 
        
        В.М. Волков Математика. Программа, контрольные задания и методические указания для студентов заочного факультета специальности 061000 - Государственное и муниципальное управление
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ
МАТЕМАТИКА
Программа, контрольные задания и методические указания для студентов заочного факультета специальности 061000 «Государственное и муниципальное управление»
Составители В.М. Волков Е.А. Волкова В.А. Гоголин Е.Н.Грибанов И.А.Ермакова
А.И. Закамалдин
Утверждены на заседании кафедры Протокол № 6 от 21.05.01 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 061000 Протокол №7 от 28.06.01 Электронная копия находится в
библиотеке главного корпуса КузГТУ
Кемерово 2001
1
Введение
Программа, задания контрольных работ и методические указания составлены в соответствии со стандартами Министерства образования РФ и с учетом особенностей программ Кузбасского государственного технического университета для студентов экономических специальностей, обучающихся по ускоренной форме подготовки. Контрольные работы № 1,2,3 выполняют в первом семестре, № 4,5,6 – во втором. Для выполнения контрольных работ необходимо изучить теоретический материал в соответствии с рекомендуемой литературой и ссылкой на источник, которая указана при разборе заданий. Программа курса по математике является также списком теоретических вопросов, предлагаемых на экзаменах.
Выбирают свой вариант в каждом задании по двум последними цифрами зачетной книжки – числу десятков и числу единиц. К каждой из этих цифр следует прибавить 1. Таким образом, получаются два числа m и n, задающие значения параметров в каждом задании, соответствующих вашему варианту. Например, если последние цифры 25, то m=3, n=6; если последние цифры 09, то m=1, n=10. На титульном листе выполненных по своему варианту контрольных работ следует указать номер зачетной книжки.
ПРОГРАММА
1семестр
1.Линейная алгебра и аналитическая геометрия
1.1.Элементы теории определителей
1.2.Системы линейных уравнений
1.3.Формулы Крамера
1.4.Метод Гаусса
1.5.Линейные операции над матрицами
1.6.Умножение матриц. Обратная матрица
1.7.Решение систем линейных уравнений в матричной форме
1.8.Векторы. Линейные операции над ними
1.9.Линейная независимость векторов. Базис
1.10.Уравнения прямой на плоскости
1.11.Графическое решение систем линейных неравенств
1.12.Прямая и плоскость в пространстве
2.Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление
2
2.1.Предел функции
2.2.Бесконечно малые и бесконечно большие функции
2.3.Способы раскрытия неопределенностей
2.4.Непрерывность и точки разрыва функции
2.5.Асимптоты
2.6.Производная
2.7.Дифференциал
2.8.Правила дифференцирования
2.9.Условия монотонности и существования экстремума функции
2.10.Выпуклость, вогнутость и точки перегиба графика функции
2.11.Исследование поведения функций и построение графиков
3.Функции нескольких переменных
3.1.Частные производные
3.2.Частные дифференциалы и полный дифференциал
3.3.Производная по направлению. Градиент
3.4.Экстремумы функций двух переменных
2семестр
4.Интегральное исчисление. Дифференциальные уравнения
4.1.Неопределенный интеграл, его свойства
4.2.Основные методы интегрирования
4.3.Интегрирование дробно-рациональных функций
4.4.Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла
4.5.Определенный интеграл, его свойства
4.6.Формула Ньютона-Лейбница
4.7.Геометрические приложения определенного интеграла
4.8.Несобственные интегралы
4.9.Дифференциальные уравнения. Общее и частное решения
4.10.Дифференциальные уравнения первого порядка
4.11.Линейные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
5.Теория вероятностей
5.1.Алгебра событий
5.2.Классическое определение вероятности
5.3.Вероятность суммы и произведения событий
5.4.Формула Бернулли
5.5.Дискретные случайные величины. Законы распределения
5.6.Непрерывные случайные величины. Законы распределения
3
5.7. Числовые характеристики случайных величин 6. Элементы математической статистики
6.1.Выборочная и генеральная совокупности
6.2.Точечная оценка параметров распределения генеральных совокупностей
6.3.Интервальная оценка параметров распределения
6.4.Критерий согласия Пирсона
6.5.Парная линейная регрессия
6.6.Коэффициент корреляции
Контрольная работа № 1 Линейная алгебра и аналитическая геометрия
1. Проверить систему линейных уравнений на совместность и решить ее двумя методами: а) методом Гаусса; б) по формулам Крамера
[1, c.4-12, c.18-23].
| x + ny + mz = n −m , | ||
| 
 | 2x + | nz = n , | 
| 
 | ||
| 
 | 3x + ny + mz = 3n −m . | |
| 
 | ||
| Пример: | 
 | |
| x −3y + z = 3 , | |
| 
 | 
 | 
| 2x + y −3z =1, | |
| 
 | 3x + 2 y = 6. | 
| 
 | |
Для проверки системы на совместность вычисляем определитель системы, составленный из коэффициентов при неизвестных
| 
 | 
 | 1 | −3 | 1 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | |||||
| ∆ = | 
 | 2 | 1 | −3 | 
 | =34. Так как ∆≠0, то система совместна. | 
| 
 | 
 | 3 | 2 | 0 | 
 | 
 | 
Решаем систему методом Гаусса.
| 
 | Из 2-го уравнения вычтем 1-е уравнение, умноженное на 2. Из 3- | 
| го уравнения вычтем 1-е, умноженное на 3. Получим систему | |
| 
 | x − 3y + z = 3 , | 
| 
 | 7 y −5z = −5 , | 
| 
 | |
| 
 | 11y − 3z = −3. | 
| 
 | |
4
Исключаем y из 3-го уравнения. Для этого 2-е уравнение умножим на 11, 3-е – на 7 и вычтем из 3-го уравнения 2-е. Получим систему
| x − 3y + z = 3 , | |
| 
 | 7 y −5z = −5 , | 
| 
 | |
| 
 | 34z = 34 . | 
| 
 | |
В обратном порядке находим из 3-го уравнения z = 1, затем из 2- го уравнения y = 0 и из 1-го уравнения х = 2.
Решение системы: x = 2, y = 0, z = 1. Решаем систему по формулам Крамера.
Определитель системы ∆=34. Вычисляем дополнительные определители, полученные заменой каждого из столбцов определителя системы столбцом правых частей:
| 
 | 
 | 
 | 
 | 3 | −3 | 1 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| ∆x = | 
 | 
 | 1 | 1 | −3 | 
 | = 54 + 2 −6 +18 = 68, | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 6 | 2 | 0 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 3 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| ∆y = | 
 | 2 1 | −3 | 
 | = −27 +12 −3 +18 = 0, | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 3 | 6 | 
 | 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| ∆z = | 
 | 1 | −3 | 3 | 
 | = 6 −9 +12 −9 −2 +36 = 34. | |||||||||
| 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | 2 | 1 | 
 | 1 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 3 | 2 | 6 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
Находим решение по формулам Крамера:
x = ∆x / ∆ = 68 / 34 = 2,
y = ∆y / ∆ = 0 / 34 = 0,
z = ∆z / ∆ = 34 / 34 =1.
2.Элемент aij матрицы А равен номинальному месячному окладу
i- го работника в j – й месяц. Элемент bij матрицы В равен авансу, выдаваемому i – му работнику в j – й месяц. Районный коэффициент равен K. Найти матрицу окончательных выплат С [1, c.12-17].
| 1+ m / 5 1+ n / 5 | ||
| 
 | + m / 4 | 1+ n / 4 | 
| А= 1 | ||
| 
 | + m / 3 | 1+ n / 3 | 
| 1 | ||
K=1+m/20.
| (n + m) / 5 | m / 5 | n / 5 | m / 5 | 
 | ||
| (n + m) / 4 | 
 | 
 | 0 | n / 4 | 
 | , | 
| , | В = m / 4 | 
 | ||||
| (n + m) / 3 | 
 | 
 | 
 | m / 3 | 
 | 
 | 
| 
 | m / 3 n / 3 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 | 
| 
 | 
 | Пример. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 3 | 5 | 2 | 
 | 
 | 
 | 1 | 2 | 0 | 
 | 
 | 
| 
 | 2 | 4 | 3 | 
 | , | 
 | 0 | 1 | 1 | 
 | К=1,3. | 
| А= | 
 | В= | , | ||||||||
| 
 | 4 | 5 | 6 | 
 | 
 | 
 | 2 | 2 | 1 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
Матрица окончательных выплат находится из матричного уравнения:
| 
 | 
 | 3 | 5 2 | 1 | 2 | 0 | 1,3 3 −1 1,3 5 −2 1,3 2 | −0 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 2 | 4 3 | 
 | 
 | 0 | 1 | 1 | 
 | 
 | 2 | −0 1,3 4 −1 1,3 3 | −1 | 
 | = | 
| С=КА–В=1,3 | 
 | − | 
 | = 1,3 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 4 | 6 5 | 
 | 
 | 2 | 2 | 1 | 
 | 
 | 4 | −2 1,3 6 −2 1,3 5 | −1 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1,3 | 
 | 
 | ||||||||
| 2,9 | 4,5 2,6 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 2,6 | 4,2 2,9 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| = | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 3,2 | 5,8 5,5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
3. Заданы матрица прямых затрат А и товарный вектор b для экономической системы из двух предприятий. Определите вектор плана
[1, c.17-18].
| M / 20 | 0,35 | 
 | , | b | 
 | 2m +3n | |||
| A = | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | = | . | ||
| 
 | 0,2 | 
 | N / 20 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3m + 2m. | |||
| 
 | Пример. | 
 | 
 | 11 | 
 | 
 | |||
| 
 | 0,2 | 0,4 | 
 | b = | 
 | 
 | |||
| A = | 
 | 
 | , | 
 | . | 
 | 
 | ||
| 
 | 0,1 | 0,6 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 19 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 0 | 
 | 
 | 0,2 | 
 | 0,4 | 
 | 
 | 
 | 0,8 | −0,4 | 
 | 
| Находим матрицу Е – А = | 
 | 
 | − | 
 | 
 | 
 | = | 
 | 
 | 
 | . | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0 | 1 | 
 | 
 | 0,1 | 
 | 0,6 | 
 | 
 | 
 | −0,1 | 0,4 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| Вычисляем определитель этой матрицы | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| ∆ = | 
 | 0,8 | 
 | −0,4 | 
 | 
 | = 0,28. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | −0,1 | 
 | 0,4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Строим обратную матрицу | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| ( Е – А ) | -1 | 
 | 1 | 
 | 
 | 0,4 | 0,4 | 
 | 1,43 | 1,43 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | = | 
 | 
 | 
 | 
 | × | 0,8 | ≈ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 0,28 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0,1 | 
 | 0,36 | 2,86 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| Находим вектор плана | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| X =(E − | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1,43 1,43 | 
 | 
 | 11 | 
 | 42,9 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| A)−1 ×b = | 
 | 
 | × | = | 
 | 
 | . | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 58,3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0,36 | 2,86 | 
 | 19 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
 
6
4. Построить на плоскости область, соответствующую системе неравенств [1, c.46-51].
| mx + ny | 
 | 
 | ≤ mn , | |||
| (m − n)x + (−1)n y ≤ m − n , | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | (−1) | n | x + (−1) | m | my | ≤ 0 . | 
| 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | Пример: | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 2х + у ≤10 , | 
 | ||||
| 
 | 
 | х + 3у ≤15 , | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | х + у ≥ 0 . | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | |||
Строим прямые, являющиеся границами области:
| 2х + у = 10, | х + 3у = 15, | х + у = 0. | ||||
| х 0 5 | х 0 15 | х 0 5 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| у 10 0 | у 5 0 | у 0 -5 | ||||
Выделяем части плоскости (полуплоскости), которые соответствуют знакам неравенств. Для этого подставляем координаты произвольной точки в неравенства и проверяем их знак. Так для точки О(0;0) 1-е и 2-е неравенства выполняются, поэтому все точки плоскости, лежащие по одну сторону от прямых вместе с точкой О, являются решением 2-х первых неравенств. Выполнение третьего неравенства нельзя проверить координатами точки О, т.к. получаем 0=0. Выбираем другую точку, например (0;5). Для него 3-е неравенство выполняется. Поэтому соответствующая полуплоскость лежит выше 3-й прямой. Находим пересечение полуплоскостей и получаем область, соответствующую системе неравенств (на рисунке она заштрихована).
| 
 | y | 
 | 
 | 
| 10 | 
 | x+3y=15 | 
 | 
| 5 | 
 | 
 | 
 | 
| 0 | 5 | 15 | x | 
| 
 | |||
| x+y=0 | 
 | 2x+y=10 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 
7
Контрольная работа № 2 Введение в математический анализ Дифференциальное исчисление
| 
 | 1. Найти пределы [1,68-77]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| а) | lim | (m | −2n)x3 + nx2 +(m −n) x | , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | m + nx − | (2m −n)x3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | x→∞ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| б) | lim | x3 | −nx2 −( −1)m mx +( −1)m nm | , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | x2 +( m −n )x −mn | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | x→n | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| в) | lim | ln(1+( −1)n | 
 | 2mxn −nxm ) | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | nxn + mxm | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | x→0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | Примеры: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| a) lim | 2x | 3 −4x 2 +1 | = | 
 | ∞ | 2x 3 | 
 | −4x 2 +1 ~ 2x 3 | , 3 −2x − x 3 ~ −x 3 = | ||||||||||||||
| 
 | −2x − x 3 | 
 | 
 | = | 
 | ||||||||||||||||||
| 
 | x→∞ 3 | 
 | 
 | 
 | ∞ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| = | lim | 2x | 3 | = −2. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| − x 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | x→∞ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | x2 −4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0 | 
 | 
 | ( x − | 2 )( x + 2 ) | 
 | 
 | 
 | x + 2 | 
 | |||||||
| б) | lim | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | = | 
 | 
 | = lim | ( x − | 
 | 2 )( x −1) | = lim | 
 | 
 | 
 | = 4. | |||||
| 
 | − | 3x − | 2 | 
 | 
 | 
 | x −1 | ||||||||||||||||
| 
 | x→2 x2 | 
 | 
 | 0 | 
 | x→2 | 
 | x→2 | 
 | 
 | |||||||||||||
| в) | lim | ln(1− x3 ) | = | 
 | 0 | = | ln(1− x3 ) ~ −x3 = lim | − x3 | = − lim x = 0. | ||||||||||||||
| 
 | x2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 
 | x→0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x→0 x2 | 
 | x→0 | ||||||
| 
 | 2. Найдите точки разрыва функции. Сделайте чертеж [1, c.77-81]. | ||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | (−1)m mx2 , x ≤ 0, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | y = | (−1)n nx +(−1)n +(−1)m ,0 p x ≤ m, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | (−1) | m | /(m − x), x f m. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3x2 ,x ≤ 0; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | Пример: y = −2x,0 p x ≤ 4; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x −4,x f 4. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
 
8
На интервалах (–∞;0), (0;4), (4;+∞) функция непрерывна. Исследуем поведение функции в точках х=0 и х=4.
| lim | y = | lim | 3x2 = 0 = y( 0 ). | lim y = lim −2x = 0. | |
| x→0−0 | 
 | x→0−0 | x→0+0 | x→0+0 | |
| В точке х=0 функция непрерывна. | 
 | ||||
| lim | y = | lim | −2x = −8 = y( 4 ). | lim | y = lim x −4 = 0. | 
| x→4−0 | 
 | x→4−0 | 
 | x→4+0 | x→4+0 | 
В точке х=4 функция имеет разрыв 1-го рода.
| y | 
 | 
 | 
| 0 | 4 | x | 
| - 4 | 
 | 
 | 
| - 8 | 
 | 
 | 
3.Исследуйте поведение функций и постройте их графики [1, c.81100].
y =( −1)n xn+2 +( −1)m( n +2 )xк / k +( n −m ), а) k =1+ 12 ( −1)m +( −1)n ,
б) y = ( −1)m x2 + n . ( −1)n xк −m
Примеры: а) у=5х4-4х5+1. Область определения функции (–∞;+∞).
| lim y = | lim ( 5x4 −4x5 +1) = | lim ( −4x5 ) = m∞. | 
 | ||
| x→±∞ | x→±∞ | 
 | x→±∞ | 
 | |
| Функция непрерывна. Вертикальных асимптот нет. | 
 | ||||
| Находим наклонные асимптоты у=kх+b. | 
 | ||||
| k = lim | y | = lim | 5x4 −4x5 +1 = | lim ( 5x3 −4x4 +1 / x ) = lim −4x4 = −∞. | |
| 
 | |||||
| x→∞ x | x→∞ | x | x→∞ | x→∞ | |
Следовательно, наклонных асимптот нет.
Устанавливаем области монотонности и находим экстремумы функции:
 
9
у′=20х3-20х4=0, х3-х4=0, х3(1-х)=0.
х1=0, х2=1 – критические точки на экстремум.
Определяем знаки производной на интервалах и соответственно
| области монотонности: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| y′ | – | • | + | • | – | 
| 
 | |||||
| y | убыв. | 0 | возр. | 1 | убыв. x | 
Таким образом, ymin( 0 ) =1, ymax(1) = 2.
Исследуем график функции на выпуклость, вогнутость и найдем точки перегиба: y′′=(20x3–20x4)′=60x2–80x3=0,
3х2 – 4х3 = 0; х1 = 0, х2 = 3/4 – критические точки на перегиб. Определяем знаки второй производной на интервалах, а по ним -
области выпуклости и вогнутости графика:
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | y′′ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | + | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | • | 
 | 
 | + | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | • | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | – | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | ||||||||||||||||||||
| 
 | вогн. | 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | вогн. | 3/4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | вып. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | Таким образом, х2 =3/4 – точка перегиба, | 
 | у(3/4) = 1,6. | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | Составляем таблицу характерных точек функции и по ней строим | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ее график: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | х | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | -∞ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3/4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | +∞ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | у | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | +∞ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1,6 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | -∞ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| • | 
 | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | (+∞) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 2 | • | • | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | ∞ | 
 | 1 | • | 
 | 
 | ∞ | 
 | x | 
| (– | ) | 0 | 3/4 | 1 | (+ | ) | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | (– ∞) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | • | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
