Математический анализ. Сборник задач для контрольных работ во втором семестре. Учебно-методическое пособие
.pdf
Итоговая контрольная работа
Вариант 3
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1.Найти выражение для полного дифференциала функции
z = |
f (x, y ) в точке M0 |
: |
tg |
z |
− yz |
2 |
|
||||||
x |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1.2. Вычислить частные производные
= yx +1,
z и zu v
M |
0 |
(4; 0; ) |
|
|
сложной
.
функции
M |
0 |
(u; v) |
|
|
z =
|
|
|
|
|
|
|
= arctg 1 |
+ x |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
− |
|
; |
|
0 |
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
4 |
|
+
.
1 
y
, если
x = cos u
y = tg v
, в точке
2. Двойные и криволинейные интегралы
2.1. Вычислить двойной интеграл
D : x = 0; y =1; x + y = 2 .
2 y (1+ D
x)dxdy
, по области
2.2.Вычислить кривая y =
|
|
|
|
x |
2 |
dl |
|
криволинейный интеграл |
|
|
, где |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
L |
1+ |
9x |
4 |
|
|
|
|
|
||||
x |
3 |
, соединяющая точки A(0; 0) |
и B (2;8). |
||||
|
|||||||
L
3.Дифференциальные уравнения
3.1.Найти решение линейного уравнения 1-го порядка:
y − |
y |
= x |
|
x + 2 |
|||
|
|
3.2. Решить задачу Коши: y +
2 |
+ 2x . |
|
y = 4ex , y (0) = 4, y (0) = −3.
51
Итоговая контрольная работа
4.Ряды
4.1.Исследовать числовой ряд на сходимость
|
1 |
|
|
||
n |
||
n=1 |
||
|
cos |
1 |
|
n |
||
|
sin |
1 |
|
n |
||
|
.
(x − 2)n
4.2. Найти область сходимости ряда .
n=1 n2 +1
4.3. Представить функцию |
f (x), заданную графически на |
интервале
− ;
рядом Фурье.
2π
–π |
0 |
π |
х |
Вариант 4
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Найти частные производные |
z |
и |
z |
функции |
|||||||||
x |
y |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
z = xy |
2 |
− y |
2 |
+ x |
2 |
y |
2 |
+1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.2. Найти уравнение касательной плоскости к поверхности
z = z (x, y ), заданной уравнением |
y |
+ |
z |
+ |
x |
= |
1 |
в точке |
|
x |
y |
z |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
M 0 (−2; 1; −1).
52
Итоговая контрольная работа
2.Двойные и криволинейные интегралы
2.1.Изменить порядок интегрирования в повторном интеграле
1 |
y |
2 |
2−y |
dy |
f (x, y )dx + dy |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
f
(x,
y )dx
.
2.2. Вычислить криволинейный интеграл
|
|
|
|
|
M (0; |
где |
L |
кривая y = 2 x от точки |
|||
(xy − x)dx + |
x2 |
dy , |
||
|
||||
L |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
0) |
до точки |
N (1; 2) |
||
.
3. Дифференциальные уравнения
3.1. Найти решение уравнения 1-го порядка:
x |
3 + y |
2 |
dx + y |
2 + x |
2 |
dy |
= 0 . |
|
|
||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
2 |
3.2. Найти общее решение уравнения 2xy y |
|
(y ) |
|
||||||||
+1
.
4.Ряды
4.1.Исследовать ряд на условную и абсолютную сходимость:
|
n |
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
(−1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
n=1 |
|
2n +1 |
|
(x − 2) |
|
||||||
|
|
|
|
|
n |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.2. Найти область сходимости ряда |
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
n=1 n (ln |
n + |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
4.3. Разложить функцию в ряд Маклорена: |
f |
( |
x |
) |
|||||||
|
|
|
|||||||||
) |
. |
|
|
|
|
1 |
|
|
= 5 |
x+2 |
|
|
||
.
53
Итоговая контрольная работа
Вариант 5
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Найти частные производные |
z |
и |
z |
функции |
||||
|
|
|
|
|
x |
|
y |
|
z = x |
3 |
+ y |
3 |
− 9x |
+ 27 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.2. Найти уравнение касательной плоскости к поверхности
z = z (x, y ), заданной уравнением |
x − y tg |
z |
= 0 |
в точке |
||
3 |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
|
|
|
M0 .
2.Двойные и криволинейные интегралы43;3;
2.1. Вычислить двойной интеграл |
|
(2 y |
2 |
x + 3)dxdy , по |
|
|
|||||
|
|
||||
|
D |
|
|
|
|
области D : y = 0; y = x; x + y = 2 . |
|
|
|
||
2.2. Вычислить криволинейный интеграл |
|
−xdx + ydy , где |
|||
|
|||||
|
|
|
|
L |
|
часть эллипса |
x2 + |
y2 |
=1, лежащая в первой четверти, |
|
|
||||
|
|
|
9 |
|
соединяющая точки |
M (1; 0) и N (0; 3). |
|||
L
3. Дифференциальные уравнения
3.1. Найти решение уравнения 1-го порядка:
y (e |
x |
+ 4)dy − e |
x |
dx = 0 . |
|
|
3.2. Найти общее решение уравнения: x3 y + x2 y =1.
54
Итоговая контрольная работа
4. Ряды
4.1. Исследовать числовой ряд на сходимость:
|
|
(x −1) |
2 |
|
|
|
|
||
4.2. Найти область сходимости ряда |
|
n 9 |
n |
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Разложить функцию в ряд Маклорена:
f (x) = (x +1)ln (1+ x).
|
|
|
n |
|
|
|
3 |
|
|
n |
2 |
2 |
n |
|
n=1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
.
Вариант 6
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Найти выражение для полного дифференциала функции
z = |
f (x, y ) в точке |
M0 : e |
xyz |
− xyz |
2 |
= −zy |
2 |
, |
M0 (0;1; −1) . |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
1.2. Вычислить частные производные |
|
|
z |
и |
z |
сложной |
|||||||||||
|
u |
v |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
функции z = sin (xe y ) |
, если x = |
1 |
, |
|
y = v , в точке |
||||||||||||
u |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M0 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(u; v) = M0 |
− |
|
; 0 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Двойные и криволинейные интегралы
2.1. Изменить порядок интегрирования в повторном интеграле
2 |
|
2x |
3 |
( |
) |
2 |
|
|
|
|
2 x−3 |
|
|
dx |
f (x, y )dy + dx |
|
|
f (x, y )dy . |
||
0 |
0 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
Итоговая контрольная работа
2.2. Вычислить криволинейный интеграл
кривая |
y = sin x , соединяющая точки |
L
A(
sin xdl |
|
1+ cos |
2 |
|
|
0; 0) и |
|
x B
, где
|
|
; 1 |
|
2 |
|
|
|
L
.
3. Дифференциальные уравнения
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
2 |
3.1. Найти решение уравнения 1-го порядка: |
+ |
|
= x . |
||||||
y |
2x |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. Решить задачу Коши: y |
|
− y |
= x, |
y (0) =1, |
|
|
(0) = −1. |
||
|
y |
||||||||
4. Ряды
4.1. Исследовать ряд на условную и абсолютную сходимость:
|
|
n |
|
3 |
n |
|
|
|
|
|
|
(−1) |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||
|
n |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
n=1 |
|
|
n +1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(x −1) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3n |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.2. Найти область сходимости ряда |
|
n 8 |
n |
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Представить функцию |
f |
(x), заданную графически на |
|||||||||
интервале −; рядом Фурье. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
π |
х |
– π |
0 |
|||
56
Итоговая контрольная работа
Вариант 7
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Найти частные производные z
x
z = xy (4 − x − y ) .
и |
z |
|
y |
||
|
функции
1.2.Найти уравнение касательной плоскости к поверхности z = z (x, y ), заданной уравнением
9x |
2 |
+ y |
2 |
+ z |
2 |
− 6 y + 4z + 9 |
= 0 |
|
|
|
в точке
M 0
(0;3; −4)
.
2. Двойные и криволинейные интегралы
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
2.1. Вычислить двойной интеграл |
|
3y |
|
− |
2 |
x dxdy , по |
|||
|
|
||||||||
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
области, заданной уравнением границ |
|
|
|||||||
|
|
D : x = 0; y = −1; |
x − y = 2 . |
|
|||||
2.2. Вычислить криволинейный интеграл |
|
−ydx + xdy , где |
|||||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
кривая y = x |
3 |
от точки M (0; 0) |
до точки |
N (2; 8). |
|||||
|
|||||||||
L
3.Дифференциальные уравнения
3.1.Найти решение линейного уравнения 1-го порядка:
|
− y |
2x |
−5 |
= 5 . |
|
|
|||
y |
x |
2 |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
3.2. Найти общее решение уравнения xy = y .
57
Итоговая контрольная работа
4. Ряды
|
|
|
|
n |
5 |
2 |
n |
|
|
|
|
4.1. Исследовать числовой ряд на сходимость: |
|
|
|
. |
|
|
|||||
5 |
n+1 |
|
|
||||||||
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 3 n + 2 |
|
|
|
|
|
n |
|
||||
4.2. Найти область степенного ряда (−1) |
|
|
|
|
(x − 2) |
|
. |
||||
|
n +1 |
|
|||||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Представить функцию |
f (x), заданную графически на |
интервале
− ;
рядом Фурье.
|
|
|
|
х |
– π |
0 |
π |
||
Вариант 8
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Найти выражение для полного дифференциала функции
z = f (x, y ), заданной уравнением |
z |
3 |
− 3ln (x + y + z ) = z |
в |
|||||
|
|||||||||
точке M0 (0;1; 0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2. Вычислить частные производные |
z |
и z сложной |
|
||||||
|
|
|
|
u |
v |
|
|
||
функции z = arctg x + |
1 |
, если |
x = u2 − v2 , y = |
v , в точке |
|||||
y |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
M 0 (u; v) = M 0 (−1; 1). |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
58 |
|
|
|
|
|
|
|
Итоговая контрольная работа
2.Двойные и криволинейные интегралы
2.1.Изменить порядок интегрирования в повторном интеграле
|
1 |
|
1 |
|
3 |
|
2−y |
|
|
|
|
|
|
dy |
|
f (x, y )dx + |
|
dy |
|
f |
(x, y )dx . |
|
|
|
0 |
|
2−( y+1) |
2 |
1 |
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Вычислить криволинейный интеграл |
|
dl |
|
|
|||||||
|
4 |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
1+ cos |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кривая |
y = tg x , соединяющая точки |
A(0; 0) и |
|
|
|||||||
B |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Дифференциальные уравнения
, где
;1
4
L
.
3.1.Найти общее решение уравнения:
3.2.Решить задачу Коши: y + y = x, y
(ex (0)
+8)
=1,
dy − y (0
ye |
x |
dx |
|
||
) = 2 . |
||
=
0
.
4.Ряды
4.1.Исследовать ряд на условную и абсолютную сходимость:
|
|
n |
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
(−1) |
n ln |
1 |
+ |
. |
||||||
|
|
n |
2 |
|
|||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.2. Найти область сходимости ряда (−1)n
n=1
4.3. Разложить функцию в ряд Маклорена: |
f |
(n
(x
3
n + 2
+1)(x −
) = |
1 |
|
|
|
1− |
2)n .
.
x |
2 |
|
59
Итоговая контрольная работа
Вариант 9
1.Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
1.1. Вычислить частные производные |
z |
и |
z |
сложной |
|||||||
u |
v |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
функции z = 2 cos |
x |
, если x = |
u |
, y = u − v , в точке |
|||||||
y |
v |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|||
M0 (u; v) = M0 |
; |
|
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.2.Найти уравнение касательной плоскости к поверхности z = z (x, y ), заданной уравнением sin (zy )− exy + z2 x = 0
точке |
M 0 (1; 0; −1). |
в
2.Двойные и криволинейные интегралы
2.1.Вычислить двойной интеграл (3x2 − 4xy3 )dxdy , по
|
D |
области |
D : x = 0; y =1; x + y = 0 . |
2.2. Вычислить криволинейный интеграл (x2 −1)dl , где
L
–
кривая
B (3; ln
L
y = ln (x2 −1), соединяющая точки
7).
A(2; ln 3)
и
3.Дифференциальные уравнения
3.1.Найти решение уравнения 1-го порядка xy − y = 
x2 − y2 .
3.2. Решить задачу Коши: 2 yy = y 2 , y (0) =1, |
y (0) =1 . |
60 |
|
