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

Методичка 1807

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
276.95 Кб
Скачать

21

ЗАВДАННЯ 9.

Сумарний прибуток підприємства залежить від витрат двох

видів

ресурсів

x

та

y

і

виражається

функцією

z = −2x2

4y2 + 2xy + 20x + 200y 2800 . Визначити

витрати

ресурсів x та y, що забезпечують максимальний прибуток підприємства та знайти його.

Розв’язок

Рішення зводиться до пошуку екстремуму функції z = f (x, y).

Знайдемо частинні похідні:

 

 

z

= −4x + 2y + 20 ;

z

= −8y + 2x + 200 .

x

 

y

 

Необхідні умови екстремуму функції двох змінних мають вигляд:

 

 

z

= 0,

 

 

 

 

 

zx

= 0.

 

 

 

Розв’яжемо систему рівнянь:

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x + 2y + 20 = 0,

 

 

2x + y = −10,

 

 

 

 

 

 

8y + 2x + 200 = 0.

 

 

x 4y = −100.

 

 

2(4y 100) + y = −10,

 

y = 30,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 4y 100.

 

x = 20.

 

 

 

Знайшли критичну точку

M1 (20,30) .

 

 

 

Знаходимо частинні похідні другого порядку:

 

 

A = z′′ = −4 ;

B = z′′

= 2 ;

C = z

′′

= −8 .

xx

 

xy

 

 

yy

 

Обчислимо ∆ = A C B2

у критичній точці:

 

 

 

(M1 ) = (4) (8) 22

= 28. Оскільки

∆ > 0 - у точці M1 є

екстремум, причому максимум, тому що A < 0 .

 

 

 

Отже, zmax = z(20 ,30) = 400 .

Таким чином витрати ресурсів x та y, що забезпечують максимальний прибуток підприємства дорівнюють 20 та 30 одиниць, причому максимальний прибуток підприємства складає 400 ум. од.

22

ЗАВДАННЯ 10.

Дослідити на збіжність ряди:

 

3

+ 4n

1

 

 

а)

n

 

 

;

 

 

3n

4

+

 

2

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n + 1)!

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ n n

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

2n 1

 

 

 

 

Розв’язок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

Застосовуємо граничну ознаку порівняння: якщо an та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bn

ряди

 

з

додатними

членами і існує скінчена

границя

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

an

= l 0 ,

 

то

ряди

одночасно будуть

 

або збіжними,

або

 

n→∞ b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

розбіжними.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

нашому

випадку

an

=

n3 + 4n 1

,

виберемо b

=

n3

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n4 + 2

 

n

 

n4

 

n

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відомо, що

– розбіжний ряд. Обчислимо:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

 

 

(n3 + 4n 1) n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

an

= lim

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ bn

n→∞

 

(3n4 + 2)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тобто даний ряд, як і bn =

, є розбіжним.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n=1

n

 

 

 

 

 

 

 

23

б) Застосуємо ознаку Даламбера:

Обчислимо

l = lim

an+1

.

 

 

n→∞ a

n

 

 

 

Якщо l<1 – ряд збіжний, l>1 – ряд розбіжний, l = 1 – ознака не чинна, рекомендовано використовувати інші ознаки збіжності.

У нашому випадку:

 

 

 

 

a =

(2n + 1)!

;

a =

(2(n + 1) + 1)!

;

 

 

 

 

 

n

 

 

3n

 

 

n+1

3n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = lim

an+1

= lim

(2n + 3)!3n

= lim

(2n + 2) (2n + 3)

= ∞ > 1.

 

 

 

 

 

 

n→∞ an

 

n→∞ 3n+1 (2n + 1)!

n→∞

3

 

За ознакою Даламбера ряд розбіжний.

в) Застосуємо ознаку Коші:

Обчислимо

l = lim n a .

 

n→∞

n

 

 

Якщо l<1 – ряд збіжний, l>1 – ряд розбіжний, l = 1 – ознака не чинна, рекомендовано використовувати інші ознаки збіжності.

 

 

1+ n n

1

+ n

=

1

< 1,

тобто ряд – збіжний.

l = lim n

 

= lim

 

 

n→∞

 

2n 1

n→∞ 2n 1 2

 

 

ЗАВДАННЯ 11.

100n xn

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайти область збіжності ряду

 

 

.

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

Розв’язок

 

 

 

 

 

Цей ряд є степеневим. Радіус збіжності

R степеневого ряду

 

 

 

 

 

an xn можна знайти за формулою:

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

an

 

 

 

1 .

R = lim

 

 

, або

R = lim

a

n→∞

 

n→∞ n

a

n

 

 

n+1

 

 

 

 

 

24

У нашому випадку маємо:

 

 

 

an+1 =

100n+1

an =

100n

 

;

 

;

(n +1)2

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

R = lim

 

a

= lim

100n (n +1)2

=

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

n2 100n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

n→∞

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд збігається, якщо |x|<

 

1

 

, тобто

1

< x <

1

.

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нехай

x =

 

 

.

Тоді

 

матимемо

ряд

,

який

збіжний,

 

 

 

100

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оскільки ряд

 

збігається при α>1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

Нехай

 

x = −

 

.

 

Тоді

матимемо

ряд

(1)

.

Це

 

 

 

 

100

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

 

знакозмінний

ряд,

 

 

який

 

абсолютно

збігається,

 

оскільки

ряд

 

 

n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

=

– збіжний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n

 

n=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остаточно, для області збіжності даного ряду маємо:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

ЗАВДАННЯ 1.

Знайти невизначений інтеграл:

1.a) esin 3x cos3xdx ;

2.a) 6 3 4cos3x sin 3xdx ;

3.

a)

 

 

xdx

 

 

;

 

(x

2

 

+ 1)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

a)

 

sin3 x

dx ;

 

 

3 cos2 x

 

 

 

5.

a)

5 3 5cos 7x sin 7xdx ;

6.

a) 3x2 ex3 dx ;

 

 

 

e

ctg 3x

 

 

 

7.

a)

 

 

 

 

 

dx ;

 

sin

2

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

a) 3 2 + e3x e3x dx ;

9.

a) 3 5 + e3x e3x dx ;

10.

a)

 

35cos2x sin2xdx;

11.

a)

 

1 + ln x dx ;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

12.

a)

sin(ln x)

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

13.

a)

 

 

sin x

 

 

dx ;

 

 

 

 

1cos x

b) x sin 3xdx . b) xe2 x dx .

b) x sin 8xdx .

b) xarctgxdx .

b) x ln xdx .

b) (5x 7)exdx .

b) x cos 5xdx .

b) (14x)sin2xdx.

b) xarctg2xdx .

b)

xe7 x dx .

b)

ex sin 5xdx .

b)

ln2 xdx .

b)

x arccos xdx .

14. a) sin13 x cos xdx ;

15. a) (x + 2)3 dx ; x

sin3 x2

17.a) 7x (7x + 3)4 dx ;x dx ;316. a)

18.

 

e2 x dx

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

e

4 x

 

+ 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

tg 3x

 

 

 

 

19.

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

cos

2

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

20.

a)

(2 ln x + 3)2

dx

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

21.

a)

sin xdx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + cos x

22.

 

x2 dx

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

x

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

etgx

23.a) cos2 x dx ;

24.a) ln2 x + 1 dx ; x

25.a) (x 1)2 dx ; x2 + 1

26. a)

sin 2x

dx ;

 

sin 2 x + 4

 

26

b) x3ex dx .

b) x sin 7xdx .

b) x2 ln xdx .

b) (x 1) ln xdx .

b) (14x)sin2xdx.

b) x2 ex dx .

b) (2 xe3x )dx .

b) arctg xdx .

b) x ln xdx .

b) (x + 3) cos 2xdx .

b) (x2 2x) cosxdx.

b) x (ln x2 1)dx .

xdx b) cos2 x .

27.

a)

 

arctgx

 

 

1

+ x

2 dx ;

 

 

 

 

 

 

28.

a)

(x4 + 1)dx

 

;

x

5

 

 

 

 

 

 

 

+ 5x 8

29.

a)

(ln x 3)2

dx ;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

30.

a)

 

 

sin x

 

dx ;

 

cos2 x +

 

 

 

 

 

4

ЗАВДАННЯ 2.

27

b) x2 ex dx .

b) ln2 (x + 2)dx .

b) x 3x dx .

b) arcsin xdx .

 

Знайти об'єм продукції, випущеної за T часу, якщо функція

Кобба – Дугласа має вид g(t) = (α t + β ) eγ t :

 

 

 

1. T = 2 ; α = 2 ; β = 1; γ = 3 .

2. T = 2 ; α = 3; β = 1; γ = 3 .

3. T = 3 ; α = 2 ; β = 2 ; γ = 3 .

4. T = 4 ; α = 1; β = 0 ; γ = 1.

5. T = 5 ; α = 2 ; β = 1; γ = 2 .

6. T = 4 ; α = 1; β = 1; γ = 3 .

7. T = 4 ; α = 2 ; β = 1; γ = 2 .

8. T = 4 ; α = 1; β = 2 ; γ = 2 .

9. T = 5 ; α = 1; β = 2 ;

γ = 2 .

10.

T = 5 ; α = 2 ;

β = 1;

γ = 3 .

11.

T = 5 ;α = 3; β = 1;

γ = 2 .

12.

T = 6 ; α = 1; β = 1;

γ = 1.

13.

T = 6 ; α = 2 ; β = 1;

γ = 1.

14.

T = 6 ; α = 2 ;

β = 2 ;

γ = 1.

15.

T = 6 ; α = 2 ; β = 3 ;

γ = 2 .

16.

T = 7 ; α = 2 ;

β = 3 ;

γ = 3 .

17.

T = 7 ; α = 1; β = 2 ;

γ = 2 .

18.

T = 6 ; α = 5;

β = 4 ;

γ = 2 .

19.

T = 6 ; α = 3; β = 5 ;

γ = 10 .

20.

T = 5 ; α = 2 ;

β = 3 ;

γ = 5 .

21.

T = 4 ; α = 7 ; β = 8 ;

γ = 10 .

22.

T = 4 ; α = 2 ;

β = 5 ;

γ = 5 .

23.

T = 3 ; α = 2 ; β = 3 ;

γ = 5 .

24.

T = 3 ; α = 5;

β = 4 ;

γ = 4 .

25.

T = 5 ; α = 5; β = 6 ;

γ = 2 .

26.

T = 3 ; α = 6 ;

β = 10 ;

γ = 2 .

27.

T = 3 ; α = 10 ;

β = 6 ;

γ = 5 .

28.

T = 4 ; α = 10 ; β = 2 ;

γ = 3 .

29.

T = 4 ; α = 10 ;

β = 1;

γ = 1.

30.

T = 4 ; α = 2 ;

β = 10 ;

γ = 3 .

28

ЗАВДАННЯ 3.

Знайти дисконтований прибуток за T років при P% ставці, якщо базові капіталовкладення a , а очікуваний прибуток b - річних:

1.

T = 2 ;

P = 10%;

b = 1;

a = 10.

2.

T = 3 ;

P = 8%;

b = 1;

a = 10.

3.

T = 5 ;

P = 10%;

b = 2;

a = 10.

4.

T = 4 ;

P = 8%;

b = 2;

a = 10.

5.

T = 3 ;

P = 8%;

b = 1;

a = 20.

6.

T = 4 ;

P = 7%;

b = 3;

a = 10.

7.

T = 4 ;

P = 5%;

b = 3;

a = 10.

8.

T = 4 ;

P = 6%;

b = 3;

a = 10.

9.

T = 4 ;

P = 3%;

b = 1;

a = 10.

10.

T = 5 ;

P = 8%;

b = 2;

a = 10.

11.

T = 5 ;

P = 8%;

b = 2;

a = 20.

12.

T = 5 ;

P = 4%;

b = 4;

a = 40.

13.

T = 5 ;

P = 7%;

b = 4;

a = 40.

14.

T = 5 ;

P = 6%;

b = 4;

a = 40.

15.

T = 5 ;

P = 3%;

b = 4;

a = 40.

16.

T = 5 ;

P = 5%;

b = 3;

a = 30.

17.

T = 5 ;

P = 6%;

b = 1;

a = 30.

18.

T = 6 ;

P = 10%;

b = 2;

a = 40.

19.

T = 10 ;

P = 10%;

b = 10;

a = 100.

20.

T = 5 ;

P = 8%;

b = 1;

a = 50.

21.

T = 4 ;

P = 8%;

b = 5;

a = 100.

22.

T = 4 ;

P = 5%;

b = 10;

a = 200.

23.

T = 4 ;

P = 10%;

b = 2;

a = 100.

24.

T = 10 ;

P = 10%;

b = 0,5;

a = 50.

25.

T = 6 ;

P = 5%;

b = 1;

a = 50.

26.

T = 6 ;

P = 5%;

b = 2;

a = 40.

27.

T = 6 ;

P = 5%;

b = 1;

a = 20.

28.

T = 6 ;

P = 8%;

b = 2;

a = 20.

29.

T = 6 ;

P = 10%;

b = 4;

a = 10.

30.

T = 6 ;

P = 8%;

b = 1;

a = 100.

29

ЗАВДАННЯ 4.

Знайти середнє значення часу, який затрачений на освоєння випуску виробу в період освоєння від α до β , якщо відома функція

t(x) - зміна затрат часу на випуск виробу, в залежності від ступеня

освоєння виробництва:

a = 600 хв.;

 

1.

α = 10 ;

β = 20 ;

b = 0,5 .

2.

α = 100;

β = 121;

a = 600 хв.;

b = 0,5 .

3.

α = 50;

β = 70;

a = 380 хв.;

b = 0,5 .

4.

α = 40;

β = 60;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

5.

α = 40;

β = 50;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

6.

α = 100;

β = 200;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

7.

α = 50;

β = 100;

a = 100 хв.;

b = 1/3.

8.

α = 40;

β = 60;

a = 60 хв.;

b = 1/3.

9.

α = 40;

β = 80;

a = 60 хв.;

b = 0,5 .

10.

α = 40;

β = 100;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

11.

α = 50;

β = 100;

a = 80 хв.;

b = 0,5 .

12.

α = 70;

β = 170;

a = 100 хв.;

b = 1/3.

13.

α = 50;

β = 150;

a = 60 хв.;

b = 0,5 .

14.

α = 10;

β = 40;

a = 30 хв.;

b = 0,5 .

15.

α = 10;

β = 40;

a = 40 хв.;

b = 0,5 .

16.

α = 150;

β = 200;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

17.

α = 150;

β = 200;

a = 60 хв.;

b = 0,25.

18.

α = 70;

β = 100;

a = 80 хв.;

b = 0,25.

19.

α = 70;

β = 100;

a = 80 хв.;

b = 0,5 .

20.

α = 50;

β = 300;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

21.

α = 100;

β = 300;

a = 200 хв.;

b = 0,5 .

22.

α = 70;

β = 80;

a = 20 хв.;

b = 0,5 .

23.

α = 100;

β = 400;

a = 200 хв.;

b = 0,25.

24.

α = 100;

β = 300;

a = 100 хв.;

b = 1/3.

25.

α = 10;

β = 100;

a = 60 хв.;

b = 0,25.

 

 

 

30

 

26.

α = 100;

β = 200;

a = 60 хв.;

b = 0,5 .

27.

α = 100;

β = 150;

a = 100 хв.;

b = 0,5 .

28.

α = 100;

β = 200;

a = 60 хв.;

b = 0,25.

29.

α = 100;

β = 150;

a = 100 хв.;

b = 0,25.

30.

α = 100;

β = 150;

a = 60 хв.;

b = 0,25.

ЗАВДАННЯ 5.

 

Знайти площу фігури, обмежену заданими лініями.

1.

y = x2 2 ; y = 0 .

2.

y = x2 6x + 5; y = 0 .

3.

y = x3 ; y = x2 .

4.

y = x ; y = − x + 2 ; y = 0 .

5.

y = − x2 + 4 ; y = 0 .

6.

y = − x2 + 6x 5; y = 0 .

7.

y = x ; y = 2 x ; y = 0 .

8.

y = 4 x2 ; y = 0 ; x = 0; x 1.

9.y = ex ; y = 0 ; x = 0; x = 1.

10. y = x2 + 1; y = 0 ; x = 1; x = 2.

11.y = x3 ; y = 1; x = 0.

12.

y =

1

;

x = 2;

y =

x .

 

 

 

x

 

 

 

13.

y =

4

;

x = 2;

y =

x .

 

 

 

x

 

 

 

14.y = x2 ; y = − x2 + 2 .

15.y = x ; y = x2 .

16.y = 2 x ; y = 2x2 .

17.y = sin x ; x = 0; x = π ; y = 0 .