

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. а)

 

 

.

 

б)

sin x при

1 x

6

;

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

при

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

 

при

0 x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x 3x 2 .

 

 

 

 

 

1

 

при 1 x 3;

 

 

2.3. а)

 

 

 

б)

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

x 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

0 x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg x

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

 

f x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. а)

 

 

 

 

 

 

 

.

б)

 

 

 

 

 

 

при

 

x ;

 

e1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x 2 при

x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.а)

2.6.а)

2.7.а)

f x

f x

f x

1

 

 

2 x

1

.

1

 

 

 

2 x

1

 

x 2 x 2 .

x2 3x 2 . x x3

 

x 1

 

при

x 1;

 

 

 

x

 

 

 

б) f x 3

 

при

0 x 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

x 2.

 

6 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x 1;

 

 

2

x

при

 

f x

 

2 при

1 x 2;

б)

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x 2.

 

 

 

 

 

 

 

x 4 при

 

 

x2

1 при

x 1;

 

 

 

 

 

 

 

f x

2

 

 

1 x 4;

б)

 

 

 

 

при

 

 

 

 

x

 

 

x 4.

 

 

x 2

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

при

x 3;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8. а)

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

.

б)

f x 3x 7

при

3 x 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

1

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

x

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

при

x 0;

 

 

 

x

2

5x 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9. а)

f x

 

.

 

б)

f x 1

x

 

при

0 x 3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x

 

 

 

 

 

 

 

2 5

 

 

x 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

x 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x 3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10. а)

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

б)

f x tg x

при

0

x

 

;

 

x2 4x

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x

при

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

121

2.11.а)

2.12.а)

2.13.а)

2.14.а)

2.15.а)

2.16.а)

2.17.а)

2.18.а)

f x

 

 

2

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

4 x2

f x e

1

 

 

 

.

4x 2

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

x 1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

fx x 2 .

x4

1

f x 2 x 3 .

f x

x 2

.

 

 

x2 3x

f x 3 . x2 9

1

f x 44 x .

 

 

3

 

при

x 0;

б)

 

 

 

 

при

0 x ;

f x x

 

 

 

 

 

 

при

x .

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

при

x 1;

б)

 

 

 

 

при

1 x 2;

f x x

 

 

 

 

 

 

при

x 2.

 

 

x 2

 

 

 

ex

при

 

x 0;

 

 

f x

 

x при

 

0 x 1;

б)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1.

 

 

 

x

 

при

 

 

 

 

0

 

при x 0;

б)

f x

 

 

при 0 x 1;

1

 

 

 

 

 

x при x 1.

 

 

 

2

 

 

 

x

 

при

x 0;

 

 

f x

 

2

 

 

0 x 1;

б)

x

при

 

 

 

 

2 1 при

x 1.

 

 

 

x

 

 

 

0

 

при

x 0;

б)

f x

 

 

при

0 x 1;

1

 

 

 

 

 

 

при

x 1.

 

 

 

x

 

 

 

 

sin x при

 

x 0;

 

 

f x

 

 

 

0 x 1;

б)

x2

при

 

 

 

 

1 при

 

x 1.

 

 

 

x

 

 

 

 

cos x при

 

x 0;

б)

f x

 

 

при

0 x 1;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1.

 

 

 

1 x при

122

2.19.а)

2.20.а)

f x x 2 . x2 4x 3

f x sin 2 x .

2 x

б)

б)

0

 

при

x 0;

 

 

 

при

0 x 1;

f x 2

 

x

2

при

x 1.

 

 

 

 

 

1

 

при

x 1;

 

 

 

 

1 x 2;

f x x

 

при

 

 

 

 

x 2.

1 x2

при

2.21.а) f x tg x x2 9 . б)

x2 3x

1

 

 

2.22. а) f x 5

 

.

 

x 2

б)

4 x2

при

 

 

 

f x x 1

при

 

x 1 при

 

 

x

3

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x x2 9 при

 

 

3

при

x

 

 

 

 

x 2; 2 x 4;

x 4.

x 0; 0 x 3;

x 3.

2.23. а) f x 1 cos x .

2x2 x3

2.24.а) f x x2 5x 6 .

x2 3x

 

x

 

при

 

 

 

 

 

б)

f x

x

при

 

 

 

4 2 при

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 при

б)

f x

 

 

при

tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x 0; 0 x 4;

x 4.

x 0;

0 x 4 ; x 4 .

1

 

 

x

 

при

x 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

2.25. а) f x 31 x .

б)

 

при

0 x 1;

f x 1 x

2

 

 

 

 

 

 

при

x 1.

 

 

 

 

ln x

123

З а д а ч а 3

Найти производные функций.

3.1. а)

y

 

x arcsin

 

x

в) x

4

6x

2

y

2

9y

4

5x

2

 

 

 

 

 

3.2. a)

y lntg

2x 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

в) x y yx 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. а)

y ln

 

1 sin x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin x

 

 

в) ex ey 2xy 3 0.

 

 

3.4. а)

 

 

 

 

3x

2

 

 

9x

4

y ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x;

15y2 100 0.

1;

в) sin y x2 ln y x2 2

y x2

3 0.

3.5. а)

y arcsin

 

2x3

 

;

 

 

1 x6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

y

e

 

3

y

0.

 

 

 

 

в)

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

3.6. а)

y arctg

 

1 x

 

;

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) x2 sin y y3 cosx 2x 3y 1 0.

3.7. а)

y arcsin

 

sin x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin 2 x

124

б)

y x

arcsinx

;

 

1

б) y x ln x ;

б) y xx ;

б) y xln x ;

б) y xsin x ;

б) y (sin x)cos x ;

2

б) y (x 1) x ;

в)

x2

 

 

y2

1.

 

 

 

 

 

25

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ln

x

2

1

1

 

3.8. а)

 

;

 

2

1

1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) x4 y4 x2 y2.

 

 

3.9. а)

y ex sin ex cos3 ex sin3 ex cosex ;

в)

x

y a.

 

 

 

б)

б)

y x

2

e

x

2

sin 2x;

 

 

 

 

y x2ex2 ln x;

3.10. а) y arctg(x 1)

в) 2y ln y x.

3.11. а)

y lntg

x

 

cos x

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

в)

ex sin y e y cos x 0.

 

 

 

 

 

 

1

 

1

3.12. а)

y ln 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

в)

xy arctg

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

3.13.а) y ln x2 2x ;

x1

 

x 1

;

 

 

x2

2x 2

 

13 cos2 x;

;

2

2

2

2

б) y (x 1) x ;

б) y (ln x)x ;

б) y (x 22 3 x 1 ; (x 5)3

б) y (x 1)3 4 4 2x ; 3 (x 3)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

x 3 y 3 a 3 .

 

 

3.14. а) y arccos 2e2x 1 ;

б) y

x sin x 1 ex ;

в)

sin(xy) cos(xy) 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

 

y arctg

3x x

2

 

 

3.15. а)

 

;

 

1 3x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 2x

2

y

2

x y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y lntg

e

2 sin x

 

 

 

 

3.16. а)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

в) x y arcsin x arcsin y.

3.17. а)

y

arctgx

ln

x

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1 x2

в) x2 y2 r 2.

3.18. а) y 2x 1 (ln (2x 1) 2);

 

y

 

 

 

 

 

 

 

в) arctgx ln

x2 y2 .

3.19. а)

y

1 ln cos x

;

 

 

 

 

 

cos x

 

в) y3 3y 3ax 0.

 

3.20. а)

y ex

1 e2x

arcsin ex ;

в) cos(xy) x.

3.21.а) y arccos 1 ex ; в) y2 cos x a2 sin 3x;

3.22.а) y log2 sin 2 x ;

в) y2 3y 2x3 0.

x 1 4

3.23. а) y ;

x 1

126

б)

y

 

1 arcsin x

;

 

1 arcsin x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

б)

y x

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

x x

 

б)

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x

 

б)

y 2x

x ;

 

б)

y x2 1 sin x;

 

б) y

 

 

x x2 1

 

3

 

 

 

;

 

x2 1 2

 

б)

y

 

 

x 3 x ;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y (ln x) x ;

 

б)

y (sin x)arcsin x ;

 

в) e y xy 1.

3.24.а) y ln 2x3 3x2 ; в) x sin y y sin x 0.

3.25.а) y x2 2x 2 e x ;

y

в) xy e x 3 xy 0.

б)

б)

y (sin x)

tgx

;

 

y x cos x ;

З а д а ч а 4

Найти производные второго порядка от функций:

4.1. y cos2 x .

4.3. y log2 3 1 x4 .

4.5. y arcsin x . 1 x2

4.7.y 14 x2 2 ln x 3 .

4.8.y 13 x2 1 x2 23

4.9.y 19 x sin 3x 272

4.11. y tg x .

4.13. y x2 3x 2 3 .

4.15. y 1 . 1 x3

4.17. y a2 x2 .

4.2. y arctgx3 .

4.4. y e x 2 .

4.6.y 22x .

x5

1 x2 x arcsin x .

cos3x . 4.10. y sin 2 x .

4.12. y

1 x2 .

4.14. y x ex 2 .

4.16. y 1 x2 arctgx .

4.18.

 

1 x

2

 

y ln x

 

.

 

 

 

 

 

127

4.19.

y e

x

.

 

4.21.

y arcsin a sin x .

4.20.

y

1 x

2

arcsin x .

 

4.22.

y x 1 x

2

.

 

4.23.

x

.

 

 

1 x

2

 

 

4.25. y x ln x .

4.24.

y

4.26. y

З а д а ч а 5

 

2

 

1 x

4

ln x

 

 

 

 

 

 

 

11.

x3

 

.

Найти производные первого и второго порядков от функций, заданных параметрически:

5.1. x t 2 2;

y

 

1

t3 1 .

 

 

 

 

 

3

5.2. x arcsin t;

y 1 t 2 .

5.3. x at2 ;

y bt3 .

5.4. x cost;

y sin t .

5.5. x a t sin t ;

 

y a 1 cost .

5.6. x a cos2 t; y

a sin 2 t .

5.7.x ln t; y t 2 1.

5.8.x arcsin t; y ln 1 t 2 .

5.9. x at cost;

y at sin t .

5.10. x arccos

t ; y

t t 2 .

5.11.x cos1 t ; y tgt .

5.12.x arctgt; y ln 1 t 2 .

5.13. x a cos3 t;

y a sin3 t .

128

5.14.

x Rsin t sin Rt; y R cost cosRt

5.15.

x t

2

2t;

y ln t 1 .

 

 

 

5.16.

x 1 e

t

;

y t e

t

.

 

 

5.17.

x cost t sin t; y sin t t cost .

5.18.

x 2 cost;

y sin t .

 

 

5.19.x t 2 ; y t t3 .

5.20.x e2t ; y e3t .

5.21.x 2 cos2 t; y 2sin 2 t .

5.22.

x 1 et ;

y t e t .

5.23.

x 2sin t

sin 2t; y 2 cost cos2t .

5.24. x et cost;

y et sin t .

5.25. x e2t 4;

y e3t 5 .

 

З а д а ч а 6

.

Пользуясь правилом Лопиталя, найти пределы функций:

3

2x 1 1

 

 

 

ln x

 

6.1. а) lim

 

 

 

;

б)

lim

 

.

 

x 2 x

 

x 1

 

 

x 0 ctg x

 

6.2.а) lim 1 cos x ;

x0 1 cos x

6.3.а) lim 1 cos x ;

x0 x2

6.4. а) lim

x sin x

;

x3

x

 

б)

б)

б)

 

1

 

lim x e

 

1 .

x

x

 

 

 

 

 

lim 2 arctgx ln x .

x

 

tg

x

 

 

 

lim

 

2

 

 

 

.

 

 

 

 

x 1 0

x

 

 

ln 1

 

 

 

 

129