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

5. Вычислить приближенно с помощью дифференциала с точностью до двух знаков после запятой следующие значения:

а) 3 26,19; б) ln1,01; в) tg46º.

Домашнее задание

1. Найти d2 2у , если: dx

а) у arcsinх

;

б)

 

х ln t

; в)

 

у t3

1 х2

 

 

 

 

д) ln у ху 10 .

2. Найти у'''(0), если у(x) e2 x

 

х аcos3 t

 

 

у a sin3 t ;

г) x y arctg y ;

 

 

 

 

 

 

 

sin 3x.

3.Найти у'' в точке (1; 1), если х2 5ху у2 2х у 6 0 .

4.Найти в точке (1; 2), если у3 у 6х2 .

5.Найти дифференциал второго порядка функции у lnхх .

6.Найти d3z, если z х2 е х.

7.Вычислить приближенно с помощью дифференциала с точностью до двух знаков после запятой следующие значения:

а) ln0,9; б) 8,76 ; в) arctg1,02.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

1. а)

 

3х

 

 

 

 

 

1 2х2 arcsin х

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

;

б) 9t ; в)

 

;

 

 

2

 

2

 

1 х

2

 

 

 

3аcos4 t sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

у2 1

 

 

 

у2

 

 

 

 

 

 

 

111

 

12

 

г)

 

 

 

 

 

;

д)

 

 

 

.

2. 9.

3.

256 .

4. 11 .

 

 

у5

 

 

 

х у 3

 

 

 

5.

3 2ln х

2

.

6. е х х2 6х 6 3 .

 

7. а) –0,1; б) 2,96;

 

х

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 0,79.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

Занятие № 22

Тема: Теоремы о среднем. Правило Бернулли – Лопиталя

Задания первого уровня

1. Выполнены ли

условия теоремы Ролля для функции

f (x) tg x на отрезке 0;

?

2.Уравнение ех 1 x , очевидно, имеет корень х = 0. Показать, что это уравнение не может иметь другого действительного корня.

3.Применить теорему Лагранжа к функции y ln x на отрезке

1; е и найти точку, в которой верна формула Лагранжа.

4. Проверить выполнение условий теоремы Коши и найти точку, в которой выполняется соответствующая формула, для

функций

f ( x) sin x

и

g( x) cos x

на отрезке

 

π

0;

2

.

 

 

 

 

 

 

 

5.Применяя правило Бернулли – Лопиталя, найти пределы:

а)

lim

 

х100 17

 

;

б) lim

 

х 1

 

;

 

в)

lim

х9 2х3 х 2

;

 

 

 

 

 

ех 1

 

 

 

х20 1

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

х 1

х3 7х 6

 

 

 

 

 

 

 

1 2sin х

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

х

1

 

г)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

;

д) lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; е) lim

tg

 

 

;

 

 

cos3х

 

 

х

2

1

 

х

1

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

cos х

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

сtg х

1

 

 

 

 

1

sin х

 

 

 

ж) lim

 

 

 

 

 

 

 

 

; з)

lim

 

 

 

;

и) lim

 

 

 

;

 

 

 

 

х

 

 

 

 

х

х

 

 

 

 

х 1

ln

 

 

ln х

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

к) lim

cos3х

 

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания второго уровня

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Функция

 

 

у 3 х 2 2

 

на концах отрезка 0; 4

принимает

равные значения

 

 

f

0 f

4 3 4 .

Справедлива

ли

для

этой

функции теорема Ролля на отрезке 0; 4 ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Функция f х

2 х2

принимает равные значения на кон-

х4

 

 

цах отрезка 1; 1 . Проверить, что f х 0 при х 1;1 . Справедлива ли для этой функции теорема Ролля на отрезке 1; 1 ?

3.

Проверить выполнение

условий

теоремы

Лагранжа для

функции f х х х3 на отрезке 2; 1

и найти соответствующее

промежуточное значение с.

 

 

 

4.

Для функций f х 3х2

2 и g х х3 1

проверить вы-

полнение условий теоремы Коши на отрезке 1; 2

и найти точку,

вкоторой справедлива соответствующая формула.

5.Применяя правило Бернулли – Лопиталя, найти пределы:

а)

г)

ж)

lim

х 2ln х

;

б)

lim

е3х 3х 1

;

в) lim

1 cos7х

;

 

 

 

 

 

 

х sin 7x

 

 

 

 

х

х

 

 

х 0

 

sin2

4х

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

sin2 х 1 tg х

 

 

 

 

ех e x

2x

 

 

 

1

 

 

2

 

 

lim

 

2

 

;

д)

lim

 

x sin х

;

е) lim

 

 

 

 

ctg

 

х

;

 

1 cos4х

 

 

х

2

 

 

х 4

 

 

 

 

х 0

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

lim tg х 2 х ;

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з)

lim х

1 х

.

lim х

4 ln х

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

1. Показать, что функция f х х х3

на отрезках 1; 0 и

0;1 удовлетворяет условиям теоремы Ролля, и найти соответствующие значения с.

2.На дуге параболы y х2 , заключенной между точками А(1; 1)

иВ(3; 9), найти точку, касательная в которой параллельна хорде АВ.

3.Проверить выполнение условий теоремы Лагранжа для

функции y х3 x на отрезке 1; 2 и найти точку, в которой

верна формула Лагранжа.

4. Написать формулу Лагранжа и найти с для функции f х arctg х на отрезке 0; 1 .

53

5. Для функций f х х3

и g х х2 1 проверить выполне-

ние условий теоремы Коши на отрезке 1; 2 и найти точку, в которой справедлива соответствующая формула.

6.Применяя правило Бернулли – Лопиталя, найти пределы:

а)

lim

3

х2

 

 

;

 

б) lim

ex

; в)

lim

 

x3

2x2 x 2

;

 

 

 

 

 

 

 

4х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 7x 6

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

х x5

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4sin

2

 

 

 

 

x cos x sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

ln( x2 3)

 

 

 

 

 

6 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

д)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

е) lim

 

 

 

 

;

 

х 1

 

 

 

1 x2

 

 

 

х 0

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

х 2

 

x2

3x 10

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ж) lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

з) lim

ctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; и)

lim

1 x x

;

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

х 1

ln x

 

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

3

 

 

 

sin

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к) lim cos2x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. c

 

1

. 2. (2; 4).

 

3. с 1 .

4.

 

 

4

1.

 

5. с

14.

6. а) 0;

 

б) ;

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

в)

1 ; г)

 

3

 

; д)

1

; е)

4 ; ж)

1

; з) 0; и) 1; к) е 2 .

 

 

 

 

 

6

 

 

3

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие № 23

Тема: Монотонность и локальный экстремум функции. Наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке

Задания первого уровня

1.Найти интервалы монотонности функции:

а) f х х3 12х 11 ;

б) f х х2 e x .

2.Найти экстремумы функции:

а)

f х х4

20

х3

8х2 ;

б)

f х ex

;

в)

f х ln x .

 

 

3

 

 

 

x

 

 

x

54

3.Найти наименьшее m и наибольшее М значения функции

у

х 1

на отрезке

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; 4

.

 

 

 

 

х 1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Найти экстремум функции у

х4

 

х3

7х2 24х 1, исполь-

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зуя два способа нахождения экстремума, а также определить ее наибольшее и наименьшее значения на отрезке 5; 2 .

Задания второго уровня

1.Найти интервалы монотонности функции:

а)

f х

 

 

 

2х

;

б) f х 4x3 21x2 18x 20;

1

х2

 

 

 

 

 

в)

f х

x2 x

.

 

 

 

 

 

 

 

2 х

 

 

 

2.Найти экстремумы функции:

а) f х х 1 3 х 1 2 ;

б) f х x arctg2x;

в) f х

х

.

х2 1

3.Найти наименьшее m и наибольшее М значения функции

у 2 tg х tg2 х

на отрезке 0;

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

4. Найти экстремум функции

у

х4

 

х3

 

х2

2 , исполь-

4

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зуя два способа нахождения экстремума, а также определить ее наибольшее и наименьшее значение на отрезке 2; 4 .

5. Найти экстремум функции у х3 3х2 3х 2 , а также определитьее наибольшее и наименьшее значение на отрезке 2; 5 .

Домашнее задание

1.Найти интервалы монотонности функции:

а) f х

4х2

;

б) f х x5 5x4 5x3 1.

1 х2

 

 

 

55

2.Найти экстремумы функции:

а)

f х

х2 2х 2

; б)

f х

 

 

2х

 

;

 

 

1

x2

 

 

х 1

 

 

 

 

 

 

в) f х

2х2 1

; г) f

х x2 ln x .

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти наименьшее m и наибольшее М значения функции

у sin 2х х

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

на отрезке

2

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти экстремум функции у х4

8х3 16х2 , используя два

способа нахождения экстремума, а также определить ее наибольшее и наименьшее значение на отрезке 3; 1 .

Ответы

 

1. а) Убывает на ; 1 1; 0 ;

возрастает на 0; 1 1; .

б) Возрастает на ; 1 3; ; убывает на 1; 3 . 2. а) В точке

х = 0 локальный максимум: у 0 2;

в точке х = 2 локальный ми-

нимум:

у 2 2; б) В точке х= –1 локальный минимум: у 1 1;

в точке

х = 1 локальный максимум: у 1 1; в) В точке х = –1

локальный максимум: у 1

1; в точке х = 1 локальный максимум:

у 1 1;

 

х

1

 

1

 

1

 

г) В точке

 

локальный минимум: у

 

 

 

.

е

 

2е

 

 

 

 

е

 

 

3. m

при х

,

M

при

х . 4. В точке х = –4 ло-

 

2

2

2

 

2

кальный минимум:

у 4 0,

а в точке х = –2 локальный мак-

симум:

у 2 16;

в точке х = 0

локальный минимум: у 0 0,

m y(0) 0, M y(1)

25.

 

 

56

Занятие № 24

Тема: Выпуклость, вогнутость, точки перегиба графика функции. Асимптоты

Задания первого уровня

1. Найти интервалы вогнутости, выпуклости, точки перегиба графика функции:

а) у

х

; б)

у

х2 2x 2

.

ех

x 1

 

 

 

 

2.Найти точки перегиба графика функции:

а)

у

х3

 

;

б) у 3 1 x3 .

 

 

 

 

 

 

х

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти асимптоты графика функции:

 

 

 

а)

у

2

 

; б) у

2х2 x 3

; в) у

ex

.

х2 4

х

6

х

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Для графика функции

у

 

х3

 

 

найти интервалы выпук-

 

х

1 2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

лости, вогнутости, точки перегиба и асимптоты.

Задания второго уровня

1. Найти интервалы выпуклости, вогнутости, точки перегиба графика функции:

а)

у

х

 

; б)

у e x2

(кривая Гаусса);

ln

х

 

 

 

 

 

 

 

в)

у

2х 1

;

г) у

х3 3x

.

х 1 2

 

 

 

 

 

x2 1

2.Найти асимптоты графика функции:

а) у

х2 1

;

б) у

x2 2x 2 .

2х 3

 

 

 

 

3. Для графика функции у 3 6х2 х3 найти интервалы выпуклости, вогнутости, точки перегиба и асимптоты.

57

Домашнее задание

1. Найти интервалы выпуклости, вогнутости, точки перегиба графика функции:

а) у lnхх ; б) у x4 2x3 12x2 5x 2 .

2.Найти точки перегиба графика функции:

а) у 3 х2 2х ;

б) у

х

.

 

 

 

х2 1

3.Найти асимптоты графика функции:

 

 

2х2 4х х 2

 

 

 

 

1

а)

у

; б)

у ( x 2) e x .

 

 

2х 4

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

х 1

4.

Для графика функции

у

 

 

найти интервалы выпук-

х 1

 

 

 

 

 

 

лости, вогнутости, точки перегиба и асимптоты.

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

0;

8

 

 

8

 

график вогнутый;

1. а) На

е3

 

график выпуклый, на

е3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

8

 

 

 

 

е3

;

 

– точка перегиба;

б) На ; 2 1; график вогну-

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

3е3

 

 

 

тый; на 2; 1 график выпуклый;

2; 36 ; 1;

12 – точки пере-

гиба.

2. а) 0; 0 ; 2; 0 ;

б) 0; 0 .

3. а) x = –2;

б) x = 0,

у = х – 3.

4. На

; 1 ; 1; 3 график вогнутый; на 1; 1 ; 3;

график

 

3;

1

 

– точки перегиба; асимптоты: х = –1; у = 1.

выпуклый; 1; 0 ;

8

 

 

 

 

 

58

Занятие № 25

Тема: Общее исследование функции и построение ее графика

Задания первого уровня

1.

Исследовать функцию

у

 

х4 1

 

и построить ее график.

 

 

х2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Исследовать функцию у

 

16

 

и построить ее график.

х2 х 4

 

Задания второго уровня

1.

Исследовать функцию у

 

 

х2

 

и построить ее график.

1

х

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Исследовать функцию

у

 

 

х2

 

 

и построить ее график.

 

4 х2

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Исследовать функцию

у 3 х 1 2 3 х 1 2 и построить

ее график.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

1.

Исследовать функцию у

 

 

х2

 

 

и построить ее график.

1

х2

 

 

 

 

 

 

 

2.

Исследовать функцию у

 

 

х3

 

 

и построить ее график.

 

х2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

1. Д у : , . Функция четная. у = 1 – асимптота; (0, + ) – интервал возрастания; ; 0 – интервал убывания; (0, 0) – точка

59

минимума.

 

 

 

1

 

 

1

 

 

интервалы

выпуклости;

 

,

3

 

 

3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

1

 

– интервал вогнутости.

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Д у : , 1 1;1 1, . Функция нечетная.

х 1, у х

асимптоты. Интервалы: возрастания

,

3

3 , ,

убыва-

ния

 

3 , 1 ;

1,0 ; 0;1 ; 1;

 

3 ,

 

3;

3

 

точка

макси-

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

мума;

 

3 ;

3

3

 

 

 

 

 

 

 

Интервалы:

выпуклости –

 

2

– точка минимума.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 1 ; 0, 1 ; вогнутости –

1,

0 ; 1; . (0, 0) – точка перегиба.

60