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

DIF_calc_2013

.pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
3.1 Mб
Скачать

310

Индивидуальные задания

вточке x0 = 1 или показать, что он не существует.

20.4.Записать асимптотическую оценку функций

 

2

 

3

 

 

1) f(x) = 1 cos

3

x ;

2) f(x) = x − x

 

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

20.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 4x2 + 9 непрерывна в точкеточке.x0 = 4; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

20.6.Исследовать на непрерывность функции

1) y =

x2

,

если 0 x < 1;

2) f(x) =

 

1/(4x+2) ;

3) y =

x

2 .

 

x,

x,

если x < 0;

 

1 3

 

 

 

1 − x

 

 

 

2

если x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

20.7. Найти производные следующих функций:

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

2

x

;

 

 

 

2)

 

 

4

 

2 ;

 

x 3

6x3

 

 

 

 

 

 

 

y =

(x

 

 

 

8) x

 

 

 

 

8

 

 

 

 

y = ln tg

π

+

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

;

5)

y = (

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

y =

 

 

arcsin

 

 

 

 

 

1

 

 

x

)cos 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) y =

1

 

 

 

 

 

2 ctg x

;

8) y = (x − 5)ch x;

 

 

ln

1

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

2

 

 

 

 

2 ctg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) x +

 

+ y = a;

 

 

 

 

 

11) xy = e2x − e3x + e−y

xy

 

 

 

 

 

13) y = t2(t − 1);

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

y = 1 + t;

 

 

 

x = t(t

+ 1),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = arcsin t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

y =

sin3 7x

;

14 sin 14x

6)

 

 

 

;

y = (

2)

 

 

 

 

 

 

 

ln cos x

 

9)

y = x

 

 

 

1

− x2

;

 

 

 

 

1

+ x2

 

 

;12) tg xy − y = sin2 x;

x = t − sin t,

15)y = cos2 t.

20.8. Найти значения производной в точке x = x0:

1) y = (1 + x2) arctg x, x0 = 0; 2) y = ln(x + 1 + x2), x0 = 1.

20.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

1) y = 3x − e3x arcsin e3x, x0 = 0; 2) y = (1 + x2)ex−8, x0 = 0.

20.10.Найти точки на кривой y = x3/3 9x2/2 + 20x − 7, в которых нормали параллельны оси Oy.

20.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

1) y = arccos

x − 1

; 2) y = ln cos x + x sin2 x; 3) y = etg2 x−5.

 

 

 

2x2

 

 

3x + cos x, x = 0,01.

20.12. Вычислить приближенно y =

 

 

 

 

 

3

 

 

20.13. Показать, что функция y = (c − ln x)x удовлетворяет уравнению (x − y)dx + x dy = 0.

20.14. Найти производные указанных порядков

 

 

 

1) y = ln(x + 3), y =?; 2) y = x + esin x, y =?;

3) y = lg(3x + 1), y(n) =?;

y = tg(1 − t),

dy2

y = t − 6,

dx2

4) x = sin(1 − t),

d2x

=?;

5) x = t3

+ 5t,

d2y

=?.

 

 

 

Задания для самоконтроля

 

 

 

 

 

311

20.15. Найти экстремумы функций

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

1) y = (x

 

+ x + 2)(x

 

+ x − 2);

2) y =

 

;

3) y = x + 3 − x.

 

 

(x + 3)2

20.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = x4

8x2 + 3, [ 2; 1];

2) y =

x3 1

, [

8;

1];

 

3) y = ln(2x2

 

 

 

 

 

 

4x2

 

 

 

20.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

x4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = x

+

 

 

 

 

 

1 − x ;

4) y = n→∞

4

 

 

(x − 2)(x2 1)

 

 

3

 

 

;

2) y =

 

 

;

3) y = x

 

2

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

20.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

9x 3 f(x) = ln 3x 9 .

+ 3), [1; 3].

n 1 + xn, x > 0.

20.19.Определить наибольшую площадь равнобедренного треугольника, вписанного

вкруг радиуса R.

20.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

1) x→0

x

1

x→0

2x2

2x tg x

x→∞

 

lim

e2x

; 2) lim

1

1

 

; 3) lim (ln x)2/(x

 

1).

 

 

 

 

 

 

 

20.21.Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследо-

вания:

1)область определения X =] − ∞; 1[ ]1; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 1;

3)горизонтальные асимптоты: y = 1 (x → −∞), y = 2 (x → +);

4)наклонные асимптоты: нет;

5)стационарные точки x = 2, x = 0, x = 2, x = 4;

6)точки, где y = : 1;

7)интервалы монотонности: а) возрастания: ] 2; 1[, ]1; 2[, ]4, ∞[; б) убывания: ]

; 2[, ] 1; 1[, ]2; 4[;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 5/2[, ]0; 1[, ]1; 3[, ]5; [; б) вогнутости: ] 5/2; 1[, ] 1; 0[, ]3; 5[;

9)значения функции в некоторых точках: y(5/2) = 3/4; y(2) = 1/2; y(1) = 4; y(0) = 1; y(2) = 1; y(3) = 2; y(4) = 3,5; y(5) = 2,5.

20.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = e5x и вы-

числить е¨ значение в точке x0 = 1. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 1. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

Вариант № 21

21.1. Исходя из определения предела, доказать, что

1) lim

n + 1

=

1

;

2) lim

5x2 24x − 5

= 26.

1

 

2n

2

 

n

→∞

 

 

x

5

x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

312

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальные задания

 

21.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 (n + 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + ... + 2n

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

lim

 

 

[

 

 

 

n(n + 2)

 

n2

2n + 3]

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x2

+ 2x

 

 

1

 

 

 

1)

n

→∞tg2(πx/4) 3

;

2) n

→∞

x2

 

 

5x + 6

 

 

; 3) n

→∞

 

 

1) ;

 

 

 

 

 

 

 

2n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

... + (2n

 

4) x 1

 

2

 

 

 

 

 

;

5) x 2

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

;

 

 

6) x

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3 + 1

 

 

 

 

x

 

 

+ 2x − x − 14

 

 

 

 

→∞

 

x + 2x

 

 

 

 

 

7)

 

 

 

x

1

;

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

x);

 

9) lim

x + tg 2x

;

 

 

 

 

 

 

lim

 

3

 

 

 

 

 

 

lim

 

x2

5x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

x − 1

 

 

 

 

 

x→+

 

 

 

 

 

 

 

1/x2

 

 

x→0

sin 3x

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

→∞

+ sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2x

 

 

 

 

 

 

 

→∞

2x

2

 

 

 

 

 

10)

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

11)

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

πx

;

 

 

 

12)

 

x

 

 

 

+ 1

 

 

 

;

 

 

 

 

xlim x + sin 2x;

 

 

 

 

 

 

1(1 − x) tg

2

 

 

 

 

 

 

 

2x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

1 + x3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

14)

 

x→0

 

 

;

 

 

 

15)

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

lim

(cos x)1/ sin x

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (cos 2x)3/x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

 

nlim

 

 

sin[πn2 + 1].

 

nlim (2n + 1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.3. Вычислить предел функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = x sin x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вточке x0 = или показать, что он не существует.

21.4.Записать асимптотическую оценку функций

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1) f(x) = x + arctg

 

;

2) f(x) =

 

+ 1

x

x

 

3

 

 

 

3

 

 

 

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

21.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) 4x2 7 непрерывна в точкеточке.x0 = 1; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

21.6.Исследовать на непрерывность функции

1) y =

x2 + 1,

если 0 x < 1;

2) y = 1 31/(x−2);

3) f(x) = x + 1 .

 

3x + 1,

если x < 0;

 

 

 

 

 

 

 

если x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x,

 

x

21.7. Найти производные следующих функций:

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

(x

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

6x

 

 

 

1) y =

 

6) 4 + x

 

; 2) y = ln

 

 

 

 

;

 

 

 

 

3) y =

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 5x

 

 

4)

 

1 x

a8+ tg x

;

 

5)

 

 

tg 3x

 

 

 

 

 

 

;

 

 

6)

 

 

2

 

 

3;

 

 

arctg x

(x

+ 2)

 

 

y = (x4

+ 5)tg x

 

 

 

 

y =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

cos ln 5x

 

7) y =

 

ln

 

 

 

 

;

 

 

8) y = x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

9) y = (x + 5) sin

x − 8;

2a

a

;

tg x

 

 

 

 

 

 

= e ;

10) y = 1 + e

 

 

 

 

 

11) ln x + e

y

12) x tg y + 3 sin x = x

;

13)

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

14)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

15)

 

 

 

 

 

 

3

 

x = 1 − t2,

 

 

x = arccos t

,

 

 

x = ln(2 − t),

 

 

y = t + 3;

 

 

 

 

 

 

 

y = t2

 

 

1

 

 

 

 

y = t(t + 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + arcsin 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.8. Найти значения производной в точке x = x0:

1) y = (ex + 3)4

 

 

 

2) y =

 

arctg

3x − 1

 

 

 

cos x, x

0

= 0;

2

, x

0

= 0.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания для самоконтроля

 

313

21.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

1) y = 1 3x − x2 + arcsin x, x0 = 0;

2) y = sin2 x − ln(1 + cos x), x0 =

 

.

6

21.10. Найти точку на кривой y = x2/4 7, нормаль в которой параллельна прямой

y= −x/8 + 1.

21.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

sin ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

1) y = log3(x

 

sin x) +

 

;

2) y = arctg(sh x) + ln

 

;

3) y = 3

 

 

.

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.12. Вычислить приближенно y = 4 2x − sin

πx

, x = 1,02.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

удовлетворяет уравнению y

= y2.

21.13. Показать, что функция y =

 

 

3x + c

21.14. Найти производные указанных порядков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = (1 − x − x2) − ex−1, y =?;

2) y = 45x−1, y =?; 3) y = ln(5x + 2), y(n) =?;

y = sin t,

dx2

'y = t ,

dy2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

= ln2 t,

2

 

 

 

 

 

 

4) x = 5 cos t,

d y

=?;

5)

 

1

 

 

 

 

d x

=?.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.15. Найти экстремумы функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

1) y = x(x − 1)2(x − 2)3; 2) y = 2x + 3 3 (2 − x)2; 3) y =

 

 

 

 

.

 

 

 

ln x

 

 

 

21.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = x4 8x2 + 3, [1; 2];

2) y = x2

+ 7 , [10; 3]; 3) y = x2 ln x,

e

; 1 .

 

 

 

 

 

x

+ 3

 

 

 

1

 

21.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

 

 

 

 

1) y = e1/(2−x); 2) y =

 

x2 ;

3) y = 3x2+2x; 4) y = nlim

 

 

 

 

 

, x 0.

 

1 + xn +

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

2

n

 

x

+ 1

 

3

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

21.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

f(x) =

 

 

 

.

 

(x − x + 2

 

 

 

1)2(x + 1)

21.19.В данный шар радиуса R вписать конус с наибольшим объ¨емом.

21.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

1) x→0

 

3

3

 

x→0

x→∞

lim

ctg

x

 

cosec

x

;

2) lim ctg x ln(x + ex);

3) lim (1 + ex)1/x.

 

 

21.21. Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследования:

1)область определения X =] − ∞; 2[ ] 2; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 2;

3)горизонтальные асимптоты: y = 0;

4)наклонные асимптоты: нет;

5)стационарные точки: x = 3, x = 1, x = 2;

314

Индивидуальные задания

6)

точки, где y = : x = 4, x = 0;

7)

интервалы монотонности: а) возрастания: ] 4; 3[, ]0; 2[; б) убывания: ] − ∞; 4[,

 

] 3; 2[, ] 2; 0[, ]2; [;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 4[, ] 4; 2[, ] 1; 0[,

]0; 3,5[; б) вогнутости: ] 2; 1[, ]3,5; [;

9)значения функции в некоторых точках: y(4) = 2; y(3) = 1; y(1) = 1; y(0) = 2; y(3) = 2; y(3,5) = 0,5.

21.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = 4/(x − 7) и

вычислить е¨ значение в точке x0 = 3. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 3. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант № 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.1. Исходя из определения предела, доказать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) lim

1 2n2

=

2; 2)

x

 

lim

 

6x2 75x − 39

=

 

81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

→∞

n2 + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→−

1/2

x + 1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

 

22.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n+1 + 3n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

→∞

 

22 + 3

 

 

 

;

2)

 

→∞

3

 

n

 

 

3n

+ 2

 

n);

3)

 

2

 

 

16

 

+ ... +

 

4

 

lim

 

 

 

n

 

 

n

lim (

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

4

+

 

 

 

 

 

 

n

;

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

3x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

5x + 1

 

 

 

 

 

4)

lim

 

5x + sin πx

;

5)

lim

x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

6)

lim

x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

tg(πx/3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

x→1 x4

4x + 3

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

3x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

 

 

 

 

 

sin 5x

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

1 + x

 

1 − x

;

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

(

x(x + 1)

x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

0 sin 4x ;

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9) x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(1

x)

 

ctg2 x

 

 

 

 

 

 

→∞

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

 

x

 

 

0

x sin x

 

 

11)

x 1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

12)

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x/2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x;

 

 

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

lim

ln(1 +

x

)

;

14)

 

lim

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

;

 

15)

 

lim (x + 2x)1/x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

 

nlim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

 

nlim

 

 

cos[πn2 + n].

 

 

 

2

·

5 · · ·

(3n

1) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

·

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

3

 

5

 

 

(2n

+ 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.3. Вычислить предел функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = (x − 1)2 exp x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вточке x0 = 1 или показать, что он не существует.

22.4.Записать асимптотическую оценку функций

1) f(x) = arcsin( 9 + x2 3); 2) f(x) = ln(1 + x2)

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

22.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 5x2 8 непрерывна в точкеточке.x0 = 2; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

22.6.Исследовать на непрерывность функции

1) y =

1

 

x2

,

если 0 < x 1;

2) y =

 

1/(x+3) ;

3) f(x) = x + 3 .

 

1

+ x,

 

если x 0;

 

3 + 2

 

 

 

|x|

 

0,

 

 

если x > 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

22.7. Найти производные следующих функций:

Задания для самоконтроля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

315

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

(2x

1)

1 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

3x

 

1)

y =

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2)

y = ln

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

3)

y = cos ln 2

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 1

 

 

 

 

 

1 − ax

4

 

 

 

 

3 sin 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln sin

 

 

 

 

 

 

cos3(1 x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) y = (x + 2

 

x

+ 2) arctg

x + 2

;

5) y = (sin

 

 

x)

 

 

 

 

;

6)

y = 2

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

4 ch4 x

 

 

8

 

 

;

 

 

 

8)

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

 

x

x + 1

;

 

 

 

 

 

y =

sh x

+

 

3

 

 

 

 

 

 

y = xsin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = x ln

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) exy − x2 + y2 = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

11) x2 + y2 ln x − 4 = 0;

12) cos

 

+ tg2 x = 2 − y3;

 

 

 

 

 

 

 

 

y

13) x = t − sin t,

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

 

x = sh1 t,

 

 

 

 

 

15)

x = ln t,

 

 

 

 

 

2

 

 

y = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

.

 

 

cos t;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

1

1 − t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.8. Найти значения производной в точке x = x0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = sin α ln sin(x − α), x0 = 2α;

 

 

2) y =

 

arctg x, x0 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

22.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

1

 

4x +

1

 

 

 

 

 

 

= 0; 2) y = 2 + ex + 2 e2x + ex, x0 = 0.

1) y =

 

arctg

 

 

, x0

2

2

22.10. Найти точку на кривой y = 3x2 + 4x + 7, нормаль в которой параллельна

прямой x − 20y + 5 = 0.

2

дифференциалы функций

22.11. Найти первый dy и второй d y

 

x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−√x; 3) y = tg(2 cos 1 − x2).

1) y = arctg

 

;

2) y = (ln 2)x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

+ x + 1, x = 1,016.

22.12. Вычислить приближенно y = 1/

 

 

22.13.Показать, что функция y = 5e2x + 13 ex удовлетворяет уравнению y + 2y = ex.

22.14.Найти производные указанных порядков

 

1

 

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

1) y =

sin 2x, y =?; 2) y = ex+x

 

+ 2x, y =?;

3) y = e7x−1, y(n) =?;

 

 

 

x

dy2

=?;

5) y = ln t2

, dx2 =?.

 

 

4) y = 1 + t2,

 

 

x = arctg t,

d2x

 

 

 

 

x = et,

 

 

d2y

22.15. Найти экстремумы функций

3xx3

 

; 3) y = x2 1 − xx.

 

 

1) y = x3e−x; 2) y =

 

 

 

 

 

 

4

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = 3x − x3, [2; 3]; 2) y = x2e1/x,

 

4 ; 1 ;

3) y = x + x, [10; 0,1].

 

 

1

 

1

 

22.17. Исследовать функции и построить их графики

1) y = (1 − x2)3; 2) y = x2 1 ; 3) y = x2/3e−x2/3; x2 + 2

4) y = lim (1 + x)(1 + x2) · · · (1 + x2n), |x| < 1.

n→∞

316

Индивидуальные задания

22.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

2x 1 f(x) = ln 4x 8 .

22.19.Найти такой цилиндр, который имел бы наибольший объ¨ем при данной полной поверхности S.

22.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

x→0

2x2

x(e2x

1)

x→1

1 2x − x2

x→0

1) lim

x − 1

+

1

 

 

; 2) lim

1 − x + ln x

;

3) lim xx.

 

 

 

 

 

22.21. Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследования:

1)область определения X =] − ∞; 2[ ]2; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 2;

3)горизонтальные асимптоты: нет;

4)наклонные асимптоты: y = −x/3;

5)стационарные точки x = 1, x = 1, x = 3;

6)точки, где y = : x = 4;

7)интервалы монотонности: а) возрастания: ]1; 1[, ]1; 2[, ]3; 4[; б) убывания: ]−∞; 1[,

]2; 3[, ]4; [;

8) интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 2[, ]0; 1[; б) вогнутости:

] 2; 0[, ]1; 2[, ]2; 4[, ]4; [;

9)значения функции в некоторых точках: y(2) = 0; y(1) = 2; y(0) = 0; y(1) = 2; y(3) = 2, y(4) = 0.

22.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = ln(5 + x2) и

вычислить е¨ значение в точке x0 = 1. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 1. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

Вариант № 23

23.1. Исходя из определения предела, доказать, что

1) lim

n 1

;

2) lim

2x2 9x + 10

=

1

.

 

 

 

2x − 5

2

n→∞ 3n − 1 3

 

x→5/2

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции. 23.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 1

+ ... +

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

nlim n(

3

 

5 + 8n

 

 

2n);

2)

nlim

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞ 1 + 4 + . . . +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

4)

lim

x −

x2 + 3

 

;

 

 

 

 

 

5)

lim

 

 

x2 2x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

cos(πx/3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2 x3

3x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) x→1

x2

 

+ 3 2 ;

 

 

 

 

8) x→+

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

;

 

lim

 

 

x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

(x

 

 

x2

 

x + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) lim

sin x − cos x

;

 

 

 

11) lim

1 cos 2x + tg

 

 

 

x

;

 

x→π/4

 

 

 

 

1 tg x

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

x sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13) lim

ln(1 +

x

sin

x

)

;

14) lim (1 + 3 tg2 x)ctg2 x;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16) n→∞

4

·

9

· ·2·n

 

 

1)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

n

 

 

 

 

 

(5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

1 2 + 3 − ... − 2n

;

 

n→∞

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3 + 2n + 2

 

 

 

6)

lim

3x2 + 2x − 1

;

 

 

 

 

x→∞

 

 

6x2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9) lim

sin

(x/2)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12)

 

 

 

 

1 + x2

 

 

(x2+1)/x

;ctg3 x

 

x→∞ 2 + x2

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

x→0

1 + sin x cos βx

 

;

 

lim

 

1 + sin x cos αx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

lim esin[π

 

2

+1].

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n→∞

Задания для самоконтроля

317

23.3. Вычислить предел функции

 

f(x) = sin

3x − 1

3x + 1

вточке x0 = 1/3 или показать, что он не существует.

23.4.Записать асимптотическую оценку функций

3

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1) f(x) = ln(1 +

x );

2) f(x) = 1 + x − 1

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

23.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 2x2 5 непрерывна в точкеточке.x0 = 2; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

23.6.Исследовать на непрерывность функции

1) y =

2x,

если 1 < x 3;

2) f(x) = 91/(7−x); 3) y = |x|.

 

x2 + 1,

если x 1;

 

 

 

 

x + 2,

если x > 3;

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

23.7. Найти производные следующих функций:

 

y =

2x2 − x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

32 + 4x ;

 

 

 

 

4)

 

 

arcsin 2x

 

;

 

 

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4x2

 

 

 

7)

 

3

 

 

 

tg x

;

y =

 

 

ln

 

 

 

 

 

8

 

2

 

 

 

2 tg x

 

10)

y =

 

3x

− y5 + x4;

 

cos y

 

13)

y = 1 + sin 2t;

 

 

 

x = cos2 t,

 

 

 

 

2) y = ln a2 + x2 ; a2 − x2

5) y = (sin x)1/x;

8) y = xarcsin x;

11)ln(x − y2) + sin xy = 0;

14)

x = arctg t,

y = ln(t + 1 + t2);

3) y = cos2 24x ;

48 sin 48x

6) y = (ln 2) 13x;

9) y = x arcsin 1 − x2;

12)

2y/x 2x = 3;

 

y = t + 7.

15)

x = t2 8t,

23.8.Найти значения производной в точке x = x0:

1)y = 3 sin x, x0 = 0; 2) y = x3 arcsin x, x0 = 0. cos2 x

23.9.Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0

1) y = arctg(3x − 2), x0 = 1; 2) y =

1

(ex 3), x0

= 0,

 

2

23.10.Найти точку на кривой y = 3x2 4x + 6, нормаль в которой перпендикулярна прямой 8x − y − 5 = 0.

23.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

1) y = x cos3

1

; 2) y = x2 arctg

x2 1; 3) y = earctg 1+x.

5x − x

23.12. Вычислить приближенно y = x7, x = 2,001.

23.13. Показать, что функция y = 2 + c 1 − x2 удовлетворяет уравнению yy = x − 2x3.

318

 

 

 

 

 

Индивидуальные задания

23.14. Найти производные указанных порядков

 

 

 

 

 

 

 

1) y = cos 2x − 3 sin 2x, y =?;

2

(1−x), y =?;

 

 

 

 

 

x

 

2) y = 4ln

 

3) y =

 

 

 

, y(n) =?;

 

 

2(3x + 2)

4) y = 1/5t,

dy2 =?;

5) y = ctg 5t,

 

 

dx2

=?.

 

x = ln 2t,

d2x

 

x = sin 5t,

 

 

d2y

 

 

 

 

23.15. Найти экстремумы функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

1) y = x3 12x; 2) y = 3 1 − x2; 3) y =

 

 

.

 

 

 

 

 

x2(x − 4)

 

23.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = 2 sin x+cos 2x, 0;

 

π

 

; 2) y =

 

x − 2

, [

 

 

3; 3];

 

 

3) y =

 

x4

 

x3

 

7x2+24+1, [

5; 2].

2

 

 

 

4

3

 

 

 

x2 + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = xe2x−1; 2) y =

3x2 7x − 16

;

3) y =

 

ln x

;

 

4) y =

lim cos

x

cos

x

· · ·

cos

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − x − 6

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

n→∞

2

 

 

4

 

 

2n

23.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = x ln

4x 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.19. Найти наибольший объ¨ем конуса, имеющего данную образующую l.

 

 

 

 

23.20. Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

 

 

 

 

 

 

 

1)

x→1/2

 

 

 

 

x→1 ln x x − 1

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

lim x1/(x

 

1).

 

 

 

 

 

lim sin(2x

 

1) tg πx;

2)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

3)

 

 

 

 

 

23.21.Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследо-

вания:

1)область определения X =] − ∞; 0[ ]0; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 0;

3)горизонтальные асимптоты: y = 0;

4)наклонные асимптоты: нет;

5)стационарные точки: x = 3, x = 1, x = 1, x = 3;

6)точки, где y = : x = 2, x = 2;

7)интервалы монотонности: а) возрастания: ]3; 2[, ]1; 0[, ]1; 2[, ]3; [; б) убывания: ] − ∞; 3[, ] 2; 1[, ]0; 1[, ]2; 3[;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ]−∞; 4[, ]4; [; б) вогнутости

] 4; 2[, ] 2; 0[, ]2; 4[;

9)значения функции в некоторых точках: y(4) = 1/2; y(3) = 1; y(2) = 3; y(1) = 0; y(1) = 0; y(2) = 3; y(3) = 1; y(4) = 1/2.

23.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = xe3x и вы-

числить е¨ значение в точке x0 = 1. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 1. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

Задания для самоконтроля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

319

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант № 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.1. Исходя из определения предела, доказать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

lim

4 + 2n

 

=

2

;

 

 

2)

 

 

 

 

 

lim

 

10x2 + 9x − 7

 

 

=

19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3n

3

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→−

7/5

 

 

 

x + 7/5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

 

24.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 + 1 − n

 

 

 

 

 

lim n2[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n! + (n + 2)!

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n4

 

 

 

 

1)

 

 

 

n5

 

 

 

8]

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

+ 2x

 

 

 

 

 

1)

n

 

 

 

 

 

 

n + 2

 

 

 

;

 

2)

n

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

3)

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

→∞

 

3 + 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

(n

2

1)! + (n + 2)! ;

4)

 

 

1 + tg x

 

 

 

 

;

5)

 

 

 

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+ 3x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x −

2

 

 

 

 

 

 

x→π/3 cos x + sin x

 

 

x→−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

5x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

 

 

 

 

x

x

;(x+1)/2

 

 

 

x2 + x − x;

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

sin x

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

10)

 

lim

tg x − sin x

;

 

 

11)

 

 

lim

 

 

1

2 cos x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12)

 

lim

 

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

x sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

π/2

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

 

 

3

n x

1

;

 

 

 

 

 

14)

 

x→0

 

ln(1 +

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

x→∞ cos x ;

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim[1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x)]x/ sin

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

 

 

 

 

 

[π

 

 

 

 

.

 

 

 

n→∞

 

·

 

 

· ·3·n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

9

 

(4n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ecos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

n2

+n]

 

 

 

 

24.3. Вычислить предел функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = x2 exp x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в точке x0

= 1 или показать, что он не существует.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.4. Записать асимптотическую оценку функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) f(x) = arcsin(x);

 

 

 

 

2) f(x) =

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

24.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 3x2 6 непрерывна в точкеточке.x0 = 1; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

24.6.Исследовать на непрерывность функции

 

 

1) y =

x2

,

 

 

 

если 0 x < 1; 2) y =

 

1/(x 1) ;

3) y = |x| .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x,

если x < 0;

 

 

 

1 3

 

 

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x,

если x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.7. Найти производные следующих функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y =

x4 8x2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) y = ln(

 

+

 

);

 

 

3) y =

cos 5 sin2 2x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 cos 4x

 

 

2(x

2

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln cos 2x)/4

;

 

 

 

 

arctg

x

;

 

 

4) y = 1 − x2 − x arcsin x;

5) y = (cos 2x)

 

 

 

 

6) y = 6

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1 +

tg x

 

;

 

 

 

 

8) y = (arcsin x)2x−3;

 

 

 

 

 

9) y = ln x sin3(1 2x);

7) y =

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

10) x2 sin y + y3 cos x − 2x = 0;

11) cos(x − y) 2x + 4y = 0;

12)

exy +

 

 

= x5;

 

y

 

13)

y = arcsin

1

 

 

t2;

 

 

 

14)

y = sec t;

 

 

 

 

 

15)

'y = t3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = t2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

x = ln(1 − t

),

 

 

 

 

 

 

 

x = sin t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]