Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
сборник выс мат часть 1(2013).pdf
Скачиваний:
144
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
2.2 Mб
Скачать

 

 

x = 3t

7

 

или 3x+5у+2z–7=0. Решая совместно уравнения

y = 5t

найдём

 

+ 2,

 

 

z = 2t

 

 

 

3x +5y + 2z 7

= 0

координаты искомой проекции x=3, у=

–2,

z=4. 3.304. Q(2; –3; 2).

3.305. Q(4; 1; –3). 3.306. (1; 4; –7). Р е ш

е н и е. Искомую точку найдём,

решая совместно уравнение данной плоскости с уравнениями прямой, проведённой из точки Р перпендикулярно к этой плоскости. Прежде всего заметим, что нормальный вектор данной плоскости {2; –1; 3} будет являться направляющим вектором искомой прямой. Параметрические уравнения прямой, которая проходит через точку Р(5; 2; —1) и имеет направляющий вектор а= {2; –1; 3} будут иметь вид: x = 2t + 5, у= – t + 2, z = 3t–1. Решая

 

2x y +3z + 23 = 0,

 

совместно уравнения

x

= 2t +5

найдем координаты искомой

 

y = −t + 2

 

 

 

 

 

= 3t 1

 

 

z

 

проекции: х=1, у = 4, z = – 7.3.307. Q(–5; 1; 0). 3.308. Р(3; –4; 0). У к а з а н и е. Задача может быть решена по следующей схеме: 1) устанавливаем, что точки А и В расположены по одну сторону от плоскости Ох; 2) Находим точку, симметричную одной из данных точек относительно плоскости Оху; например, точку В1 симметричную точке В; 3) Составляем уравнение прямой, проходящей через точки А и B1; 4) Решая совместно найденные уравнения прямой с уравнением плоскости Оху, получим координаты искомой точки. 3.309. 1) 21; 2) 6; 3) 15.3.310. d = 25.3.311. 9x+11y+5z–16= 0. 3.312. 4х+6у+5z–1=0. 3.314.6х–20у–11z+1=0.3.315.(2; –3; –5).3.316. Q(1; 2; –2). 3.317. 13x–14у+11z+51=0. 3.318. x–8y–13z+9=0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1.:а) (0;+∞); б)

[0;+∞) при p < 0 , (−∞;0]

при

p > 0 ,

(−∞;+∞)

при

p = 0 ;

в)

(

−∞;0

)

 

(

0;1

 

(

1;1

1;+∞

)

; г)

[

1;1 ;

 

 

д)

 

(

−∞;0

)

 

(

4;+∞

)

;

 

 

 

 

)

 

)

(

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

(0;3) (3;+∞).

4.2.

а)

(3;3) (3;+∞);

б)

 

1

;

1

 

;

в) [3;1) (1;3];

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

334

г)

 

x

πk

, или

πk

;

π(k +1)

 

k Z ;

д)

(−∞;

2) (2;+∞);

е)

 

[0;2].

 

 

3

 

3

 

3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.

 

 

 

 

а)

 

3

 

 

 

 

 

 

 

б)

{1};

 

в)

 

(1;0) (1;2) (2;+∞);

 

 

 

 

 

2

;2 (2;+∞);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

(3 2π;3 π ) (3;4];

д)

[4;π] [0;π];

е)

нигде

не

определена

( D( y) = ).4.4.

 

 

а)

1 ;1 ;

б)

 

(−∞ + ∞);

в)

[1;1];

г)

 

x πk ,

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

πk

;

π(k +1)

 

 

k Z ;

 

д)

x

π

+πk ,

или

 

π

+πk;

π

+

πk

 

 

 

k Z ;

 

2

 

 

 

2

,

 

 

 

2

2

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

 

 

 

 

π

 

 

k Z .

4.5. а) [1;+∞); б)

 

[1;+∞);

в)

 

 

 

 

π

2

π2

;

πk;

2

+πk ,

 

 

[1;7]; г)

2

;

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−∞;5) (5;+∞);

 

 

 

(3;+∞).

4.6.

 

 

1

 

 

 

 

(−∞;1);

 

 

 

 

 

1

 

 

д)

 

е)

 

а)

 

 

;0

;

б)

в)

 

0;

 

 

;

 

 

64

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

(−∞;+∞); д) 1 ;

1

; е) {1;1}. 4.7. а) нечетная; б) четная; в) общего вида;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) четная; д) общего вида; е) нечетная. 4.8. а) нечетная; б) нечетная; в) общего вида; г) нечетная; д) четная; е) четная. 4.9. а) периодическая, наименьший положительный период T =8π ; б) не является периодической;

в) периодическая, T = π2 ; г) периодическая, T =12π ; д) периодическая,

T = π3 ; е) периодическая, T =π . 4.10. а) периодическая, T =π ; б) не является

периодической; в)

 

 

периодическая, T =

π

; г)

не

является

периодической;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

д)

периодическая,

T =π ;

е) не является периодической; ж)

периодическая,

T = 6π . 4.11. а) x9 , x3 1, (x 1)3 ; б) eex ,

x ,

x ; в)

9x + 4 ,

15x + 2, 15x 8;

г)

 

x

 

,

 

cos

 

x

 

,

 

cos x

 

;

д)

 

x 3

, 4 x ,

x

 

;

е)

sign x ,

2, 1; ж) [x],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3x

2x +

1

 

 

1

 

 

 

, 0 при x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 4.12. а)

y = x ; б)

y = 6 x

;

в), г) функция не имеет

[x]2 +1

1 при x = 0

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

335

обратной в естественной области определения; д)

y

= 3

x 5

;

е) y =

 

 

2

.

 

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4.13. а) y = 5 + log4 x ;

б),

г)

функция

не имеет обратной в естественной

 

 

 

 

 

 

x при x < 0

 

 

 

 

 

 

 

 

области

 

определения;

в)

 

 

 

;

д)

y = −2 +10x1 ;

 

y =

x

при x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е) y = log

 

x

. 4.14.

а)

монотонна, ограничена;

б)

ограничена; в) строго

2 1x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

монотонна (возрастающая), ограничена; г) строго монотонна (возрастающая); д) не является ни монотонной, ни ограниченной; е), ж) строго монотонна (возрастающая). 4.15. а) ограничена; б) ограничена; в) строго монотонна (убывающая); г) не является ни монотонной, ни ограниченной; д) монотонна (неубывающая); е) строго монотонна (убывающая); ж) ограничена.

Глава 5

5.2.

а) x

=

1

 

 

; б)

x

=

 

1

; в)

x

=

n +1

;

г)

x

=

n +1

;

д)

x

= (1)n .

 

 

n

 

2n 1

 

n

 

n3

n

 

n + 2

 

 

n

 

n

 

 

 

n

 

 

 

5.3.

 

а)

x

= (1)n +3 ; б)

x

 

= (1)n (n2 +1) ;

в)

x

=

 

1

 

 

;

 

г)

x

=

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

3n 1

 

 

 

n

 

(n +1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

x =

(1)n

2n

5.4. а)

ограничена

снизу,

строго

монотонна

(возрастает);

 

 

.

 

n

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ограничена сверху, строго монотонна (убывает); в) ограничена, не является монотонной; г) ограничена сверху, строго монотонна (убывает); д) ограничена, строго монотонна (убывает). 5.5. а) не является ни ограниченной сверху, ни ограниченной снизу, ни монотонной; б) ограничена, строго монотонна (убывает); в) ограничена снизу, не является монотонной; г) строго монотонна (убывает), начиная со второго члена; д) ограничена, не

является монотонной.

5.9.

 

1

; 5.10.

1

; 5.11.

; 5.12. 0; 5.13.

1

; 5.14. 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

2

 

 

 

5

 

5.15.

5

; 5.16.

1

; 5.17.

4

;

5.18.

7

; 5.19.

2

; 5.20. ; 5.21. 0; 5.22. ;

 

8

 

6

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

336

5.23. 1; 5.24. 1; 5.25.

 

2 ; 5.26. 5; 5.27. 1 ; 5.28.

4 ; 5.29.

1 ; 5.30. 3; 5.31. 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.32. 0; 5.33. e2 ; 5.34. e ; 5.35. e4 ; 5.36. 0. 5.41. 1

;

5.42.

1

; 5.43.

2

;

 

5.44.

2

;

2

3

3a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.45.

5

; 5.46. 2; 5.47.

3 ; 5.48. 2

; 5.49. 2; 5.50.

5

; 5.51.

1

;

 

5.52. 1;

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

5.53. 4; 5.54. 4 ; 5.55. 2 ; 5.56. 3 ; 5.57. 12; 5.58.

3

; 5.59. 7 ; 5.60.

 

1

 

; 5.61.

2

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

; 5.62.

 

2

 

; 5.63.

1

; 5.64. 0; 5.65.

1 .5.66.

1

; 5.67. ; 5.68. 2

; 5.69. 0;

4

 

8

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 при x → +∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.70.

 

; 5.71.

0;

5.72.

 

 

49 при x → +∞

5.74.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

→ −∞

; 5.73.

1

при x → −∞

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 при x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 при x → +∞

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2 при x → +∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

5.75.

2

;

5.76.

 

 

 

 

;

5.77. 0;

5.78.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

1 при x → −∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 при x → −∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.79.

1

; 5.80.

4

 

;

5.81.

2

; 5.82. 2 ; 5.83.

25 ; 5.84. 3; 5.85. 3; 5.86. 1 ; 5.87. 1

;

 

 

 

9

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

5.88.

 

 

; 5.89. ln 6 ; 5.90.

7

; 5.91.

2 ; 5.92. 2

; 5.93. ln a ; 5.94. ln

 

= ln 2 ;

 

ln10

ln

6

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.95. e10 ; 5.96. e

3 ; 5.97. e15 ; 5.98. e5 ; 5.99. e4 ; 5.100. eab ; 5.101.

 

 

e ; 5.102.

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2 ; 5.103. e ; 5.104. e ; 5.105. e 3 ; 5.106. 1 ; 5.107. 9 ; 5.108. a ; 5.109. a ln a ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.110. e1 ; 5.111.

 

1 loga e ; 5.112. e ; 5.113. 1; 5.114.

e ; 5.115. α2 β2

; 5.116.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

α ; 5.117.

 

2

; 5.118. 1. 5.119. α(x) ~ β(x) , при x 0 ; 5.120. α(x)

и β(x)

4

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

есть бесконечно малые одного порядка при x 0 ; 5.121. β(x) = o(α(x))

при

 

x 5; 5.122. α(x) = o(β(x))

при x 1; 5.123. α(x) ~ β(x) , при x 0 ; 5.124.

337

α(x) и β(x) есть бесконечно малые одного порядка при x 0 ; 5.125. 3;

5.126. 53 ; 5.127. 23 ; 5.128. 18 ; 5.129. 161 ; 5.130. 83 ; 5.131. 14 ; 5.132. π4 ; 5.133.

 

1

; 5.134.

 

1

 

; 5.135.

a2

; 5.136. 1

; 5.137.

1; 5.138.

3

; 5.139.

ln 7

; 5.140.

1

;

12

 

2

 

b2

4

ln9

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.141.

1

;

5.142.

 

 

3 ;

5.143.

1 ; 5.144.

9

 

;

5.145. 1,6;

5.146. 1 ;

5.147.

2

;

25

9

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.148. 2;

5.149. e2 ;

5.150.

1;

5.151.

 

;

 

5.152. e

 

.

5.153.

f (a 0) = 0 ,

 

 

π

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a + 0) = +∞;

5.154.

f (3 0) =

1 ,

f (3 + 0) = 0 ;

5.155. а)

 

f (10) = −2 = f (1) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (1+ 0) = 0,1;

б)

 

f (10 0) = f (10 + 0) = f (10) =1;

5.156.

 

 

f (10) = −2 ,

 

f (1+ 0) = 2 ; 5.157.

f (0) = −

2 , f (+0) =

2 ; 5.158.

f (10) = 3,

 

f (1+ 0) = 4 ;

5.159.

f (2 0) = −∞ ,

 

f (2 + 0) = +∞;

5.160.

f (0)

= 1

,

f (+0) = 0;

5.161.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (0) = −π

,

 

 

f (+0) =

π

;

5.162.

f (π

0) = +∞,

 

 

f (π

+ 0) = −∞;

5.163.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (0) = −1,

 

f (+0) =1;

5.164.

f (2 0) =1,

 

 

f (2 + 0) = 2 ;

5.165.

 

f (10) =1,

 

f (1+ 0) = +∞;

5.166. функция

не

имеет односторонних пределов в точке

 

x = 0 ; 5.167.

f (π 0) = +∞,

f (π

+ 0) = 0 ;

 

5.168. f (π 0) = 0 ,

f (π + 0) = 2 ;

0

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.169. lim

 

 

2

 

sin x

 

 

= −

2 ;

5.170.

1 ;

5.171.

2π ;

 

5.172.

1

 

;

5.173.

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

2

 

 

 

x→−0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.178. а)

y = 1 при x < −1,

;б)

y = x 1 при x < −1,.

При

 

x =1

функции

 

 

 

 

 

 

 

1 при x > −1

 

 

x +1 при x > −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеют разрыв первого рода (выполнено только первое условие непрерывности); 5.179. x = 0 – точка устранимого разрыва, не выполнено только третье условие непрерывности; 5.180. x = 0 – точка разрыва I рода,

lim y = +∞,

lim y = 0 ,

lim y =1 (см. рис );

x→+0

x→−0

x→±∞

338

5.181. x = 0 – точка разрыва II рода; 5.182. x = 2n21π ( n –целое) – точки разрыва II рода; 5.183. x = ±2 – точки разрыва II рода; 5.184. x = 0 – точка

разрыва I рода, f (+0) = 0, f (0) =1, lim

f (x) = lim

f (x) =

1

(см. рис.);

x→+∞

x→+∞

 

2

 

5.185.

x = a

точка разрыва I

 

рода,

f (a + 0) = π ,

f (a 0) = −π ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

при x <1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f

(x) = lim

f (x) = 0 ; 5.186. f (x) =

 

 

2

 

 

, x =1 – точка разрыва I

 

 

 

 

x→+∞

x→+∞

 

 

 

 

x2

при x >1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рода,

f (1+0) =

1 ,

f (10) = −1 ; 5.187. x = 0 ,

x =1 – точки разрыва II рода;

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.188.

x =1

точка разрыва I рода,

 

 

скачок функции в точке равен 1;

5.189.

x = 2

– точка разрыва I рода, скачок функции в точке равен 2 ; 5.190.

x = −2 – точка разрыва I рода, скачок функции в точке равен 2 ; 5.191. x = −1

– точка разрыва I рода, скачок функции в точке равен 4; x = 0 – точка разрыва I рода; 5.192. x = 0 – точка устранимого разрыва, f * (0) =1, 5.193.

339