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

Экзамен 1 семестр

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
449.45 Кб
Скачать
Ответ: Расходится.
сверху и

§ 1. Экзаменационная работа 2002/2003 уч. г.

31

что абсурдно.

Следовательно, последовательность {xn} неограничена

lim xn = +∞, {xn} расходится.

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

Вариант И

 

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

sin x

 

а) 3

e−2x arcctg e2x dx;

 

 

б) 4

 

 

 

dx.

 

sin x + cos x

 

lim

cos(x

 

 

 

) + ln(1 + x + x2) − arcsin x − 1

.

2.5 Найти

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

etg x − ch x − x

 

 

 

 

3.

Построить графики функций

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 4 y =

(2 − x)5

;

 

 

 

б) 5 y = 3

 

 

.

 

 

 

x2(6

x )

4.

 

 

 

(x − 1)4

 

 

 

p

− | |

Разложить по формуле Тейлора функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

+ x 1 − 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

а) 2 в окрестности x0 = 0 до o(x3);

б) 4 в окрестности x0 = −1 до o((x + 1)n);

5.4 Указать все точки непрерывности и точки разрыва, установить тип разрывов функции f(x), определенной на (−π; 2π), при этом

 

 

 

f(x) =

(π + 2x)2|π − 2x|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при x (−π; 2π),

x 6= k +

 

π,

 

k = 0, ± 1;

 

2

 

 

π

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f −

 

= 0, f

 

= f

 

 

 

= 4π2.

 

2

2

2

6.4 Найти в точке (−1; 2)

значение

радиуса кривизны графика

 

 

2

y + y

3

3

функции y(x), заданной уравнением

 

 

 

3x

 

= 15 + x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

1

+ln3 x .

7.5

Найти

 

lim

ex ctg x

1

+

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

x→+0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

8.7

Построить кривую x =

 

1

 

,

 

 

y =

(t − 1)2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t(t + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

9.3 Установить, сходится или расходится последовательность

32 Рациональные методы решения задач по матанализу

 

{xn}, xn > 0, n = 1, 2, . . . , если nlim

 

xn

 

=

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

n+1

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы к варианту И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

а) −

 

 

e−2x arcctg e2x +

 

 

 

ln(1+e−4x)+C =

 

e−2x arcctg e2x +

2

4

2

 

+

1

 

ln(1 + e4x) − x + C;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

ln |1 + tg x|−

 

 

 

ln

| cos x|+

 

 

x + C = −

 

ln | cos x + sin x|+

 

2

2

2

2

 

+

x

+ C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

1

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

; cos(x

1 + x) = 1 −

 

x

 

 

 

x

 

+ o(x );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

2

 

 

etg x = 1 + x +

 

 

+

 

 

 

 

+ o(x3); ln(1 + x + x2) = x +

 

 

 

x3 +

 

2

 

2

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

+ o(x3);

числитель: −

 

x3 + o(x3); знаменатель:

 

 

+ o(x3).

3.

3

2

 

а)

Асимптоты:4x = 1, y = −x + 6;

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

. 7;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

график на рис

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0 =

(x − 2) (x + 3)

, y00 =

20

(x − 2)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x − 1)6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x − 1)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 4

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

Функция четная. При x > 0: y0

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, y00 =

 

 

 

x1/3(x − 6)2/3

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4/3(x − 6)5/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Асимптоты: y = −x + 2 (x → +∞), y = x + 2 (x → −∞);

график на рис. 8.

 

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A0

 

 

A

 

y

A

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0

 

0

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

0

 

 

x

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x=1

x

 

 

 

 

 

+2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A −3;

55

, B(2; 0).

O(0; 0),

A(4; 2

3 4), A

(

4; 2

3 4),

B(6; 0),

44

B0(−6; 0).

0

 

 

 

 

 

Рис. 7

 

 

 

Рис. 8

 

 

§ 1. Экзаменационная работа 2002/2003 уч. г.

33

4.

 

а) y = x − x2

15

x3 + o(x3); б)

y = −1 +

3

(x + 1)+

 

 

 

 

 

 

8

 

8

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

3k

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ k=2(−1)k 4k

9 C1k/22 − C1k/2 (x + 1)k + o((x + 1)n).

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

x =

π

— точка разрыва 1-го рода, x =

 

— точка разрыва

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-го рода; остальные точки интервала (−π; 2π) — точки непре-

 

рывности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

R =

 

 

 

(y0 = 1, y00 = −

 

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

e1/30

; ex ctg x−1

= 1 −

 

 

+

 

+ o(x4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→ ±∞

 

3

 

 

 

Асимптоты

: y = −4 (t → −1 ±

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0), x = 0 (t

 

 

 

 

), y = x

 

 

(t

→ ±

0); x0

=

2(t + 1/2)

, y0 =

t − 1

, y0 =

(t + 1) (t − 1)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

(t + 1)2t2

t

 

 

t2

x

 

 

2(t + 1/2)

 

 

 

 

 

 

 

 

6t4(t + 1)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y00

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, кривая на рис. 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2t + 1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

t→+∞

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t→−1+0

 

 

y = −4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

−0

−→t

t→−1−0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

; 0 (t = 1),

 

9

t = −

1

.

 

A 2

B −4; −2

2

 

В точке B касательная вертикальна.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34 Рациональные методы решения задач по матанализу

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 3

Z cos x ln(2 − cos2 x) dx;

 

б) 4

Z

 

x8

 

dx.

 

 

(1

x3)3/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2.

x→0

 

3

 

 

 

 

2 arctg x

 

 

 

 

 

!

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Найти lim

 

1 + 3x − x2

 

+ arcsin(tg x) − 1 + 34 x2

 

x sh x

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построить графики функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x + 2)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 4 y = 1 −

 

 

 

;

б) 5 y = 3 (x + 1)2(8x − 4).

4.

 

x2

 

Разложить по формуле Тейлора

функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = (x2 − 6x)e6−2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 2

в окрестности x0 = 0 до o(x3);

3)

n

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 4

в окрестности x0 = 3 до o((x −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4 Указать все точки непрерывности и точки разрыва, устано-

вить тип разрывов функции f(x), определенной на −

π

;

,

2

2

при этом

|x| ctg x f(x) = 2 1 + 2 2x−π

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при x −

 

;

 

 

 

,

 

x 6=

 

,

 

k = 0, 1, 2;

 

 

 

2

2

 

2

 

 

 

 

f(0) = f

π

= f(π) = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти в точке (2; −1) значение

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

радиуса кривизны графика

функции y(x), заданной уравнением

 

x

 

+ 3x y + y + 5 = 0.

7.

 

x→+∞ "

 

x + 4 −

x − sin √x

2

· ln ch x# .

5

Найти

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

8.7 Построить кривую

x = t +

 

,

 

y = 2t +

 

.

 

 

t

 

t + 1

 

9.3 Установить, сходится или расходится

последовательность

 

 

2

4

 

{xn}, xn > 0, n = 1, 2, . . . ,

 

 

 

n→∞

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если lim

 

xn+1

 

 

 

 

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. Экзаменационная работа 2002/2003 уч. г.

35

 

 

Ответы к варианту О

 

1. а)

sin x · ln(1

 

+

sin2 x) −

 

2 sin x + 2 arctg(sin x) +

C;

 

2

 

4

 

 

2

 

б)

 

+

 

(1

− x3)1/2

 

 

(1 − x3)3/2 + C.

 

3(1 − x3)1/2

3

9

 

2.e7/4 ; p3 1 + 3x − x2 = 1 + x − 43 x2 + 73 x3 + o(x3).

3.а) Асимптоты: x = 0, y = −x − 5; график на рис. 10;

y0

=

(x + 2)2(x − 4)

, y00

=

−24(x + 2) .

 

 

 

x3

 

 

 

 

x4

 

 

б)

Асимптота: y = 2x + 1; y0 =

 

 

 

 

1

 

 

 

 

(x + 1)1/3

y00

= −

 

 

 

 

, график на рис.

 

(x + 1)4/3(x − 1/2)5/3

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

0x

y

 

 

C

0

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

A

 

 

 

+1

A

 

 

x

 

 

 

 

=2

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

(x − 1/2)2/3 , 11.

B

x

A 4;

2

 

, B(−2; 1)

A(0; −22/3), B

 

2 ; 0 ,

 

25

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

C(−1; 0)

 

 

 

 

Рис.

10

Рис. 11

 

 

 

4. а)n y = e6(−6x + 13x2 − 14x3) + o(x3); б) y = −9 + 18(x − 3) +

+ k=2(−1)k2k 4(k

1

2)!

k!

(x − 3)k + o((x − 3)n).

X

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

5.x = 0 — точка разрыва 1-го рода, x = π — точка разрыва

2-го рода; остальные точки интервала −

π

;

— точки не-

2

 

2

прерывности.

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

2

 

 

 

 

 

6. R =

 

(y0 = 0, y00

= −

 

).

 

 

 

 

 

2

5

 

 

 

 

 

36

 

 

 

Рациональные методы решения задач по матанализу

 

 

 

 

 

 

4

; x + 4 −

 

 

2

2

1

 

 

 

7.

 

 

9

 

x = √x

x3/2 + o x3/2 .

 

 

 

8.

 

Асимптоты

:

 

 

y =

28 (t → ±0), x = −2 (t → −1 ±

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0), y =

2

 

 

 

(t

→ ±∞

); x0

 

= t

− 1 , y0 =

2(t − 1)(t + 3)

, y0 =

2(t + 3)t

,

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t2

t

(t + 1)2

x

(t + 1)3

 

 

 

 

yxx00 =

 

12t3

 

, кривая на рис. 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t + 1)5(t − 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→−1+0

y

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=8

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t→−0t

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; −10 (t = −3);

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

 

 

A − 3

 

 

 

 

 

→t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

Сходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 2. Экзаменационная работа 1996/1997 уч. г.

37

§ 2. Экзаменационная работа по математическому анализу 1-го семестра 1996/1997 уч.г. для студентов 1-го курса

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 71

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вычислить интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 3

Z

cos x ln(1 + cos x) dx;

б) 4

Z

 

(1 + x4) 23

dx.

 

 

x

 

2.5

Найти предел функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

sin(x cos x) − arctg x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4

 

 

 

x→0 etg x 3 1 + 3x + 3 ln cos x

 

 

Построить график функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = 3

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4.4

 

 

 

 

 

 

x2(9 − 8x)

 

 

 

 

 

x = −1

 

 

 

2n+1

 

 

Тейлора в окрестности точки

 

Разложить по формуле p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до o((x + 1)

 

) функцию

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x

 

6x

3x2.

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

3) 1

 

 

 

 

5.4

Найти в точке ( 2; 1) кривизну графика функции y = y(x),

заданной неявно уравнением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4

 

y5 + y − x2 = 0.

 

 

 

 

 

Найти предел функции

 

 

 

 

 

 

1 +ln2 x

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

lim

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x arcsin x

.

7.7

x→+0

 

Построить кривую

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(t) =

t − t2 − 4

, y(t) =

 

 

(t − 1)2

.

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

t

 

8.4

Доказать, что последовательность {xn} имеет предел, и

найти его, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = 1, xn+1

=

 

x2

+ 1.

 

 

 

 

n

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38 Рациональные методы решения задач по матанализу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы к варианту 71

 

 

 

 

 

 

1.

 

а) sin x ln(1 + cos x) + x − sin x + C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

1

(1 + x4) 23 +

 

1

(1 + x4) 21

+

1

ln

1 + x4

− 1 + C.

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1 + x4 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

2.

 

 

 

 

 

; sin(x cos x) = x −

 

x3 + o(x4); ln cos x =

 

 

+ o(x3);

 

7

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

числитель: −

 

 

+ o(x3), знаменатель: −

 

x3 + o(x3).

 

3

6

3.

 

Асимптота y = −2x +

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0 =

2

 

 

 

x − 43

 

 

, y00 =

9

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x −

9

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

9

3

 

 

 

 

16

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 x −

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

8

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

3

 

 

 

 

A

 

 

 

A

 

 

4 ;

2

3 2 , x = 4 — точка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимума y,

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

O(0; 0), x = 0 — точка минимума y,

 

 

 

 

=

 

 

 

 

8

 

8

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

9

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

; 0

, x =

— точка перегиба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с вертикальной касательной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

1)k−1 3k−1

 

 

 

 

 

 

4. y =

8 +

(

 

Ck1−1 + 3Ck1

(x + 1)2k + o((x +

 

 

 

k=1

 

 

22k−3

 

 

2

2

 

 

+ 1)2n+1).

X

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

, y00 = −

11

 

 

 

 

5. K = √11

(y0 = 3

27 ).

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

6.

e3 .

sin x

arcsin x

=

3

+ o(x2).

 

 

7.

Асимптоты: y = −

x

7

(t

 

→ ±0), y = −x − 1 (t → ±∞).

4

4

 

§ 2. Экзаменационная работа 1996/1997 уч. г.

39

x0

=

4 − t2 =

(t + 2)(t − 2)

, y0

= t2 − 1

= (t + 1)(t − 1)

,

t

 

t2

 

t2

 

t

 

t2

 

t2

 

 

 

y0

= t2 − 1

, y00

=

6t3

 

=

−6t3

 

.

 

 

 

x

4 − t2

xx

(4

− t2)3

(t + 2)3(t − 2)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t→+0

B

A

0

y

 

=− x

7

4

 

4

y = − x − 1

C

x

D

t→−0

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(−4; 0) (t = 1), B

−3; 2

 

(t = 2), C

(t = −2);

5; −2

 

 

1

 

 

9

 

 

в точках B и C касательные вертикальны;

D(6; −4) (t = −1).

Рис. 14

8. lim xn = 2.

n→∞

40 Рациональные методы решения задач по матанализу

 

 

Вариант 72

1. Вычислить интегралы

 

 

 

 

Z

 

Z

tg5 x

а) 3

x5 arctg x dx, б) 4

 

dx.

1 + cos2 x

2.5 Найти предел функции

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

esin x +

arcsin 2x

x ln ch x

 

 

 

 

 

x − 2

 

 

 

x→0

 

 

 

 

3.5 Построить график функции

 

4.4

 

 

 

y =

(2 − x)|x + 2|

− x.

x = −3

 

2n+1

 

формуле Тейлора в окрестности точки

 

Разложить по

 

 

p

 

до o((x + 3)

 

) функцию

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

y =

 

 

+ 2x − 1 cos(2x + 6).

 

 

 

 

3

 

5.4

Найти в точке (1; 1) кривизну графика функции y = y(x),

заданной неявно уравнением

 

 

 

 

 

6.4

 

y3 + y − 2x3 = 0.

Найти предел функции

 

 

 

 

 

 

lim

x(

 

 

− x) + (cos x) ln x

.

 

x2 + x

 

 

 

 

 

x→+∞

 

 

ln(1 + ch x)

7.7

Построить кривую

t2

t2 + 3

 

 

 

 

x =

 

 

+ t, y =

 

 

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

t − 1

8.4

Доказать, что последовательность {xn} имеет предел, и

найти его, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = 0, xn+1 =

1 + xn

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + xn