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

Мат. аналіз (практика)

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
317.81 Кб
Скачать

21

 

Заняття 21. Iнтегрування iррацiональних функцié

 

6.240. Z

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

; 6.243. Z

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

p dx

1.

 

p

 

¡ p3

 

 

 

 

(x ¡ 1)p4

 

 

 

 

; 1882

p3

 

x¡ p4

 

.

 

x

x

x3

x2

 

 

x

 

* Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

1 ¡ p

 

 

 

 

 

 

 

dx;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p4 x + 3 ¡ 1

 

px + 3; 1929

 

1 + px + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x ¢

1

 

 

 

 

 

;

 

1902*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

1 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.245. Z

xrx + 1

 

 

 

 

 

 

Z rx + 1 x3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Для iнтегрування використати пiдстановки Чебишова.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Z

 

xp

 

 

 

 

; * Z

xp

 

 

 

; * Z p3 x ¡1 ¡ 2p4 x¢2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x2 ¡ 7

3x ¡ 4x2

 

 

 

iнтегрування

використати пiдстановки Ейлера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Äëÿ

(1 + p1 + x2

+ x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Z

 

 

x2p

 

 

 

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Для iнтегрування використати тригонометричнi пiдстановки.

 

* Z

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; *

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(6x

9x2)3

; *

 

p

(9 + x2)3

(x2

¡

32)3

 

 

 

 

 

p

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Заняття 22. Визначенi iнтеграли

1. Формула8 Ньютоíà-Лейбнiца

 

 

9

p3 x ¡ 1 dx;

 

 

2

2x ¡ 1;

6.328.

Z1

2 +x3

dx;

 

6.329. Z2

 

6.335. Z1

6.337.

¼

 

 

5p3 x

 

 

 

 

 

 

Z3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

sin2 ' d' ;

 

6.342.

x ¡ 2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

Z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

x2 + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Замiна змiнно¨ та спосiб пiдстановки

+ 1;

(t2 = ex + 1);

 

6.380.

Z

1 + p3x

 

 

2;

6.381.

 

Z

pex

 

 

6

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 8

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.387.

1

 

 

 

 

 

¡

 

(x + 3)3 ;

ln 3

 

 

 

Z

 

ex

+ 2

 

 

Z

px + 3 +

 

 

 

6.394.

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 6

e

xp

e

x

¡ 2

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡2

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2

 

 

 

 

 

 

 

3. Iнтегрування частинами

Z0

p1 + x dx;

 

 

 

 

 

 

 

6.399.

Z0

xex dx; 6.400.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

arcsin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.402. Z1 e ln2 x dx;

6.405. Z1 e x ln x dx;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.406. Z01

x arctg x dx;

6.408. Z0

2

ex cos x dx.

 

 

 

 

 

 

23

Заняття 23. Застосування iнтегралiв

6.453. Знайти площу фiгури, обмежено¨ кривою y = ln x та прямими

x = e, x = e2 i y = 0. [e2]

6.455. Знайти площу фiгури, обмежено¨ параболами y2 = 4x òà

x2 = 4y. [16

3 ]

6.478. Знайти площу фiгури, обмежено¨ астро¨дою x = a cos3 t, y = a sin3 t. [38 ¼a2]

6.480. Знайти площу фiгури, обмежено¨ одною аркою цикло¨ди

x = a(t ¡ sin t), y = a(1 ¡ cos t) i âiññþ Ox. [3a2¼]

* Знайти площу та довжину дуги криво¨ ½ = a cos '. Встановити, що це за крива.

* Знайти площу фiгури, обмежено¨ кривою ½ = a cos 3'. [

a2

¼]

 

 

2

* Знайти довжину дуги криво¨

x

ïðè

p

 

 

p

 

.

 

y = e + 1

 

ln 2 · x · ln 6

* Знайти довжину однi¹¨ арки цикло¨ди x = a(t ¡ sin t), y = a(1 ¡ cos t).

*Знайти довжину дуги криво¨ ½ = pae', 0 · ' · ¼2 .

*Знайти об'¹м тiла обертання фiгури y = xex, y = 0, x = 1 навколо осi Ox.

Заняття 24.

 

Невласнi iнтеграли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислити невласнi iнтеграли

 

 

 

 

 

6.413.

Z

x2

+ 6x + 11;

6.411.

Z

 

 

x ln3 x;

6.412.

 

Z xpln x;

 

 

 

 

 

+1

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

dx

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

dx

6.414.

e

 

e¡2x cos x dx;

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

¡1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 4.

 

 

 

 

Z0

 

6.415. Z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

6.435.

 

e

 

 

 

 

 

6.439.

e2

 

 

 

 

6.433. Z0

x2 + x4 ;

 

Z1 x ln2 x;

Z1

 

xpln x; 6.440.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

Z

 

x® =

( +¡

 

 

;

 

ïðè ®

 

 

1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1dx

 

 

 

 

1

 

;

 

ïðè ® > 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Довести, що

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Za

 

 

¡

 

 

 

 

= (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

dx

 

 

 

(b¡a)1¡® ;

 

 

ïðè ® < 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

®

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

 

 

a)®

 

+¡

 

 

;

 

 

 

ïðè ®

 

 

1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

(b

 

 

x)® = (

 

 

+¡

 

;

 

 

ïðè ®

 

 

1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Za

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

(b¡a)1¡® ;

 

ïðè ® < 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дослiдити iнтеграли на збiжнiсть

Z

 

3 +p3 x

dx;

 

 

 

 

6.425.

Z

 

 

5x4 + 2x2 + 3;

 

6.428.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

6.429. Z

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(x + 1)(x + 2);

11

p2

 

1

6.443. Z

p1 x4 ;

6.446. Z

 

x dx

 

 

0

 

¡

 

0

1

x ln ln x.

6.432. Z2

+1

dx

e

dx

ex ¡ cos x.

24

p2

Z ¼

cos 1 dx x2 x3 .

0

Частина II

Практичнi заняття. 2 семестр.

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

Заняття 1.

Ряди, складенi з додатних чисел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Знайти суми геометричних прогресiй.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2n

 

 

 

 

 

1

 

21

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

(¡1)n+1 ¢ 9n

 

 

 

 

 

 

(a)

X

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

¢

5n+1 ;

(c)

 

 

6n+1

¢

21 .

 

 

 

 

 

 

n=1 3n+1 ;

 

n=1 3n

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

2. Розкладаючи1

рацiональний вираз1 на елементарнi1

p

 

 

p

 

 

 

X

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

äðîáè, çíàéòè

 

ñóìè ðÿäiâ.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X n+1

 

 

 

 

 

n

(a)

n=1

(3n 2)(3n + 1);

 

(b)

 

n=1

4n2

 

 

1;

 

(c)

 

 

 

p

n2

+ n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

1

2n + 1

 

 

1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

(d)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n2 + n)2 ;

(e)

 

(n + 1)!;

 

 

(f)

ln n

¢

ln(n + 1);

 

 

 

 

 

n=1

p

 

 

 

 

 

p

 

n=1

 

p

;

 

(h)

1

 

n=1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(g)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1( n + 2 ¡ 2

 

n + 1 +

n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n(n + 1)(n + 2).

 

 

 

 

 

 

3. Дослiдити ряди на збiжнiсть, перевiряючи необхiдну умову збiжностi i застосо-

вуючи1 порiвняльнi ознаки.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

X

 

 

 

¡

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

sin

¼

 

 

 

 

 

X

1 + n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

(2n

 

 

 

1)221 ;

 

 

 

(b)

n=1

2n ;

 

(c)

n=1

1 + n2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

p

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e)

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

¡

 

 

n ¡

 

n ¡ 1

¢

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 (n + 1) 4n ;

 

 

 

n=1 p4n

 

 

(f) n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Äîñëiäèòè1

ðÿäè íà çáiæíiñòü1 за допомогою1

ознаки д'Аламбера.

 

 

 

 

 

 

(a)

X

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

n

 

 

 

 

 

 

X

n tg

 

 

 

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n + 1)!;

 

(b)

 

 

 

 

 

2

n ;

 

 

(c)

 

2

n+1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2 ¢ 5 ¢ : : : ¢ (3n ¡ 1)

 

 

 

 

 

 

1

 

1 ¢ 3 ¢ : : : ¢ (2n ¡ 1)

 

 

 

1

n2

 

 

(d)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

1

¢

5

¢

 

: : :

¢

(4n

¡

3);

 

 

(e)

 

 

 

 

 

 

 

3n

¢

n!

 

 

;

 

(f)

 

3n ;

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

1

(n + 1)!

 

 

 

 

 

 

1

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(g)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

¢

n! ;

 

 

(h)

nn .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Дослiдити ряди на збiжнiсть за допомогою радикально¨ ознаки Кошi.

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

µ

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

X

n+1 n2

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

n

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

(a) n=1

lnn(n + 1)

;

(b) n=1

 

 

2n + 1

 

 

 

;

 

 

(c)

 

n=1 arcsin

 

n

; (d) n=1

¡

3n¢

.

6. Дослiдити ряди на збiжнiсть за допомогоюpiнтегрально¨ ознаки Кошi.

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

e¡ n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

p

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2 n ln n;

(b) n=2 n ln2 n;

 

 

(c) n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

Заняття 2.

1. Дослiдити ряди на збiжнiсть (самостiйно):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

 

1

 

 

+

 

 

 

2

 

 

 

+

 

 

 

 

3

 

+ ¢ ¢ ¢ +

 

 

 

n

 

 

+ : : :;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1001

 

2001

 

3001

1000

¢

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

1

 

n2

 

 

 

 

(c)

1

 

 

 

n2 + 1

 

 

(d)

1

 

 

n + 1

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

n! ;

 

 

n=1

 

 

n3

;

 

n=1 r

n

 

 

; (e) n=1 arctgn n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Використовуючи необхiдну умову збiжностi, знайти границi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

 

lim

 

n!

 

= 0;

 

 

 

(b)

lim

 

 

nn

 

= 0;

 

 

(c)

lim

 

 

 

nn

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

(2n)!

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!1

 

 

 

 

 

 

n!1

 

(n!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Дослiдити ряди на абсолютну i умовну збiжнiсть.

 

 

 

 

1 sin n

 

 

 

 

 

 

 

(a)

1

 

(¡1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(¡1)n+1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

(¡1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

2n

 

 

1 ;

 

(b)

 

n=1

 

(2n

1)3 ;

 

(c)

 

 

 

ln(n + 1); (d)

n=1

n2

;

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e)

 

1

(¡1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ( 1)n+1

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(¡1)n+1

 

 

 

 

 

1 ( 1)n+1

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n

¢

 

2n ;

 

(f)

n=1

¡

 

 

 

n

 

;

 

(g)

n=1

 

 

 

pn

;

(h) n=1 ¡

 

 

 

2n .

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

4. Використовуючи1

ознаки Абеля1 чи Дiрiхл¹, довести1çáiæíiñòü ðÿäiân+1.

 

 

 

 

 

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1 n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1 arctg n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1 sin

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

n=1(¡1)

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

(b)

 

 

(¡1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(¡1)

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

;

(c) n=1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Xn

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

X

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

¼n

(d)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

 

(e)

 

 

 

 

 

 

 

¼n

(f)

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

n=1

(¡1)n+1 sin n

µ1 + n

 

n=1 sin n sin 3 ;

n=1 ln

µ1 + n

4 ;

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(g)

1

 

1

 

 

 

 

 

¼n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

sin

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

Заняття 3.

1. Визначити областi збiжностi функцiональних рядiв. Дослiдити функцiональнi

ðÿäè1на абсолютну1i

умовну збiжнiсть.

1

xn

1

1

 

 

 

2 ;

(c)

1

xn

 

X

 

 

 

X

 

 

 

 

 

X

 

 

X

 

 

 

X

 

 

(a)

lnn x;

(b)

 

xn

 

 

 

 

n=1

n2 ;

(d)

p

n

; (e)

n=1

1 + xn ;

n=1

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

1

n=1

1

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

x

 

X

 

 

x

 

 

X

e¡n2¢x;

 

 

X

 

 

 

(f)

sin

n

;

(g)

 

xn tg

 

n

;

(h)

 

 

 

n(n + 1)xn.

n=1

2

 

n=1

 

2

 

 

n=1

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Дослiдити функцiональнi ряди на рiвномiрну збiжнiсть, використовуючи ознаку

Вей¹рштрасса1

 

 

 

.

1

 

 

 

 

 

 

1

2

 

X

2

2

 

 

X

 

 

1

 

 

 

X

sin(n x)

(a)

sin nx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

;

(b)

n=1

n2

(1 + (nx)2); (c)

n=1

2n ;

n=1

e¡n x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

X

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

(d)

n2

;

(e)

n=1

21

p

1 + nx

.

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Заняття 4 5.

1. Знайти радiуси1 збiжностi степеневих1 ðÿäiâ.xn

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

(a) 2878.

10nxn;

 

(b) 2879.

(¡1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

n ;

 

 

 

 

n=0

 

 

xn

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

¢

101 ;

 

 

 

 

 

 

(c) 2880. n=0 n

 

(d) 2881. n=0

n!xn;

 

 

 

 

1

cosn n ¡ 1 (x

 

 

1)n; 29. 1

nn (x + 2)n; 30.

1

5n ¢ n!xn.

X

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

X

 

 

28. n=1

 

2n + 3

¡

n=1

 

¢

 

 

n=1

nn

2. Розкласти функцi¨ в ряд Маклореíà, âказавши iнтервал збiжностi.

28.

x2

;

29.

 

x3

 

xp3

1 +

x.

(1¡5x)3

3

 

 

 

 

 

p1+2x ; 30.

 

 

3.Розклавши функцi¨ в ряд Маклорена, знайти значення вказаних похiдних в точ- цi 0.

28. f(x) = x2 ch x4; f(16)(0) ?; 29. f(x) = 30. f(x) = e¡x4 ; f(40)(0) ?.

4. Обчислити iнтеграли з точнiстю до 0,01.

0;3

 

 

 

0;1

 

 

 

 

28. R0

 

x2

dx;; 29.

x

ln(1 +

x2

)

dx;;

3

 

 

p1+x2

 

R0

 

 

5. Обчисëèòè ç òî÷íiñòþ äî 0,01

28. p3 7; 8; 29. p4 82; 30. p1

3 65 .

x cos x3; f(14)(0) ?;

30. 0R;3 x3 sh x3 dx. 0

6.Наближено зiнтегрувати задачу Кошi, взявши чотири перших вiдмiнних вiд нуля члени розкладу ¨¨ розв'язку в ряд Маклорена.

(a) y00

= x2y, y(0) = 0, y0(0) = 1; y(0) = y0(0) = 1 (12.325.)

(b) y00

= ¡x2y0 ¡ 2xy + 1, y(0) = y0(0) = 0 (12.326.)

(c) y0

= 2 cos x ¡ xy2, y(0) = 1 (12.327.)

(d) y00

= ¡2xy, y(0) = y0(0) = 1 (12.328.)

(e) y00

= y cos x + x, y(0) = 1, y0(0) = 0 (12.329.)

30

Заняття 6 7.

1.Розкласти в ряд Фур'¹ функцiю y = 1 ¡ x2 íà âiäðiçêó [¡¼; ¼].

2.Розкласти в ряд Фур'¹ функцiю y = x2 íà âiäðiçêó [0; 2¼].

3.Знайти коефiцi¹нт b5 розкладу в ряд Фур'¹ функцi¨ f(x) = e2x íà [¡¼; ¼].

4.Розкласти функцiю f(x) = 1 ¡ 23x , x 2 (0; ¼) в ряд Фур'¹ по косинусах.

5.Розкласти функцiю f(x) = ¡2 ¡ x, x 2 (0; 2) в ряд Фур'¹ по синусах.

*****

Функцiя f ïåðiîäó 2¼ розклада¹ться в ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =

a0

+

Xk

(ak cos kx + bk sin kx) ;

äå

 

 

 

 

 

2

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¼

 

 

 

 

 

¼

 

 

¼

 

a0 =

1

Z

f(x) dx;

an =

1

Z

f(x) cos nx dx; bn =

1

Z

f(x) sin nx dx:

 

 

 

¼

¼

¼

 

 

¡¼

 

 

 

 

 

¡¼

 

 

¡¼

 

*****

Парна функцiя f розклада¹ться в ряд тiльки по косинусах:

f(x) = 20 + n=1 an cos nx, äå

a0

= ¼

Z

f(x) dx;

an = ¼

Z

f(x) cos nx dx:

 

a

1

 

2

¼

 

2

¼

 

 

 

X

 

 

0

 

 

0

 

*****

Непарна функцiя f розклада¹ться в ряд тiльки по синусах:

1

 

¼

 

 

2

 

 

X

äå bn =

 

 

 

 

0

 

f(x) = n=1 bn sin nx;

¼ Z

f(x) sin nx dx:

******

Нехай функцiя f перiодична з перiодом

 

 

a

 

 

1

³an cos

¼n

 

 

 

0

 

X

 

 

f(x) =

2

 

+ k=1

l

x + bn sin

an = l

Z

l

f(x) cos l x dx;

n 2 N;bn

1

 

 

 

 

 

¼n

 

 

2l. Òîäi:

l x

´

;

äå a0

= l

Z

l

f (x) dx;

¼n

 

 

 

1

 

 

 

= l

Z

l

f(x) sin

l x dx; n 2 N:

1

 

 

 

 

¼n

 

 

 

¡l

¡l