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

Алгебра Задачник

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
2.48 Mб
Скачать

 

x2

4,

 

x

 

2,

 

 

 

 

 

 

x

1,

 

2

x

0,

 

 

 

 

17.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

1,

 

0

x

3,

 

 

 

 

 

 

x

 

,

 

x

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

Ответы. 1.

x

4

– точка разрыва II рода. 2.

x 0 – точка устра-

нимого разрыва. 3. Функция непрерывна. 4.

x

3

– точка устранимого

разрыва. 5. Функция непрерывна. 6. x

0 – точка устранимого разрыва,

x

n (n Z, n

0)

– точки разрыва II рода. 7.

x

2 – точка разрыва I

рода. 8. x

 

1 – точка устранимого разрыва. 9.

x

3 – точка разрыва

I рода. 10.

x

1 – точка разрыва I рода. 11.

x

0 – точка разрыва II ро-

да. 12. x

0 – точка разрыва I рода. 13.

x

0 – точка устранимого раз-

рыва. 14. x

0

– точка разрыва I рода. 15. Функция непрерывна. 16.

x

3 – точка разрыва II рода. 17. x

2 – точка разрыва I рода, x 3

– точка разрыва II рода.

 

 

 

 

 

23

Глава 5. ПРОИЗВОДНАЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛ

§5.1. Дифференцирование функций

Найдите производные функций:

1.

y

1

x5

2x

4

 

2

x3

3

x2

4x 5 .

2.

y

1

1

1

.

 

 

 

 

 

 

 

2x2

 

3x3

 

5x5

 

 

5

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 44 x3

33 x2

 

 

 

 

4.

y

 

 

 

ln 2 .

 

 

 

3.

2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.y x2 cos x .

7.

y

sin x

 

cos x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

cos x

 

9.

y

x3 ln x

 

 

 

x3

.

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

y

1 x2

 

arctg x x

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

y

cos(3 4x) .

 

15.

y

sin 4 x

 

cos 4 x .

 

17.

y

2x2

7 3 .

 

 

 

19.

y

sin2 x

 

.

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

y

ln x2

 

5x 6 .

 

23.

y

ln 2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

y

esin 2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

y

arcsin 2x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

y

arctg

 

x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

y

arccos

 

 

x .

 

33.

y

arctg ln x .

 

35.

y

tg2 5x .

 

6.

y

ax

 

 

b

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

y

2t sin t

 

 

 

(t 2 2) cos t .

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

y

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

y

sin

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

y

cos3 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

y

 

x4

2x

3 .

18.

y

 

ctg3 x

3 ctg x 3x .

20.

y

cos 2 x2 .

 

 

 

 

22.

y

ln ln x .

 

 

 

 

 

 

 

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

y

a

 

 

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

y

ecos2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

y

 

arcsin

1

.

 

 

x2

30.

y

arctg

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

y

arctg

 

 

4x

1 .

34.

y

 

1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

36.

y

5e x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

24

37.

y

lg sin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

y

3

a

bx3 .

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

z

y

 

y .

 

 

 

 

ex

 

e x

43.

y

ln

 

 

 

.

ex

 

e x

38.

y

3

2x2

4 .

 

 

 

 

40.

y

3

2 sin x 5 .

 

 

42.

y

 

 

1

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 cos3 x

cos x

 

 

 

 

 

 

5 tg

x

 

4

 

 

 

 

2

 

 

44.

y

 

arctg

 

2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

1

 

x

 

cos x

 

 

1

sin x

 

 

 

 

45. y

lntg

 

46.

 

 

2 arctg sin x .

 

 

 

 

.

y ln

 

 

 

 

2

2

 

2 sin 2 x

 

 

 

 

 

1

sin x

Найдите производные степенно-показательных функций:

47.

y

 

xcos x .

 

 

 

 

 

 

 

48.

y

sin x x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

y

 

x

 

x .

 

 

 

 

 

 

 

50.

y

x x .

51.

y

 

arctg x x .

 

 

 

 

52.

y

cos x sin x .

 

Найдите производные функций, заданных неявно:

53.

x3

 

y3

a3 .

 

 

 

 

54.

xy

tg y .

55.

e y

 

x y .

 

 

 

 

56.

y

0,3sin y x .

57.

xy

 

arctg

 

x

.

 

 

 

 

58.

x y

y x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдите производные

 

dy

и

d 2 y

 

функций, заданных параметри-

 

 

dx

dx2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чески:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

x

 

ln t,

 

 

 

60.

x

arctg t,

 

 

 

y

 

 

 

t 3 .

 

 

 

y

 

ln 1

 

t 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

x

 

arcsin t,

62.

x

 

a cos3 t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

1

 

t 2 .

y

 

a sin3 t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

cos 2t,

 

 

x

 

arctg t,

 

 

 

63.

 

64.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

y

 

 

sin 2 t.

y

 

t 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдите n-ю производную от функций:

 

 

 

65.

y

e 3 x .

 

 

 

66.

y

 

ln 1

 

x .

 

 

 

67.

y

 

 

1

 

.

68.

y

 

sin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

69. Заменяя приращение функции дифференциалом, приближенно

вычислите: а) arctg1,05 ;

 

 

б)

 

e0,2 ;

 

 

 

в) ln1,01 .

25

 

 

 

Ответы.

1.

x4

 

8x3

2x2

3x

4 .

2.

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

 

.

3.

 

 

 

x3

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x6

 

3

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

4.

 

 

 

.

5. x(2 cos x

x sin x) .

6.

 

 

 

 

 

 

 

.

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

b 2

4 x

 

3 x

 

 

 

 

x

 

 

 

ax

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

. 8.

t 2 sin t .

9.

3x2 ln x .

10.

 

 

5x4

x5

 

. 11.

 

x arctg x .

12.

sin x

 

 

cos x 2

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

cos

x

.

13.

 

 

4 sin(3

4x) .

14.

 

3cos2 xsin x .

15.

 

 

 

sin 4x .

16.

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 1

 

 

 

.

 

17.

12x 2x2

7

2

.

18.

 

3 ctg4 x . 19.

sin x(sec2 x 1) .

20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

2x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

5

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2 ln x

 

 

 

 

 

1

asin

x

 

 

x

 

 

 

2x sin 2x2 . 21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

ln a .

 

 

 

. 22.

 

 

.

23.

 

. 24.

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5x 6

 

 

 

x ln x

 

 

 

 

x

 

4

 

 

 

 

 

4

 

 

25.

2 cos 2xesin 2x .

 

 

 

1

 

 

.

30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x (x

1)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

.

 

34.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2

 

 

 

x(1

 

x)

 

26.

sin 2xe

cos 2

x

. 27.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

.

31.

 

1

 

 

 

 

. 32.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

.

35.

10 tg 5x sec2 5x .

 

x ln 3

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 28.

 

 

2

 

 

 

 

.

29.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x4

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

.

33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4x3

x2

 

36.

 

10xe

x 2 .

37.

ctg x lg e .

38.

 

16x 3 2x2

3

.

 

39.

 

 

 

 

 

bx2

 

 

.

40.

10cos x 3

2sin x 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 a

 

 

bx3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

 

 

1

2

 

y

 

 

 

 

. 42.

 

 

sin3 x

. 43.

 

 

 

 

4

 

 

 

. 44.

 

 

 

1

 

 

 

. 45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

e

2 x

 

 

e

2 x

 

5

 

4 sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

cos

x

 

 

 

 

6

 

y 3

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

.

 

 

 

46.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

.

 

 

 

47.

 

 

 

xcos x

 

 

sin x ln x

 

 

cos x

.

 

48.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

sin x x

ln sin x

 

 

x ctg x .

 

49.

 

 

 

x x

1

 

ln x .

 

 

50.

 

 

 

2 1

 

1 ln x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

51. arctg x x lnarctg x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

arctg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52. cos x

 

sin x

cos x ln cos x

sin x tg x .

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

y cos2 y

 

 

 

 

 

53.

 

 

 

 

.

54.

 

 

 

 

 

 

. 55.

 

 

 

 

 

 

 

y 2

1

 

 

x cos2 y

26

1

 

 

 

 

 

 

1

 

.

56.

 

 

 

 

10

 

 

.

57.

 

y 1 x2

y2

. 58.

 

x ln y y y

.

 

e y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x

y

1

 

10

 

3cos y

 

 

 

x 1

 

 

 

 

y ln x

x x

 

 

 

9t3 . 60.

2t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

2

. 61.

1 t 2 . 62.

 

 

 

 

. 63.

0 . 64.

 

 

 

 

 

 

3a cos 4 t sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 t

2

 

1 3t

2

. 65.

 

3

n

e

3x

. 66.

1

n 1

n 1 !

. 67.

 

 

1 n 1 n!

. 68.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x n

 

1 x n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

x

n

 

 

. 69. а) 0,81; б) 1,2; в) 0,01.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§5.2. Правило Лопиталя-Бернулли

 

Вычислите пределы, используя правило Лопиталя-Бернулли:

1.

lim

 

3x2

 

 

 

3x

1

.

 

 

2.

lim

 

 

 

e x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x x2

 

 

 

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

lim

 

 

 

 

x3

 

 

 

3x

2

20

.

 

4.

lim

 

tg x

 

 

sin x

.

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

x

sin x

 

 

 

 

x

 

 

2

 

 

2x

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

5.

lim

 

 

 

 

tg x

.

 

 

 

 

 

6.

lim

sin x

 

 

e2 x x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

tg3x

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

5x

2

 

 

 

x

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

lim

ln x

.

 

 

 

 

 

 

8.

lim

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

x

sin x

 

 

 

 

9.

lim ln x ln x 1 .

 

 

10.

lim

 

 

 

x

 

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

12.

lim

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

.

 

 

 

11.

lim

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

x2

x 6

 

x 1 1

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. lim 1

x tg

x

.

2

x 1

 

 

15.lim x x .

x 0

17.lim ctg x sinx .

x 0

14.

 

 

 

1

 

 

 

 

lim x x .

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

16.

lim

1

tgx .

x

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

lim

sin x

 

1 cos x

18.

 

 

 

.

 

 

x

 

x

0

 

 

 

 

 

27

 

Ответы. 1. –3. 2. . 3. –12. 4. 3. 5. 3. 6.

2

. 7. 0. 8. 0. 9. 0. 10.

1

. 11.

 

5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

. 12. . 13.

2

. 14. 1. 15. 1. 16. 1. 17. 1. 18.

 

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

3 e

 

 

§5.3. Исследование функций с помощью производных

1. Определите промежутки возрастания и убывания функций:

а) y 1 4x x2 ;

 

б) y x2 x 3 ;

 

 

 

 

в)

y

 

 

 

 

x

 

;

 

 

 

 

г) y x ln x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Исследуйте на экстремум функции:

 

 

 

 

 

 

а) y x3

3x2

3x 2 ;

 

б)

y

 

 

 

 

4

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y

 

 

x 2e

x ;

 

 

 

 

г)

y

x

arctg x .

 

 

 

 

 

 

3. Найдите интервалы вогнутости и точки перегиба графиков

функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) y x3

6x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12x 4 ;

 

б) y

3 4x3

12x ;

 

 

 

в) y x2 ln x ;

 

 

 

г) y 1 x2 e x .

 

 

 

 

 

 

4. Найдите асимптоты кривых:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

y

 

 

 

 

 

x

 

 

;

 

б)

y

 

x2

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

4x

3

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

г) y ln 1 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Исследуйте функции и постройте их графики:

 

 

 

а) y x

3

3x

2

;

 

 

б)

y

 

x2

 

2x 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

y

2x

 

tg x .

 

 

 

 

в)

y

3

1

x

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Найдите наибольшее и наименьшее значения функций на ука-

занных отрезках:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

y

 

 

x

2x

3, 2;1 ;

б)

 

 

 

 

1;3 ; в) y

3

2

 

 

 

 

 

 

y

4

 

x2 ,

 

2x 1, 2;1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Из прямоугольников, у которых сумма трех сторон равна 100, выберите тот, который имеет наибольшую площадь.

28

8.Определите размеры открытого бассейна с квадратным дном объемом V так, чтобы на облицовку его стен и дна пошло наименьшее количество материала.

9.Окно имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом. Определите размеры окна при заданном периметре, имеющего наибольшую площадь.

10.В шар радиуса R вписан цилиндр наибольшего объема. Найдите этот объем.

Ответы. 1. а)

и 2;– возрастает,

0; 1e – убывает,

; 2 – возрастает, 0;2 – убывает; в)

1e ;– возрастает.

ymax

2 при x 0 ; в) ymin 0 при x

2;

 

– убывает; б)

;0

 

;2

и 2;

– убывает; г)

2.

а)

экстремумов

нет;

б)

0

, ymax

4

при x

2 ;

г)

 

e2

 

 

 

 

 

 

экстремумов нет. 3. а)

 

 

 

 

;2

 

– выпуклый,

2;

 

– вогнутый,

 

M 2;12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– точка перегиба; б)

;

 

 

 

3 и

0;

3

 

 

 

 

– вогнутый,

3;0

 

и

3;

 

– выпуклый, точки перегиба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и O 0;0

; в)

 

 

1

 

 

 

 

– вы-

 

M1,2

3;0

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пуклый,

 

1

 

 

 

;

 

вогнутый,

M

 

 

 

 

 

1

 

 

 

;

3

 

точка перегиба;

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2e3

 

 

 

 

 

e

3

 

 

 

 

 

 

 

e

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

3

и

 

 

1;

 

вогнутый,

 

 

3;

 

1

 

 

– выпуклый,

точки перегиба

M1

 

3;

10

 

 

 

и M 2

1;

2

 

. 4. а) x 1 , x 3 , y 0 ; б) x

 

 

 

1 , y

x

 

e3

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(левая),

y

x

 

 

(правая);

в)

 

x

0 ,

 

 

y

 

 

 

 

1

(левая),

y

0

 

(правая);

г)

x

1 .

5.

 

а)

 

 

y max

0

при

 

x

 

0 , y min

 

 

 

 

 

 

4 при

x

2 ,

точка перегиба

M 1; 2 ; б)

y max

2 при

x

0 ,

y min

 

 

 

 

2

при

x

2 , асимптоты x

1 ,

y

x

1;

в)

точки перегиба

 

M1 0;1

 

 

 

и

 

M 2 1;0

,

асимптота

 

y

 

 

 

 

x ;

г)

функция

 

 

 

 

 

нечетная,

 

 

 

 

y max

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2 k

 

при

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

k ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y min

 

3

 

1

 

 

 

 

2 k

при x

 

3

 

 

k , точки перегиба M k

k;2 k , асим-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

птоты

 

 

x

 

 

2k

1

,

k

Z .

6.

а) m

 

 

 

f (

1)

2 ,

M

 

f (

2)

11;

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

m

f (3)

 

 

5

,

 

 

M

f (0) 1 ; в) m f (0) 1 , M f ( 2) 3 .7.

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

50 . 8.

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2V

 

2V

3

4 . 9. Высота прямоугольника равна радиусу

 

 

 

 

 

4 R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полукруга. 10.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

Глава 6. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

§6.1. Неопределенный интеграл

Найдите неопределенные интегралы, применяя основные правила интегрирования:

1.

 

6x2 8x 3 dx .

 

 

 

 

2.

 

a bx3 2dx .

 

 

 

 

 

3x6

 

2x5

 

3x4

x3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

dx .

4.

 

 

 

x 1 x

x 1 dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

x2

 

1 x

2

 

2

 

dx

.

 

 

 

6.

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 tg

2

x

 

 

4

 

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

10.

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x sin2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

x

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

1

sin3 x

dx .

 

 

 

 

 

 

12.

ctg2 x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

4x

 

3

4

 

 

x

 

dx .

 

 

 

 

14.

1

 

x

2

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдите неопределенные интегралы, используя свойство диффе-

ренциала

dx

 

 

 

1

d kx

b :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e x

3dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

 

 

.

17.

 

 

 

3 x

 

11dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

cos

x

 

 

 

 

 

dx .

19.

sin 5x dx .

20.

 

 

 

34 x dx .

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

21. cos 2 x .

9

24.

 

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

27.

 

 

.

 

 

1 7x

 

 

22.

 

dx

.

23.

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x2

16

1

25x2

 

 

 

 

 

 

 

25.

e4x

3dx .

 

26.

 

dx

.

 

 

 

 

 

e5x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

 

5x

3 6 dx .

29.

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

31.

 

 

.

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

 

 

 

.

30.

4

1

 

 

dx .

 

sin 2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдите неопределенные интегралы, используя подведение под

знак дифференциала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2 x

 

 

 

34.

ecos x sin x dx .

35.

sin6 x cos x dx .

33.

 

 

x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.ctg x dx .

39.sin x dx . cos5 x

42. 1 2sin x dx . cos2 x

45. x6 dx .

x14 5

1

3x

48.2 dx .

 

x

51.

ln x 3 dx .

x ln x

dx

54. x 1 5 ln x 5 .

earctg x

37. 1 x2 dx .

40.

 

etg x

 

dx .

 

cos 2

x

 

 

 

 

 

43.

 

 

x3dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

x8

 

3

 

 

 

 

 

 

46.x6dx .

x7 2

49.

arcsin x

x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

3 2

ln x

 

dx .

 

 

x

 

 

 

 

 

 

e4 x dx

 

 

55.

 

 

 

.

 

 

5

 

2e4 x

 

 

Найдите неопределенные интегралы, вания по частям:

38.arccos x dx .

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

3 x

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

 

 

 

ex dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

e2x

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

1

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50.2x 3 dx . x2 4

53.41 6x5 x4dx .

56.

sin 2x dx

.

 

 

 

5

cos2

2x

 

 

используя метод интегриро-

57.

 

x cos x dx .

58.

x sin 2x dx .

59.

 

xe

x dx .

 

 

60.

 

ln x dx

61.

x2

3x 2 ln x dx .

62.

arcsin x dx .

63.

 

x arctg x dx .

64.

xdx

.

 

65.

 

x cos x

dx .

cos 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

sin3 x

 

 

 

 

 

x

 

 

x ln 2 x dx .

 

e x sin x dx .

66.

 

x2e 2 dx .

67.

68.

 

Найдите неопределенные интегралы от рациональных дробей:

 

 

dx

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

2x

1 dx

69.

 

 

.

 

70.

 

 

 

.

 

71.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

3x 2 2

 

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

 

x

2

32