Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Dukhon2.pdf
Скачиваний:
209
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Задачи для самостоятельного решения

Найти область определения функции:

1.1.1. f (x)=

x + 4 − x .

1.1.2.

f (x)=

x2 + 8 x + 15 .

 

f (x)=

x − 3

1.1.3.

 

.

x2 −11x + 30

1.1.4.f (x)= log2 (x −1)+ x −1 2 .

1.1.5.f (x)= log2 (6 − x)+ log2 (x − 2).

1.1.6.f (x)= 1x− x .

1.1.7.f (x)= arcsin2 x −1x .

1.1.8.f (x)= logx (2 x −1).

1.1.9.

f (x)=

 

x − 3 +

 

7 − x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x −5

 

 

 

1.1.10.

f (x)=

4 − x2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

1.1.11.

f (x)= lg (1 − x)+ lg (x −1).

1.1.12.

f (x)=

1 − x2

+

x2 −1.

1.1.13.

f (x)=

x2 −5 x + 4 + 5 − x .

1.1.14.

f (x)=

9 − x2

.

 

 

 

x2 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.15.

f (x)=

1

+

1

.

 

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

x

14

1.1.16.

f (x)=

log2 (x − 2)

.

 

 

f (x)=

3 − x

 

 

1.1.17.

x2 − 4 +

 

5 − x .

1.1.18.

f (x)=

1

 

+

x + 4 .

x2 −

9

 

f (x)=

 

 

 

1.1.19.

x − 2 +

5 − x .

1.1.20.

f (x)=

−x2 + 3x − 2 .

Исследовать функцию на четность либо нечетность:

1.1.21.

f (x)=

 

x2

−1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1.1.22.

f (x)=

 

 

 

x2

sin x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −1

1.1.23.

f (x)=

 

 

 

x3

+ 2 x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)=

 

 

 

 

tgx

1.1.24.

 

x

 

sin x.

 

 

1.1.25.

f (x)=

 

 

1 − x2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1.1.26.f (x)= x2 sin2 x.

1.1.27.f (x)= xx2−+11 .

1.1.28.

f (x)= 3x2 + x .

1.1.29.

f (x)=

lg (1 − x2 )

.

 

 

 

x

1.1.30.f (x)= 5 x4 − 2 x3 + 1.

1.1.31.f (x)= 2 x3 − 3x.

15

1.1.32.f (x)= x sin x.

1.1.33.f (x)= x2 tgx.

1.1.34.f (x)= x2x+3 1 .

1.1.35. f (x)=

sin x

.

 

 

x2 −1

1.1.36.f (x)= xxtgx2 −1 .

1.1.37.f (x)= 1 − sin2 x .

1.1.38.f (x)= sin x sin x.

1.1.39.f (x)= 2 x3 + 3x2 −1.

1.1.40. f (x)=

 

x

.

1

+ x3

 

 

16

1.2. ЧИСЛОВЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Если каждому натуральному числу п поставлено в соответствие некотороечисло an , тоговорят, чтозаданачисловаяпоследовательность.

Число an называется общим членом числовой последовательности. Числоваяпоследовательностьсобщимчленом an обозначается {an }.

Примеры числовых последовательностей:

1)2, 5, 8, ... an = 3n −1.

2)3, 6, 12, ... an = 3 2n .

3)

1,

 

1

,

1

,... an

=

1

.

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

4)

 

1

,

2

 

,

3

,... an

=

 

n

.

2

3

 

4

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

5)1, 4, 9, … an = n2 .

6)sin1, sin 2, sin 3,... an = sin n.

Для того чтобы задать последовательность, чаще всего используются два способа: аналитический и рекуррентный.

Суть аналитического способа задания числовой последовательности состоит в том, что последовательность задается формулой

общего члена an = f (n). Например,

an = 2n + 3 или an = n12 .

Суть рекуррентного способа задания функции состоит в том, что задаются один или несколько первых членов последовательности и формула, выражающая любой член последовательности, начиная с некоторого через предыдущие. Примером рекуррентно заданной последовательности может служить последовательность Фибоначчи: эта

последовательность задается следующим образом: a1 = a2 = 1; an+2 = an + an+1 . Начало этой последовательности выглядит так:

1,1,2,3,5,8,13,... .

17

В школьном курсе алгебры изучаются два вида числовых последовательностей – арифметическая прогрессия и геометрическая прогрессия.

Арифметической прогрессией называется числовая последо-

вательность, каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему плюс некоторое число d, постоянное для данной последовательности. Число d называется разностью арифметической прогрессии.

Примерами арифметической прогрессии являются последовательности:

1)5, 8, 11, … an = 3n + 2 , d = 3.

2)25, 21, 17, … an = 29 − 4n , d = −4.

Геометрической прогрессией называется числовая последовательность, каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему, умноженному на некоторое число q , постоянное для данной

последовательности. Число q называется знаменателем геометрической прогрессии.

Примерами геометрической прогрессии являются последовательности:

1) 6,18,54,... an = 2 3n , q = 3.

2)

1

,

1

,

1

,... a

 

=

1

, q =

1

.

2

4

8

n

2n

2

 

 

 

 

 

 

 

Свойства числовых последовательностей. Последователь-

ность {an}называется ограниченной сверху, если существует число М такое, что an ≤ M для любого n N . Число М называется верхней

границей последовательности. Примерами последовательностей, ограниченных сверху являются последовательности:

1)an = 5 − 2n. 3;1;−1;−3; ... .

2)an = −n3 .

−1;−8;−27 ;−64; ... .

18

Последовательность {an}называется ограниченной снизу, если существует число m такое, что an ≥ m для любого n N . Число

М называется нижней границей после-довательности. Примерами последовательностей, ограниченных сверху являются последовательности:

1)an = 4n − 3.

1;5;9;13; ... .

2)an = 4n .

4;16;64;256; ... .

Последовательность {an} называется ограниченной, если она

является ограниченной и сверху и снизу, иными словами, числовая последовательность является ограниченной, если существует число М

такое, что an ≤ M для любого n N .

Примерами ограниченных последовательностей являются последовательности:

1)

 

a

 

=

 

 

1

.

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

1

;

1

 

;

 

1

;

1

 

; ... .

 

4

 

8

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

16

 

2)

 

an =

 

 

1

 

 

 

.

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

1

;

 

1

 

;

1

; ... .

 

3

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

3)

 

an =

 

 

 

 

n

 

.

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

2

 

;

 

3

 

;

4

; ... .

2

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

4)

 

an = cos n.

cos 1;cos 2;cos 3;cos 4; ... .

19

Числовая последовательность называется возрастающей (неубывающей), если каждый ее член, начиная со второго, больше (не

меньше) предыдущего, то есть an+1 > an (an+1 ≥ an ) для любого

n N . Примерами возрастающих последовательностей являются последовательности:

1)an = 5n + 1.

6;11;16;21; ... .

2)an = 3n−1 .

1;3;9;27 ; ... .

3)an = n n+ 1 .

21 ; 23 ; 43 ; 54 ; ... .

Примером неубывающей последовательности является после-

довательность: 1;2;2;3;3;3;4;4;4;4; ... .

Числовая последовательность называется убывающей (невозрастающей), если каждый ее член, начиная со второго, меньше (не

больше) предыдущего, то есть an+1 < an (an+1 ≤ an ) для любого

n N . Примерами убывающих последовательностей являются последовательности:

1)an = 3 − 2n. 1;−1;−3;−5; ... .

2)an = n12 .

1; 41 ; 91 ; 161 ; ... .

Примером невозрастающей последовательности является по-

следовательность: 1; 21 ; 21 ; 13 ; 13 ; 13 ; ... .

20

Числовая последовательность называется монотонной, если она является возрастающей (неубывающей) или убывающей (невозрастающей). Все приведенные выше последовательности являются монотонными. Примерами немонотонных последовательностей являются последовательности:

1) an = (−1)n n. −1;2;−3;4; ... .

(−1)n

2)an = n + 1 .

−21 ; 13 ;− 41 ; 51 ; ... .

3) an =

(−1)n + 1

n.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0;2;0;4;0;6; ... .

 

 

 

 

Предел числовой последовательности. Число а называется

пределом числовой

последовательности {an}, если для любого

ε > 0 существует такой номер

 

n0 , что для любого n N большего

n0 , выполняется неравенство

 

an −a

 

< ε .

 

 

Тот факт, что число а является пределом числовой последовательности {an} записывается так:

lim an = a.

n→∞

Если числовая последовательность имеет предел, она называ-

ется сходящейся.

Пример 1.2.1. Доказать, что число 0 является пределом число-

 

1

, т. е. доказать, что lim

1

= 0.

вой последовательности

 

 

 

 

 

n

n→∞ n

 

21

Доказательство. Пусть дано число ε > 0. Рассмотрим нера-

венство 0 − n1 < ε .

Решим это неравенство относительно п.

0 − n1 < ε n1 < ε n > ε1 .

Таким образом, если

n > n , где

n

=

 

1

 

+ 1 , то выполняет-

 

ε

 

 

0

0

 

 

ся неравенство 0 − n1 < ε , что в соответствии с определением преде-

ла числовой последовательности доказывает, что lim

1

= 0 ([p] –

 

n→∞ n

 

целая часть числа р, то есть наибольшее целое число, не превосходящее р).

 

 

 

Пример 1.2.2. Доказать, что lim

 

n

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ n + 1

 

 

 

 

 

 

 

Доказательство. Пусть дано число ε > 0.

Рассмотрим нера-

 

 

 

 

 

n

 

 

 

< ε .

 

 

 

 

 

 

 

 

венство

1 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решим это неравенство относительно п.

 

 

 

 

1 −

n

 

<

ε

 

 

n + 1 − n

 

 

< ε

1

 

 

< ε

n + 1 >

1

 

 

 

 

 

 

n + 1

n + 1

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε

n >

1

 

−1 n > 1 −ε .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −ε

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда следует, что при n >

 

 

+ 1

выполняется нера-

 

 

 

 

ε

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венство 1 − n n+ 1 < ε , что и доказывает утверждение.

22

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]