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

Математика. Ч. 2-1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.12.2025
Размер:
521.83 Кб
Скачать

Пример 1. Построить точку М(3; 4 ) в полярной системе коор-

динат.

Решение.

М

4

О

ρ

Пример 2. Записать в полярных координатах уравнение окружности радиуса R с центром в полюсе.

Решение. x2 y2 R2 ,

( cos )2 ( sin )2 R2 , 2 R2 R.

Уравнение эллипса, гиперболы, параболы в полярной системе координат имеет вид

 

 

 

р

,

(1.3)

1

cos

 

 

 

где р – параметр; ε – эксцентриситет.

При ε < 1 уравнение (1.3) определяет эллипс, при ε > 1 – гиперболу, при ε = 1 – параболу.

Задание

1)Какая линия определяется уравнением φ = const в полярных координатах?

2)Построить точки A1(2; 4 ), A2 ( 2; 4 ), A3 ( 2; 45 ).

3)Дана точка M ( 3; 1) в декартовых координатах. Найти ее

полярные координаты.

4) Найти прямоугольные координаты точки А, полярные координаты которой (2; 4 ).

31

5)Написать в полярных координатах уравнение окружности

сцентром в точке О1(4; 0) и радиусом равным 4.

6)Построить кривую, заданную уравнением в полярных коор-

динатах 2 9sin 2 (лемниската Бернулли).

 

 

7) Определить, какая линия задана уравнением

9

.

5 4cos

Записать в декартовых координатах уравнение этой линии.

Домашнее задание

1)Преобразовать к полярным координатам уравнения кривых:

а) x2 y2 16 ;

б) x2 y2 4 ;

в) x2 y2 4х;

г) (x2 y2 )2 a2 (x2 y2 ) , где a 0.

2)

Построить графики функций:

 

 

а) аcos2 (четырехлепестковая роза);

 

 

б) а , где а > 0 (спираль Архимеда);

 

 

в) 2а(1 cos ) , а > 0 (кардиоида).

 

 

3)

Определить, какая линия задана уравнением

3

.

1 cos

Занятие № 14

Тема: Поверхности второго порядка Задания первого уровня

1.Какие поверхности заданы уравнениями:

а) 4х2 + 9y2 + z2 = 36; б) 4х2 + 9y2 z2 = 36; в) 4х2 + 9y2 z2 = –36; г) z = 3х2 + 4y2; д) z = 3х2 – 4y2; е) х2 + y2 = z; ж) y2 + z2 = 1;

з) y2 z2 = 0.

2.Составить уравнение поверхности, образованной вращением

линии

 

ру2 z

вокруг оси OZ.

 

х 0

 

 

 

Подобрать значение параметра p так, чтобы точка А(–1; 2; 5) лежала на поверхности. Определить название поверхности и построить ее.

32

3.Назвать и построить поверхности:

а) y2 = 4x; б) x2 = y2 + z2; в) x2 + y2 = 2y z2 – 1; г) x2 + z2 = 16y; д) z = 3 + x2 + y2; е) x2 + y2 + 2x + z2 – 4z = 0; ж) x2 + y2 + 2z2 = 2.

Задания второго уровня

1.Какое из уравнений a) x2 = 3y; б) y2 = 4z; в) z2 = 6y является уравнением цилиндрической поверхности с образующими, параллельными оси OX, и направляющей-параболой?

2.Составить уравнение поверхности, образованной вращением

линии x2 pz2 p вокруг оси ОХ и подобрать значение парамет-

y 0

ра р так, чтобы точка А(3; 2; –2) лежала на поверхности. Определить название поверхности и построить ее.

3. Описать следующие поверхности второго порядка:

а)

y2 z2 x 0;

б) x2 3y2 4z2 12 0;

в)

x2 4 y2 16;

г) y2 8z.

4.Назвать и построить поверхности:

а) x2 y2 z2 2x 4 y 1 0;

б) 9x2 y2 90x 214 0;

в) x2 z2 10x 4z 28 0;

г) 2x2 6x 3y 6 0;

 

д)

x2

 

y2

 

z2

1;

е) 4x2 z2

8x 16 y 6z 3 0;

 

25

 

 

 

 

 

 

16

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ж) x2

y2

 

z2

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

7

 

 

 

x2

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2 z2 5

?

Какая линия задана уравнениями

x 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

1. Какую поверхность определяет уравнение z x2 y2 ? 16 9

2.Составить уравнение поверхности, образованной вращением

линии

x2

pz2

5

вокруг оси OZ, и подобрать значение парамет-

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

33

ра p так, чтобы точка А(1; 3; –1) лежала на поверхности. Определить название поверхности и построить ее.

3.Назвать и построить поверхности:

а) 4x2 4x 2 y 1 0 ; б) x

 

y2

 

z2

;

4

 

 

 

9

 

в) 9 y2

16z2 64z 18 y 199 0 ;

 

 

 

г) 4x2

9 y2 16x 90 y 205

0 ;

 

 

 

д) 4x2 9 y2 9z2 16x 18 y 18z 34 0 ; е) 6x2 12x 4 y2 16 y z2 6z 1 0 ;

ж) 9x2 16 y2 36z2 54x 64 y 288z 431 0 .

Ответы

1. Гиперболический параболоид.

2. Однополостный гиперболоид вращения.

3. а) параболический цилиндр; б) эллиптический параболоид; в) гиперболический цилиндр; г) эллиптический цилиндр; д) двуполостный гиперболоид; е) однополостный гиперболоид; ж) конус второго порядка.

Занятие № 15

Тема: Операции над множествами. Числовая последовательность и ее предел

Задания первого уровня

1. Найти A B , если А 2, 3, 4, 6 , В 1, 2, 3, 4, 5, 6 .

2.Найти A \ B, B \ A, если А 2, 3, 4, 9 , В 2, 3, 5, 7 .

3.Зная общий член последовательности хn 5n написать ее первых 10 членов.

4.

Дана последовательность 1,

1

,

1

, ,

 

1

, Написать об-

8

27

1000

 

 

 

 

 

щий член последовательности. 34

5. Указать предел а числовой последовательности хn , где

хn n3n1 . Пользуясь определением предела числовой последова-

тельности, найти номер члена последовательности, начиная с кото-

рого хn a 0,001 .

6.Найти предел числовой последовательности с общим чле-

ном а)

х

 

1 8n 7n2

n4

; б)

х

1

sin 5n .

 

 

 

 

n

 

3 n2 4n4

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

7.Найти указанные пределы:

а)

lim

n2

5

; б)

lim

5n2 4n 1

;

в)

lim

5 6n 5n2

;

 

7

 

3n2 n 8

 

2n 17

 

n n2

 

 

n

 

 

n n3

 

г)

lim

 

n3 7n2

 

; д)

lim

n

2

1

n .

 

 

 

 

 

2

5n 1

 

 

 

 

 

n 7n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания второго уровня

1.А – множество делителей 42 и В – множество делителей 18.

Найти

A B, A B . Что представляет собой наибольший элемент

A B ?

Дана последовательность, общий член которой х 5n 1 .

2.

 

n

n 2

 

 

Доказать, что эта последовательность возрастающая.

3.Найти общий член последовательности а) 13 , 72 , 113 , 154 , ; б) 13 , 115 , 12 , 1121, 137

4.Указать предел а числовой последовательности хn , где

хn 2n 3 . n 4

Пользуясь определением предела числовой последовательности, найти номер члена последовательности, начиная с которого

хn а 0,0001 .

35

5. Написать несколько членов последовательности хn , где

х

 

n 1 cos n

 

. Существует ли lim х ?

 

n

n

 

 

2

 

 

 

n n

 

 

6.

Найти

предел

числовой

 

последовательности с общим

членом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

х

 

3n2

7

; б)

х

4n

 

 

3n3 1

;

 

n

5

 

2n 1

n3 5n 7

 

 

n

 

 

 

n

 

 

 

в)

х

 

sin n

 

;

 

г) х

1 2 3 n .

 

 

5n 4

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

n2

 

 

 

7.Вычислить следующие пределы:

а)

lim

 

3 n2

 

;

б)

lim

3n4 4n 1

; в)

lim

2n3

8n

 

;

 

n 7n2

3n2 4n 5

 

 

 

 

 

n 6

 

 

n

 

n 6n5 7n 1

 

г)

lim

n

n

2

n

1 ;

д)

3

n3 3n 5

 

 

n 1

n 4

 

lim

 

 

 

; е) lim

 

 

.

 

 

n 1

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

Домашнее задание

1.Написать несколько членов последовательности хn , где

х

4n 1

cos n

. Существует ли lim х ?

 

n

2n

4

 

n n

 

2.

Дана последовательность

хn , общий член

которой

хn

3n 5

. Доказать, что последовательность хn убывающая.

n 1

 

 

 

 

хn , где

3.

Выяснить,

ограничена ли

последовательность

хn 5 3n 1 .

4.Указать предел а числовой последовательности хn , где

хn 2n 1 . n 1

Пользуясь определением предела числовой последовательности, найти номер члена последовательности, начиная с которого

хn а 0, 001.

36

5.Найти предел числовой последовательностис общим членом

а)

х

 

6n2

5n 1

; б)

х

6n

 

1

cos3n .

 

 

 

 

 

 

 

n

 

2n2 7

 

n

8n

3

 

n

 

6.Вычислить следующие пределы:

а)

 

3n4 2n2 7

 

 

n2 n 5

 

 

 

5n

 

1

;

lim

 

 

4

 

 

 

;

б) lim

 

 

 

 

 

 

 

;

в) lim

 

 

 

 

 

 

9n

3n 5

 

5

n

4

3n

2

 

2

7

n

 

n

 

 

 

n n

 

 

 

 

n n

 

 

3

 

г)

lim

 

 

n 2

n ;

д) lim

 

5n2 4

;

е)

lim cos2

n2 .

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n n 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Нет. 3. Нет.

4. а = 2, n > 999.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. а) 3, б)

 

3

. 6. а)

1

, б) 0, в) 0, г) 0, д)

 

5 , е) 0.

 

 

 

 

 

 

 

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие № 16

Тема: Числовая функция и ее предел

Задания первого уровня

1. Показать, что предел функции y = 3x – 5 в точке х0 = 2 равен b = 1. Для данного ɛ = 1 найти такую δ – окрестность точки х0 = 2, чтобы для всех х, взятых из этой окрестности, выполнялось не-

равенство y b .

2.Вычислить следующие пределы:

а) lim

 

 

х2 4

 

;

 

б)

 

lim

2х2 х 3

 

;

в)

lim

10х7 6х4

4

;

 

 

2x 1

 

 

 

 

8х

5

 

 

х7 4х

14

 

х 2

 

 

 

 

 

х х3

 

 

 

х

 

 

 

г) lim

3х5 2х3 2

;

 

д) lim

 

х2 7х 10

;

е)

lim

 

x 4 5

;

 

 

х2 10

 

 

 

 

х2 4

 

х2

81

х

 

 

 

 

 

 

х 2

 

 

 

 

х 9

 

ж) lim

1

 

 

 

 

2

 

; з) lim

x

2

1

x

2

1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

x

2

 

 

 

 

 

 

х 1

1

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и) lim

 

х2 9

 

 

 

;

к)

 

3

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х2

2х 3

 

х 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 3

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

 

Задания второго уровня

 

1.

Показать, что функция у

х2

4

в точке х0

= –2 имеет пре-

х

2

 

равный b = –4. Для данного

 

 

дел,

ε = 0,01 найти

δ – окрестность

точки х0 = –2, чтобы для всех х, взятых из этой окрестности, выполнялось неравенство у b .

2.Вычислить следующие пределы:

 

 

 

х

2

3х

 

 

х3

7

 

 

 

 

 

 

 

 

х2 2

x2

;

 

в)

 

 

 

 

 

х3

2х2 3

;

а)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; б)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

2х

1

2

х

2

1

 

 

 

 

х

4

2

 

х 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

г)

lim

 

3х2 x

1 х x2 2

;

д)

 

lim

2х2

 

7х 5

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

4х2 9

 

 

 

 

 

 

х3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

lim

 

 

1 2х2

1

;

ж) lim

 

 

 

x 1 2

 

;

з) lim

3 x 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

х2 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 3

 

 

x

2 1

 

 

 

 

 

 

х 1

4 x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

и)

lim

 

x

2

5x

x

2

 

2 ;

 

к)

lim

 

 

1

 

 

 

 

 

 

12

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

x

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

м)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

3

1 x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

x 2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Показать, что предел функции у 5х2

 

4х 1 в точке х0 = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равен b = 6. Для данного ε = 0,1 найти такую δ – окрестность точки х0 = 1, чтобы для всех х, взятых из этой окрестности, выполнялось

неравенство

 

y b

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Вычислить следующие пределы:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

lim

t

 

 

t2 20 lg t

t2 20 ; б)

lim sin x sin 2x sin 3x ;

 

 

t 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

7х

2

 

2х 3 ; г)

 

5х

2

4х 2

 

 

 

3

1

 

6х 2

 

в)

lim

 

 

lim

 

;

д)

lim

х

;

е) lim 33х 4

;

 

 

 

х3 4х 1

 

 

 

х 5х2 4х 4

х

 

 

х х2 1

 

х

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

х 1 x

з) lim

х2

2х 1

; и) lim

2х2 11х 5

;

lim

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2

 

2х 5

 

х

3

х

3х

14х 5

 

х

 

 

х 1

 

 

х 5

 

 

к)

н)

п)

lim

3

х2 2 3 x 1

;

л) lim

1 x 1 x

;

м) lim

3 5 x

;

 

x 1 2

 

 

 

 

 

x

 

1

5 x

х 1

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

х 4

 

lim

 

x 2 1

;

о)

lim

х2 х 6 4x2

2 ;

 

 

 

x

2

 

 

 

х 3

4x 3

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

1

 

 

 

4

 

 

 

; р)

lim

 

х

2

5х 6

х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

x

2

4

 

 

 

 

х 2

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

1.

 

1

.

2. а) 23; б)

1

;

 

в) 7

;

г) 0; д) ∞;

е) 9;

ж) 0;

з) 0;

30

2

 

 

 

9

 

 

1

 

1

 

5

1

 

1

 

 

5

 

и)

 

; к)

; л) 1; м)

 

;

н)

; 0) ; п)

; р)

; .

16

 

9

3

4

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие № 17

Тема: Замечательные пределы. Сравнение бесконечно малых функций. Применение бесконечно малых функций

для вычисления пределов

 

 

Задания первого уровня

 

 

 

1.

Доказать,

что бесконечно малые функции

1 х 1 и

1

х

при х → 0 будут эквивалентными.

 

2

 

 

 

 

2.

При х→0

х 2х2 5х3 х5 и х 3х2

9х4 являются

бесконечно малыми функциями. Сравнить их.

3.Вычислить пределы:

а)

lim sin 7х

;

б) lim

 

3х

;

в) lim x ctg 4x ; г) lim

tg 3x

;

 

 

 

 

 

х 0

х

 

х 0 tg5х

 

 

х 0

х 0 sin 6х

 

д)

lim

sin2 4х

; е) lim

1 cos 2х

; ж) lim

sin8х sin 2x

;

 

4х2

 

2х2

 

4х

 

 

 

х 0

 

х 0

 

х 0

 

 

 

39

з)

л)

x 3

 

x

 

2

 

 

 

 

 

 

lim

 

;

и) lim

1 sin x

 

;

к) lim

 

sin x

 

х x 2

 

 

х 0

 

 

 

х 0

lim

ln(1 3x)

; м)

lim

 

1

 

1

 

 

 

 

 

.

arcsin 7x

x sin x

 

х 0

 

х 0

 

 

x tg x

sin5х ; x х2

Задания второго уровня

1.При неограниченном возрастании х функция у х21 1 явля-

ется бесконечно малой. Доказать это.

2. При х → 0 х 1 cos х

и

х

 

х3

 

является беско-

3

 

х

 

 

 

 

нечно малыми функциями. Сравнить их порядок.

3.Определить при х → 0 порядки малости относительно х

функций: а)

2х

; б) 1 cos х ;

в) tgх sin х .

1 х

 

 

 

4.Вычислить пределы:

а)

lim

sin 4х

;

б) lim

tg2 2х

;

 

 

в)

lim

tg 2x arcsin 3х

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0 sin 3х

 

х 0

sin

2

 

 

 

 

 

 

х 0 sin 3х arctg 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) lim

 

1 x2

;

д)

 

lim sin5х sin 3x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

ln(1 x)

 

 

 

х 0

 

 

 

 

sin х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

lim cos х cos3x ;

ж)

lim 1 cos х

 

;

з) lim

 

 

1 cos4x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

x2

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

2

 

 

 

х 0 cos x cos7x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x tg 9 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg 4 x

 

 

 

 

 

 

x 1

x

 

 

 

 

2x 1

x

 

 

и) lim

1 5tg 4x

; к)

 

lim

 

 

 

 

;

л) lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

3

2x 3

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

х

x

 

 

х

 

 

 

м)

lim e3x 1

; н) limsin

x 3

tg x

;

о) lim

cos2x cosb

;

 

2

 

 

 

 

х

x

 

х 3

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

b

 

x

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п)

lim x (ln(x 1) ln x);

 

р) lim sin 2x cos2x 1; с)

lim ex e3 .

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x cos x

 

 

 

 

 

х 3

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40