Desktop_2 / 1 курс 1 семестр / Математика Часть1
.pdfВыясним |
наличие |
|
наклонных |
|
асимптот: |
lim |
|
x |
|
|
= 0 |
. |
|
Тогда |
||||||||||||||||||
|
|
|
(1 − x2 )x |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
b = lim( |
x |
|
−0 x) = 0 . Следовательно, прямая y= 0 (ось Ox) является горизон- |
|||||||||||||||||||||||||||||
1 − x2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
тальной асимптотой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
x2 |
+1 |
|
|
||||||
4. Найдем интервалы возрастания и убывания. |
y′ = |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
. Так |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
(1− x2 )2 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1− x2 |
|
|
|
|
|||||||||
как, y′ > 0 при любом х из области определения функции, |
то функция |
|
не имеет |
|||||||||||||||||||||||||||||
экстремумов |
|
и монотонно |
|
|
|
возрастает |
|
в |
каждом |
из |
|
интервалов |
||||||||||||||||||||
(− ∞;−1) (−1;1) |
(1;+∞). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. Найдем интервалы выпуклости и точку перегиба. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
2 |
+1 |
|
′ |
= 2x(x |
2 |
+3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
y′′ = |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
(1− x |
) |
|
(1− x |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вторая производная равна нулю при х=0.
Результаты исследования графика на выпуклость и вогнутость занесем в таблицу
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
( −∞, −1) |
-1 |
(-1 ;0) |
0 |
(0; 1) |
1 |
(1;+∞) |
у" |
+ |
Не сущ |
– |
0 |
+ |
Не |
– |
|
|
|
|
|
|
сущ. |
|
y |
|
Не сущ |
∩ |
0 |
|
Не |
∩ |
|
|
|
|
|
|
сущ. |
|
Точка с координатами О (0;0) – точка перегиба.
6. На основании результатов исследования строим график функции y = 1 −xx2 (рис. 18).
Рис. 18
49
Задания для контрольной работы № 3
|
121-130. Найти производные функций. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
121. |
y = |
ln x |
; |
|
|
|
y = e3x tg 3x ; |
|
|
|
y = (x2 + cos 2x)2 . |
|||||||||||||||||
x2 +1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
122. |
y = |
|
|
tg x |
; |
|
|
y = (1− x2 )arctg x ; |
y = sin2 (2x +1). |
|||||||||||||||||||
|
x3 + x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
123. |
y = |
|
1 − x2 |
|
|
; |
y = ex2 |
arcsin x ; |
|
|
y = tg2 (x + x3 ). |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
124. |
y = |
4 − x2 |
|
|
|
|
|
y = 24 x arctg x ; |
|
|
y = cos2 (x2 −1) |
|||||||||||||||||
|
x − 4 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
125. |
y = |
ln(x +1) |
|
|
y = 42x |
4 −5x ; |
|
y = arctg2 (2x +1). |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
cos 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
126. |
y = |
3 |
x + 4 |
; |
|
y = 23x arccos x |
; |
|
y = (x |
2 |
+e |
3x |
|
3 |
||||||||||||||
|
tg x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) . |
||||||||||||||
127. |
y = |
cos3x |
; y = tg x ln cos x ; |
|
|
y = arcsin |
2 |
(x |
+1). |
|||||||||||||||||||
3 2x − 4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
128. |
y = |
|
cos 3x |
; |
y = 2x2 |
arctg x |
|
; |
|
|
y =1 + cos4 4x . |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
x3 − |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
129. |
|
|
|
x2 +1 |
|
|
|
|
|
y = ln2 x e−3x |
; |
|
|
y = arctg (3x + e2 x ) |
||||||||||||||
y = ctg 2x |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x − x2 |
|
y = 2x−4 ctg x |
|
|
|
|
|
= |
(ln sin x |
+ |
3 |
||||||||||||
130. |
y = |
|
sin 3x |
|
|
; |
|
|
|
; |
|
|
y |
|
|
|
4) . |
|||||||||||
131-140. Дана функция |
|
y = f (x) . Записать уравнение касательной к графику |
||||||||||||||||||||||||||
этой функции в точке с абсциссой x = x0 . Сделать чертеж. |
||||||||||||||||||||||||||||
131 |
y = 4 − (x −1)2 , x0 |
= 0. |
136. |
|
|
|
y = |
x +1, |
x0 |
|
= 3 . |
|||||||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132 |
y = |
(x +1)2 |
− |
3, x0 |
= 3. |
137. |
|
|
|
y = 2 x − 3, x0 = 4 . |
||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
133 |
y = x2 − 4x, |
x0 |
= 3. |
138. |
|
|
|
y = ln(x +1), x0 |
|
= 0 |
||||||||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
134 |
y = 4 − x2 , |
x0 =1. |
139. |
|
|
|
y = x3 , |
x0 |
= −1. |
|
||||||||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
135
.
141-150. Найти x = ϕ(t), y
y = − |
1 |
, x0 |
= −2 . |
140. |
y = |
x2 |
+ |
4x |
, x0 |
= −1. |
|
x |
|||||||||||
|
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
y′′ функции |
y = f (x) |
и y′x |
функции, заданной параметрически |
||||||||
= ψ(t) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
141. |
y = x2 e3x ; |
x = cos 4t, |
y = 3t 2 −t . |
||
142. |
y = x e−2 x ; |
x = tg t, |
y = t3 − 4t . |
||
143. |
y = |
e3x |
x = sin 3t, |
y = t + cost . |
|
|
; |
||||
x |
144.y = lnx2x ;
145.y = e2 x−1 sin 4x ;
146.y = x cos3x ;
147.y = xsin 2x ;
148.y = arctg3x ;
149.y = e−3x sin x ;
150.y = e−x cos 2x ;
x = t3 + et , y = cos 2t −t .
x = ctg t, y = e3t −t 2 .
x = ln(t2 +1), |
y = sin |
t |
+ 2 . |
||
|
|||||
|
2 |
|
|
||
x = 1 −t , |
y = e−2t . |
||||
x = arcsin t, |
y =1 −t 2 . |
||||
x = arccos t, |
y = e−3t+1 . |
||||
x = t 4 −t 2 , |
y = sin |
5t |
. |
||
2 |
151-160. Найти пределы по правилу Лопиталя.
151. |
lim ln(1 +sin x); |
|||||||
|
x→0 |
sin 4x |
|
|
|
|||
152. |
lim |
3x2 |
−5x |
; |
|
|
||
|
x→0 |
sin 3x |
|
|
||||
153. |
lim |
2x |
|
−1 |
|
|
|
|
ln(1 + 2x); |
|
|||||||
|
x→0 |
|
||||||
154. |
lim |
2xsin x |
; |
|
||||
1 −cos 2x |
|
|||||||
|
x→0 |
|
||||||
155. |
lim |
1 −cos10x |
; |
|||||
e |
x2 |
−1 |
|
|
||||
|
x→0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
156. |
lim |
tgx − x |
; |
|
||||
sin x − x2 |
|
|||||||
|
x→0 |
|
lim |
x2 −1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
ln x . |
|
|
|||||
x→1 |
|
|
|||||
lim |
2x −16 |
|
|
||||
sin πx . |
|
|
|||||
x→4 |
|
|
|||||
lim |
1 − x2 |
|
|
||||
sin πx . |
|
|
|||||
x→1 |
|
|
|||||
lim |
tgπx |
|
|
|
|||
x + 2 . |
|
|
|||||
x→−2 |
|
|
|||||
lim |
x3 + 4x2 +5x + 2 |
. |
|||||
x3 −3x − 2 |
|
||||||
x→−1 |
|
|
|||||
lim |
|
x3 −3x + 2 |
|
. |
|
||
|
x3 − x2 − x +1 |
|
|||||
x→1 |
|
|
51
157. |
lim |
x + 2 − |
2 |
; |
lim |
x3 −2x −1 |
. |
|
|||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
x→0 |
sin 3x |
|
|
|
x→−1 |
x4 + 2x +1 |
|
|||||||
158. |
lim |
ln(1 −7x) |
|
|
; |
|
lim |
|
|
|
x2 + 3x + 2 |
. |
|||
sin(π(x + 7)) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
x3 + 2x2 − x − 2 |
|||||||||||
|
x→0 |
|
|
x→−1 |
|
||||||||||
159. |
lim |
9 ln(1 − 2x) |
; |
|
|
lim |
|
x3 −3x − 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
4arctg3x |
|
|
|
x2 + 2x +1 . |
|
||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
x→−1 |
|
||||||||
160. |
lim |
arcsin 3x |
|
; |
|
lim |
|
x3 −3x − 2 |
. |
|
|||||
2 + x − 2 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
x→−1 |
x + x2 |
|
161-170. Провести полное исследование функций и построить их графики. Для
первой функции найти наибольшее и наименьшее значения на отрезке
[a; b].
161
.
162
.
163
.
164
.
165
.
166
.
167
.
168
.
169
.
170
.
y = 2x3 +3x2 ,
y = 4x3 −3x4 ,
y = 3x2 − 2x3 −1,
y = x3 + 14 x4 ,
y = x3 −3x2 ,
y = 3x4 − 4x3 +1, y = 3 + 2x2 − x4 , y = 2x3 + 3x2 −1,
y = x3 −3x + 2,
y = 18 (12x − x3 ),
[− 2; |
1]; |
[−1; |
2]; |
[−1; |
2]; |
[− 4; |
1]; |
[−1; |
3]; |
[−1; |
2]; |
[− 2; |
2]; |
[− 2; |
1]; |
[− 2; |
2]; |
[−3; |
1]; |
y = x3x−4 1 .
y = 1−x3x4 .
y = 3x2 3−1 . x
y = (x −3)2 . x
y= x2 −1 . x2 +1
y = |
x2 |
|
|
. |
|
1− x |
y = (x x+21)2 .
y= x +1 2 .
x −1
y = x2 − x − 6 . x − 2
y = xx+2 2 .
52
Вопросы к экзамену
1.Матрицы и действия над ними.
2.Определители и способы их вычисления.
3.Решение системы линейных уравнений по формулам Крамера.
4.Решение систем линейных уравнений матричным способом.
5.Понятие вектора. Линейные операции над векторами.
6.Скалярное произведение векторов. Определение, свойства, применение.
7.Векторное произведение векторов. Определение, свойства, применение.
8.Смешанное произведение векторов. Определение, свойства, применение.
9.Условия коллинеарности, перпендикулярности и компланарности векторов.
10.Уравнения плоскости.
11.Уравнения прямой в пространстве.
12.Кривые второго порядка: эллипс, гипербола, парабола.
13.Полярная система координат.
14.Определение функции, области определения и ее графика.
15.Основные элементарные функции и их графики.
16.Правила построения графика функции путем сдвига и деформации известного графика другой функции.
17.Понятие предела функции. Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
18.Понятие непрерывной функции и точек разрыва функции.
19.Определение производной. Ее геометрический смысл.
20.Уравнение касательной к графику функции.
21.Правила нахождения производной функции, таблица производных.
22.Определение возрастающей и убывающей функции, правила нахождения интервалов возрастания и убывания функции.
23.Нахождение максимума и минимума функции.
24.Определения выпуклости (вогнутости) графика функции, точек перегиба. Их отыскание с помощью второй производной.
25.Асимптоты графика функции.
26.Правило Лопиталя для вычисления пределов.
27.План полного исследования функции с помощью производной.
Библиографический список
1.Высшая математика для экономистов: Учеб. для вузов / Под ред. Крамера Н.Ш. – М.: ЮНИТИ, 2000.
2.Высшая математика: Метод. руководство / Данилин А.Р., Кац И.Я. – Екатеринбург: УрГУПС, 2002.
53
3.Методическое руководство и контрольные задания (части1-4) / Белугин В.И., Величко Т.В., Поповский Э.Е.; Под общ. Ред. Каца И.Я. – Екатеринбург: УрГУПС, 1995.
4.Высшая математика: Метод. руководство / Белугин В.И., Величко Т.В., Поповский Э.Е. – Екатеринбург: УрГУПС, 2002.
5.Конспект лекций по высшей математике: Учеб. для вузов / Письменный Д.Т.–М.: Айрис-пресс, 2006.
6.Сборник домашних заданий по курсу высшей математики: Метод. руководство / Егоров В.Я., Недвецкая А.И., Толмачева М.А. – Екатеринбург: УрГУПС, 2004.
Список рекомендуемой литературы
Основная
1.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: Ч.1-2. –М.: Айрис-пресс, 2006.
2.Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упраж-
нениях и задачах. Ч. I. – М.: Высш. шк., 1999. – 304 с.
3.Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упраж-
нениях и задачах. Ч. II. – М.: Высш. шк., 1999. – 416 с.
Дополнительная
1.Кудрявцев В.А., Демидович Б.П. Краткий курс высшей математики. – М.:
Наука, 1986. – 576 с.
2.Шипачев В.С. Высшая математика. – М.: Высш. шк., 2001. – 479 с.
54
Учебное издание
Ирина Николаевна Пирогова Эдуард Евгеньевич Поповский Надежда Олеговна Борисова
Математика
Учебно-методическое пособие по дисциплине «Математика» для студентов заочной формы обучения
технических специальностей (6,5 лет обучения)
В четырех частях
Часть I
2-е издание, дополненное и исправленное
Редактор С. В. Пилюгина
Подписано в печать 28.09.09. Формат 60 × 84 /16. Бумага офсетная. Усл. печ. л.
Тираж 550 экз. Заказ №
Издательство УрГУПС 620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66
55