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

Мат. Анализ задание. Савастенко

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
15.02.2016
Размер:
1.36 Mб
Скачать

5

4)! ;

=1

2 !

5)! 2 .

=1

7.С помощью радикального признака Коши исследовать сходимость

ряда:

 

5 − 3

 

;

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 + 1

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 − 1

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

4 + 2

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

4)

1 −

 

 

 

 

 

;

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

5)

sin

;

 

 

 

 

3

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

2

6)

 

1 +

 

.

2

 

=1

8.С помощью интегрального признака Коши исследовать сходимость

ряда:

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

2 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) 1 +

1

+

1

+

1

+ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

7

 

4)

1

 

+

 

 

 

1

 

 

+

1

 

+ .

 

 

 

 

 

32 − 1

52 − 1

72 − 1

9. Сходится или расходится данный знакочередующийся ряд:

41

 

1

 

 

 

1)

−1 +1

 

;

 

3

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

−1 +1

 

 

;

 

 

 

2 − 1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

3 + 1

 

3)

−1 +1

;

3 − 1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

4)

−1 +1

 

?

 

!

 

=1

10. Исследовать знакочередующийся ряд на абсолютную и условную сходимость:

−1 +1

1) ;

=1

−1 +1

2)3 + 4 ;

=1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3)

−1 +1

 

;

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

4)

−1 +1

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

3 ∙ 5 ∙ 7 ∙ ∙ 2 + 1

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 + 2

 

 

 

5)

−1 +1

;

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

6)

−1 +1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + ln 3

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

7)

−1 +1 ∙ tg

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Сколько

членов данного ряда надо взять, чтобы с точностью

до 0,001 вычислить его сумму:

 

−1 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

42

−1 +1

2)?

2

=1

ТЕМА 21. СТЕПЕННЫЕ РЯДЫ

Вопросы для повторения:

1.Определение степенного ряда и области его сходимости.

2.Формулы для радиуса сходимости степенного ряда.

3.Разложение функций в степенной ряд.

4.Применение степенных рядов в приближенных вычислениях.

Задачи:

1.Найти радиус и интервал сходимости степенного ряда:

1)7 ;

=0

2)22 ;

=0

3)! ;

=0

4)−1 ∙ 32 ∙ ;

=0

+ 1 2

5)2 ;

=1

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

.

6)

 

+ 3

!

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти область сходимости степенного ряда:

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ∙ 4 ;

 

=1

 

 

 

 

 

 

3

 

2)

 

;

 

+ 1

 

=1

43

+ 6

 

3)

 

 

;

!

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

− 4

2

4)

 

;

3 ∙ 3

=1

+ 2 2−1

5).

∙ 7

=1

3.Разложить данную функцию в ряд по степеням х:

1) = 1 + 3 ;

1

2) = 1 + 4 .

4. Разложить данную функцию в ряд по степеням (х-1):

1

1) = ;

2) = ln .

 

5.

Разложить функцию = cos в ряд по степеням

 

.

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Разложить в ряд Маклорена функцию:

 

 

 

1)

= cos 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

= sin

 

 

;

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3)

= 2 .

 

 

 

 

7.

Разложить функцию в ряд Маклорена:

 

 

 

1)

 

= ∙ cos ;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

=

 

 

∙ arctg ;

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

= 2 .

 

 

 

 

8.

Вычислить cos 1 с точностью до = 0,0001.

 

 

 

 

9.

Вычислить arctg

1

с точностью до = 0,0001.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

10. Раскладывая подынтегральную функцию в ряд Маклорена, вычис-

лить интегралы:

 

 

 

 

1

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

с точностью до 10−4;

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

0,5

 

 

2)

arctg

с точностью до 0,001;

 

 

 

 

 

0

0,5

3)1 + 3 с точностью до 0,001.

0

ТЕМА 22. ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ

Вопросы для повторения:

1.Определение функции двух (трех) переменных, ее область опреде-

ления.

2.Линии уровня функции двух переменных.

3.Предел и непрерывность функции двух переменных.

Задачи

1.Дана функция

+ − 1

; = 2 + 2 2 + 3.

Вычислить следующие значения 1; 1 , 1;2 .

2. Для функции ; = 22 найти:

2

11

1); ;

2)−; − ;

3);

3.Для функции ; = + найти:

1)

1; −1 ;

2)

 

1

; 3

;

 

 

2

3)

; ;

 

4)

 

1;

 

;

 

 

 

5); ;

6)− ; + .

45

4.Дана функция = 3 + 2 2 3. Найти ее значения в точках:

1)1; 2; −1 ;

2)3;1; −2 .

5.Найти область определения функции и изобразить ее на координатной плоскости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

=

+ − 3;

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= + ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

=

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

=

2 + 2 − 9;

5)

=

 

1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + 2 − 4

6)

=

 

1

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 − 2 2

 

 

 

 

 

 

7) =

2 + 2 − 9 16 − 2 2 ;

 

 

 

 

8) =

2 − 9 + 4 − 2;

9)= + arccos ;

10)= arcsin 2 + arccos 4 ;

11)

= arcsin

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ln 2 + 2 − 1 +

 

 

12)

16 − 2 2.

6.Построить линии уровня функции:

1)= − ;

2)= ;

3)= 4 2 + 9 2;

2

4)= .

7.Найти предел функции:

1) lim sin ;

→−1 →0

2) lim 3 ;

→1 2+ 2

→2

46

3) lim 3 3 ;

→2

→2

4) lim 1 ;

→0 4 4

→0

5) lim 2 + 5 sin 3 ;

→0 →0

 

tg

+

6) lim

 

;

 

2 2

 

→1

 

 

→−1

 

 

 

2

7)lim .

→0 4 − + 2 − 2

→0

8.Дана функция ; = 2 2 + 2. Найти полное приращение функции при переходе от точки М0 (1; 1) к точке М (1,1; 0,9).

9.Доказать непрерывность функции = 2 + − 2.

10.Найти точки разрыва функции:

1 1) = − 1 2 + + 2 2 ;

1

2) = ;+ 3 2 + − 4 2

3) = 2 + 2 − 2 + 3 ;

+

4) = ln 1 − + 1 2 − − 2 2 .

ТЕМА 23. ЧАСТНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ФУНКЦИЙ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ

Вопросы для повторения:

1.Определение частной производной функции нескольких переменных по указанному аргументу.

2.Частные производные высших порядков; смешанные производные.

Задачи

1.Найти частные производные следующих функций:

1)= 3 + 3 2 3;

2)= ln 4 2 ;

47

3)

=

 

+ 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

=

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

5)

=

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 −

 

 

 

 

 

 

6)

=

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

7)

= ln sin − 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

=

 

 

+

 

+

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти значение выражения

+

, если = 3 3

при = 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2.

3.Найти значение выражения + + , если = ln 1 + + 2 +

+ 3 при = = =1.

4. Дана функция = ∙ sin . Доказать, что ∙ + ∙ = 2.

5.Найти частные производные третьего порядка от функций:

1)= 3 − 4 2 + 5 2;

2)= ∙ ln ;

3)= arctg .

6.Найти указанные частные производные третьего порядка от функ-

ций:

1) =

5 + 3 3 + 2 − ;

 

3

;

3

;

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

= cos − ;

3

 

 

;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3)

=

 

+ 10;

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

ТЕМА 24. ПОЛНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ФУНКЦИЙ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

Вопросы для повторения:

1.Полный дифференциал функций двух переменных.

2.Применение полного дифференциала в приближенных вычислениях.

3.Полный дифференциал второго порядка.

48

Задачи

1. Найти полный дифференциал функции:

5 + 3

1) = 9 − 2 ; 2) = ln 3 + 2 ; 3) = ∙ ;

4) = 2 − 2 − 2.

2. Найти значение полного дифференциала функции:

1) = + − 2 + 2 при 0 = 3; 0 = 4; ∆ = 0,1; ∆ = 0,2; 2) = при 0 = 1; 0 = 1; ∆ = 0,15; ∆ = 0,2.

3. Вычислить приближенно изменение функции = +3 при перехо-

−3

де от точки А(2;4) к точке В(2,5; 3,5).

4.Вычислить приближенно:

1)1,02 3 + 1,97 3;

2) arctg

1,97

− 1

 

 

 

 

1,02

 

 

 

5. Выяснить, какие из данных выражений являются полными диффе-

ренциалами:

 

1)

 

2 + 2 + 2 ;

2)

 

2

 

+

2

;

 

 

 

2 + 2

2 + 2

3)

2 − 2 .

 

 

 

6. Найти полный дифференциал второго порядка для функции:

1) = 2 2 + 2 2;

 

2)

= 3

∙ sin2 .

 

ТЕМА 25. ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ И НЕЯВНЫХ ФУНКЦИЙ

Вопросы для повторения:

1.Дифференцирование сложных функций.

2.Дифференцирование неявных функций одной и двух переменных.

3.Уравнения касательной плоскости и нормали к поверхности.

Задачи

1. Найти если:

49

1)= 2 + 3 + ; = 2 sin ; = 2 cos ;

2)= ∙ ln + ; = 3 ; = 1 − 3;

3)= 2−3 ; = tg ; = 2 − .

2.Найти , если:

1)= 3 + 3; = ∙ ; = ;

2)= cos , = ∙ ; = ∙ ln ;

3) = arctg , =

2 + 2; = − .

3.Найти производную функции, заданной неявно уравнением:

1)2 − ∙ = 8;

2)2 ∙ ln − 2 ∙ ln =0;

3)2 + 2 − − 1 = 0 в точке М(1;1);

4)2 + 2 − 2 + 4 − 6 − 3 = 0 в точке М(2;1).

4.Найти , для неявной функции = , , заданной уравнением:

1)3 − 3 = 2;

2)2 + 3 + 4 = .

5.Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности в указанной точке:

1)2 + 2 2 = 0 М(3;-4;5);

2 2

2)9 + 4 = 2 (3; −2; 1).

ТЕМА 26. ЭКСТРЕМУМЫ ФУНКЦИЙ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ

Вопросы для повторения:

1.Необходимое и достаточное условия существования экстремума функции двух переменных.

2.Наибольшее и наименьшее значения функции двух переменных в замкнутой области.

3.Условный экстремум функции двух переменных.

Задачи

1.Найти экстремумы функции двух переменных:

1)= 3 2 + 4 2 + 6 − 8 + 15;

50