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

Типовой расчет по рядам. Сетевое обновляемое электронное учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
11.08.2026
Размер:
656 Кб
Скачать

ÓÄÊ 512.52(07) Å741

Рецензенты: кафедра естественнонаучных дисциплин ЛФ НОУ ВПО "Международный институт компьютерных технологий",

Типовой расчет по рядам [Электронный ресурс]:сетевое обновляемое электрон. учеб. пособие/

Ю.Д.Ермолаев.-Электрон.дан.(0.65 Мб). Липецк:Издательство ЛГТУ, 2012. 126 с. Режим доступа:http://www.stu.lipetsk.ru/education/chair/kaf-vm/mu/

Систем. требования: Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей), 512 Мб оперативной памяти, Adobe Reader 9.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).

Типовой расчет предназначен для студентов направлений 010800.62, 220100.62, 230100.62, 232000.62 и других½ изучающих высшую математику по программе технического вуза. Представлены 120 вариантов типового расчета. В типовом расчете 10 заданий, в которых отражены числовые, степенные ряды и ряды Фурье.

Ключевые слова: последовательность; числовой ряд; степенной ряд; функциональный ряд; область сходимости; ряд Тейлора; ряд Маклорена; ряд Фурье; радиус сходимости

°c Липецкий государственный

технический университет, 2014 °c Ермолаев Юрий Данилович, 2014

3

СОДЕРЖАНИЕ ТИПОВОГО РАСЧЕТА

1.Формула общего члена числового ряда

2.Вид ряда Фурье на данном симметричном отрезке

3.Формулы для вычисления коэффициентов ряда Фурье

4.Количество членов числового ряда, находящихся вне данной окрестности

5.Сумма знакопеременного числового ряда

6.Радиус сходимости степенного ряда

7.Область сходимости ряда Маклорена для данной функции

8.Вычисление коэфициентов ряда Фурье при разложении функции на симметричном отрезке

9.Вычисление коэфициентов ряда Фурье при разложении функции по синусам и по косинусам на несимметричном отрезке

10.Разложение функции в ряд Маклорена без вычисления производных

4

 à ð è à í ò 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

 à ð è à í ò 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15  à ð è à í ò 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  à ð è à í ò 31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35  à ð è à í ò 41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45  à ð è à í ò 51. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55  à ð è à í ò 61. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65  à ð è à í ò 71. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75  à ð è à í ò 81. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85  à ð è à í ò 91. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95  à ð è à í ò 101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105  à ð è à í ò 111. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типовой расчет по рядам

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn + q

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

cn2 + dn + e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

10

 

15

 

20

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числового ряда

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+

 

+

 

 

 

 

+

 

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

35

 

66

107

158

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡5; 5] функции f(x) = ¡5x ¡ 2 имеет вид

1)

1

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

1

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ak cos(

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bk sin(

 

 

)

 

 

 

 

 

 

1

 

5

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

1

 

 

5

k¼x

 

 

 

a

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

1

 

 

 

 

 

3)

Po

+

ak cos(

 

 

 

 

 

)

 

+ bk sin(

 

 

 

)

 

 

4)

Po

+

bk sin(

 

 

 

)

 

 

2

 

1

5

 

5

 

 

 

2

 

1

 

5

 

 

 

 

 

ao

 

 

1

¡

 

 

 

 

k¼x

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

ak cos(

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Коэффициент

a11

разложения в ряд Фурье на отрезке

[

 

3; 3] функции f(x) = 2x + 5

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

2)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2x + 5) cos(

 

 

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

(2x + 5) sin(

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

R03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ¡R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1113= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

 

 

(2

 

 

+ 5) cos(

3

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

¡R3

(2x + 5) sin(

 

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

"-окрестности

точки x = 0 (" = 0:04) 1216 ¡ 1528 + 1844 ¡ 2164 + :::

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница с точностью не менее 10¡4

17 + 13 ¡ 201 ¡ 19 + 431 + 211 ¡ 761 ¡ 391 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (3x ¡ 4)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 2n(n2 + 3n + 10).

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

 

f(x) =

5x ¡ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡2x ¡ 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить сумму коэффициентов a5 + b5 разложения в ряд Фурье функции

f(x) =8

¡4x ; x 2 [¡2; 0]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

2x ; x (0; 2]

 

¡

 

 

 

2

 

9.

Вычислить коэффициент a3 разложения функцииf(x) =8

 

 

 

 

 

:

 

2

:

¡ ¡

 

5

;

x

2

[0; 1]

в ряд Фурье по косинусам на отрезке [0; 2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

3

x

;

x

 

(1; 2]

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x4 в разложении функции

f(x) = ¡4x + 4

x + 2 в ряд Маклорена.

6 Типовой расчет по рядам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

pn + q

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

cn2

+ dn + e

1

 

4

 

7

 

10

 

13

 

 

числового ряда

 

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

9

18

31

48

69

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡3; 3] функции f(x) = ¡2x2 ¡ 6x + 5 имеет вид

1)

 

ao

 

 

1

 

 

 

k¼x

2)

ao

 

1

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

1 bk sin(

 

 

 

)

 

+

 

 

 

 

ak cos(

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

2

1

 

 

3

 

 

 

 

k¼x

 

 

1

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

ao

 

1

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

3)

 

 

P

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ak cos(

 

)

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

ak cos(

 

)

 

+ bk sin(

 

 

)

 

1

3

 

 

 

2

1

 

 

3

 

 

3

 

 

1

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

¢

5)

P

bk sin(

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

b9

 

разложения в ряд Фурье на отрезке

[

 

2; 2] функции f(x) = 2x + 6

3.

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

 

 

 

1)

 

1

 

2

(2x + 6) cos(

 

9¼x

) dx

2)

2

(2x + 6) sin(

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ¡R2

 

2

2

R02

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

 

 

 

3)

b

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

R0

 

(2x + 6) cos(

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

2

 

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

¡R2

(2x + 6) sin(

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

"-окрестности

точки x = 0 (" = 0:05) 1017 ¡ 1432 + 1853 ¡ 2280 + :::

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница с точностью не менее 10¡4

141 + 13 ¡ 301 ¡ 111 + 541 + 271 ¡ 861 ¡ 511 + :::

6.

Вычислить радиус сходимости степенного ряда

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(3x + 5)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2n

p

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nP

4

¢

 

n

 

+ 2n + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти

длину

области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

f(x) = r3

¡2x + 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить сумму коэффициентов a6 + b6 разложения в ряд Фурье функции

 

 

<

 

2 x ;

x (0; 3]

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =8

 

 

 

 

3 ; x 2 [¡3; 0]

 

 

 

 

 

 

 

9.

Вычислить коэффициент b5 разложения функцииf(x) =8

 

 

 

 

 

2

 

 

 

:

¡ ¡

 

 

 

 

2

:

 

¡

6

;

x

2

[0; 1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

3

 

x

;

x

 

(1; 2]

в ряд Фурье по синусам на отрезке [0; 2].

10.Найти коэффициент при (x ¡ xo)3 в разложении функции f(x) = 3x ¡ 4

x + 2 â ðÿä

Тейлора в окрестности точки xo = 3.

Типовой расчет по рядам

7

Вариант 3

pn + q

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an = cn2 + dn + e

10 15 20 25 30

числового ряда 4 ¡ 8 ¡ 16 ¡ 28 ¡ 44 + ¢ ¢ ¢ .

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡5; 5] функции f(x) = ¡3x2 + 3 j x j ¡6 имеет вид

 

 

 

ao

 

1

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

ao

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

+

P1

ak cos(

 

 

 

 

)

2)

 

 

 

 

+

P1

 

ak cos(

 

 

 

) + bk sin(

 

 

 

)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

k¼x

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

¡k¼x

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

3)

Po

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ak cos(

5

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

bk sin( 5 )

k¼x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

a

 

 

+

 

 

bk sin(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3.

Коэффициент

 

 

разложения в ряд Фурье на отрезке

 

 

 

 

функции

 

 

a15

[

 

4; 4]

f(x) = 5x + 5

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(¡5x2 + 5) sin(

 

 

 

 

 

 

) dx

2) a15 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

1

 

¡R4

¡

5x2 + 5) cos(

15¼x

 

 

 

 

4)

2

4

 

5x2 + 5) cos(

15¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

) dx

 

 

 

(

 

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

¡R44

 

 

 

 

 

 

 

 

15¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

R0 (¡5x2 + 5) sin(

 

 

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

 

 

"-окрестности точки x = 0 (" = 0:06)

13

 

 

18

 

23

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

+

 

¡

 

 

+ :::

 

 

 

 

 

15

 

30

51

78

 

 

 

 

 

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница

с точностью не менее 10¡4

141 + 121 ¡ 231 ¡ 201 + 361 + 321 ¡ 531 ¡ 481 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (¡3 ¡ 2x)n(¡1)n+1

n=1

 

4n2 + 8

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

 

f(x) = r

³

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x ¡ 1

 

 

 

 

a6 + b6 разложения в ряд Фурье функции

8.

 

 

 

 

4x + 2

´

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить сумму коэффициентов

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =8

 

3 + x ; x 2 [¡3; 0]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

7 ;

 

x

 

 

(0; 3]

разложения функцииf(x) =8

 

 

 

 

 

9.

Вычислить коэффициент a4

¡3 + x

;

x 2 [0; 3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

3

;

x

 

(3; 6]

в ряд Фурье по косинусам на отрезке [0; 6].

:

 

 

 

2

 

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x3 в разложении функции

p

f(x) = 5 ¡2x + 3 в ряд Маклорена.

8 Типовой расчет по рядам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn + q

 

 

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

 

 

 

 

cn2 + dn + e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

7

 

 

11

 

15

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числового ряда

 

¡

 

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

¡

 

 

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

21

39

63

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡4; 4] функции f(x) = 2 j x j +4 имеет вид

 

 

 

Po

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Po

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

2)

1

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

bk sin(

4

)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ak cos(

 

4

)

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

3)

 

a

 

 

P

 

 

 

 

k¼x

 

 

4)

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

ak cos(

 

 

)

 

 

 

+ 1

 

 

 

ak cos(

 

 

)

+ bk sin(

 

 

)

 

 

 

 

 

 

2

 

1

4

 

2

 

 

 

 

 

4

 

4

 

 

f(x) =

4x + 6

3.

 

 

ao

 

P

 

 

 

 

b9 разложения в ряд Фурье на отрезке [

 

6; 6]

 

 

5)

 

2

 

+

1

bk sin(

 

4

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

функции

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

6

¡

4x2 + 6) cos(

9¼x

 

 

 

 

 

2)

6

 

¡

4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

(

+ 6) sin(

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

6

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡R6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ¡R66

 

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

b

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

R0

(¡4

x2

+ 6) sin(

 

 

)

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

R0 (¡4x2 + 6) cos(

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

 

 

"-окрестности

точки x = 0 (" = 0:04) 138 ¡ 1225 + 1643 ¡ 2067 + :::

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница

с точностью не менее 10¡4

12 + 18 ¡ 101 ¡ 171 + 261 + 341 ¡ 501 ¡ 591 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (3x ¡ 3)n(¡2)n

n=1 n! .

7. Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

f(x) = ln (¡2x + 9).

8. Вычислить сумму коэффициентов a5 + b5 разложения в ряд Фурье функции

<

3x ; x (0; 2]

 

 

 

 

 

 

f(x) =8

¡2x ; x 2 [¡2; 0]

 

 

 

 

 

 

:

2

 

 

 

 

 

 

9. Вычислить коэффициент b4 разложения функцииf(x) =8

2 + x

;

x 2

[0; 3]

 

 

<

4

;

x

 

(3; 6]

в ряд Фурье по синусам на отрезке [0; 6].

:

 

 

 

2

 

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x3 в разложении функции

¡

3

¢

в ряд Маклорена.

f(x) = 100 cos

4x ¡ 3

 

 

 

 

 

Типовой расчет по рядам

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

5

 

 

 

 

 

 

 

 

pn + q

 

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

 

 

cn2 + dn + e

 

числового ряда

 

6

+

 

 

 

8

+

 

 

10

+

12

+

 

14

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

42

 

78

126

186

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡3; 3] функции f(x) = ¡3x j x j имеет вид

 

1)

1

 

ak cos(

k¼x

)

 

 

 

 

2)

 

 

ao

+

1

 

 

ak cos(

k¼x

)

 

+ bk sin(

k¼x

)

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ao

 

1

¡

 

 

 

 

 

k¼x

¢

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

3)

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bk sin(

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

ak cos(

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

k¼x

 

 

2

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

Po

+

bk sin(

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3. Коэффициент

 

 

разложения в ряд Фурье на отрезке

 

 

 

 

функции

 

 

b12

[

 

5; 5]

f(x) = 4x + 2x

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4x3 + 2x) cos(

 

 

 

 

 

 

) dx

2)

 

 

 

 

 

(4x3

+ 2x) cos(

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ¡R5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

R0

 

 

x3

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

5= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4

+ 2

) sin( 5

 

)

 

 

 

 

 

 

 

112

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12¼x

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

¡R5 (4x3 + 2x) sin(

 

 

 

 

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

 

"-окрестности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точки x = 0 (" = 0:05)

7

 

 

11

 

15

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

+

 

 

 

¡

 

+ :::

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

18

35

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница

с точностью не менее 10¡4

17 + 131 ¡ 151 ¡ 221 + 311 + 351 ¡ 551 ¡ 521 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (3x + 5)n ¢ n!

n=1 (2n)!! .

7. Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

f(x) = ln (¡3 j x j +14).

8. Вычислить сумму коэффициентов a4 + b4 разложения в ряд Фурье функции

< 4

x

; x (0; 2]

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =8

3

; x 2 [¡2; 0]

 

 

 

 

 

 

 

: ¡

 

2

 

 

2

;

x

2

[0; 2]

9. Вычислить коэффициент a3 разложения функцииf(x) =8

¡ ¡

 

 

 

 

в ряд Фурье по косинусам на отрезке [0; 4].

:

x

;

x

2

(2; 4]

 

 

 

<

4

 

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x3 в разложении функции

¡

4

¢

в ряд Маклорена.

f(x) = 100 sin

5x ¡ 3

 

 

 

 

 

10 Типовой расчет по рядам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 6

pn + q

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

cn2

+ dn + e

5

 

7

 

9

 

11

 

13

 

 

 

числового ряда

 

+

 

+

 

+

 

 

+

 

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

16

34

60

94

136

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡4; 4] функции f(x) = 4x3 + 1x имеет вид

 

 

ao

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

ao

 

P

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

2

 

+

1

ak cos(

4

)

 

 

2)

 

2

+

1

bk sin(

 

 

4

 

)

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

ao

 

P

¡

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

k¼x

 

3)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ak cos(

 

4

 

 

 

)

 

 

 

 

 

2

+

1

ak cos(

 

 

 

4

 

) + bk sin(

4

 

 

)

 

3.

P

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

a13 разложения в ряд Фурье на отрезке [

 

5; 5]

 

5)

1

 

bk sin(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

f(x) =5¡4x3 ¡ 5x вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

1

 

 

 

 

(

 

 

4x3

 

 

5x) cos(

13¼x

) dx

2) a13 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

¡R55

 

¡

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

13¼x

 

 

 

 

 

1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13¼x

 

 

3)

 

 

 

R05

(

¡

4x3

 

¡

5x) sin(

 

 

 

 

) dx

4)

 

 

¡R5

(

¡

4x3

¡

5x) sin(

 

 

 

) dx

5

 

 

 

 

5

 

5

5

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

R0

(¡4x3 ¡ 5x) cos(

13

 

 

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

"-окрестности точки x = 0 (" = 0:06)

 

5

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

11

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

+

 

¡

 

 

+ :::

 

 

 

10

21

42

73

 

 

 

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница

с точностью не менее 10¡4

15 + 111 ¡ 171 ¡ 271 + 391 + 511 ¡ 711 ¡ 831 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (3x + 5)n ¢ (¡1)nn!

n=1

(2n + 1)!!

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

f(x) = ln (¡3x2 + 15).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить сумму коэффициентов a3 + b3 разложения в ряд Фурье функции

f(x) =8

2 + x ; x 2 [¡2; 0]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

5 ; x

 

 

(0; 2]

 

 

 

 

 

 

2

 

9.

Вычислить коэффициент b5 разложения функцииf(x) =8

 

 

 

 

 

 

 

 

:

¡

 

2

 

:

 

¡

2

;

x

2

[0; 2]

в ряд Фурье по синусам на отрезке [0; 4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

6

 

x

;

x

 

(2; 4]

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x6 в разложении функции f(x) = 3x ¢ e3¡3x в ряд Маклорена.

Типовой расчет по рядам

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 7

pn + q

1. Вычислить сумму p + q + c + d + e формулы общего члена an =

 

 

cn2

+ dn + e

8

 

12

 

16

 

20

 

24

 

 

 

числового ряда

 

+

 

+

 

+

 

 

+

 

 

+ ¢ ¢ ¢ .

 

 

15

38

73

120

179

 

 

2. Разложение в ряд Фурье на отрезке [¡5; 5] функции f(x) = x(4x2 ¡ 2) имеет вид

 

 

Po

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

ao

 

 

1

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

1

 

bk sin(

 

5

)

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

2

 

+

1

bk sin(

 

 

5

 

)

 

3)

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

k¼x

 

4)

P

 

 

 

k¼x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

ak cos(

 

 

 

)

+ bk sin(

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

ak cos(

 

 

 

)

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

5

 

 

5

 

 

 

 

1

 

 

 

5

 

 

 

 

 

5)

 

ao

 

+

 

1

 

ak cos(

k¼x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Коэффициент

a11

разложения в ряд Фурье на отрезке

[

 

5; 5]

функции

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

4 j x j +3 вычисляется по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

 

1)

 

2

 

 

(4

 

x

 

+3) cos(

 

11¼x

) dx

2)

 

 

(4

 

x

 

+3) cos(

) dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

5

 

 

5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

1 R05

 

 

 

j

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

2

¡R55

j

 

 

j

 

 

 

 

 

11¼x

 

 

 

 

 

3)

 

 

¡R5

(4 j x j +3) sin(

 

 

 

) dx

4)

 

 

 

R0

(4 j x j +3) sin(

 

 

 

 

 

) dx

 

 

5

5

 

 

5

 

 

5

 

 

 

5) a11 = 0

4. Определить количество членов данного числового ряда, находящихся вне

"-окрестности

точки x = 0 (" = 0:04) 158 ¡ 1229 + 1649 ¡ 2075 + :::

5. Вычислить сумму данного числового ряда с использованием критерия Лейбница

с точностью не менее 10¡4

131 + 101 ¡ 261 ¡ 181 + 491 + 301 ¡ 821 ¡ 461 + :::

6. Вычислить радиус сходимости степенного ряда

P1 (2x + 6)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 (¡4)n(n4 + 3n2 + 7).

 

 

 

 

 

 

7.

Найти длину области сходимости разложения в ряд Маклорена функции

 

f(x) =

2x2 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 + 3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Вычислить сумму коэффициентов a3 + b3 разложения в ряд Фурье функции

 

<

2x ; x (0; 3]

 

 

 

 

 

 

f(x) =8

3x ; x 2 [¡3; 0]

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

9.

Вычислить коэффициент a4 разложения функцииf(x) =8

¡3 + x

;

x 2 [0; 1]

 

 

 

 

 

 

 

 

<

4

;

x

 

(1; 2]

в ряд Фурье по косинусам на отрезке [0; 2].

:

 

 

 

2

 

10. Найти без вычисления производных коэффициент при x4 в разложении функции

f(x) = ¡4x + 3

x ¡ 2 в ряд Маклорена.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]