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

Метод.указания по математике _к.р.1_-УПТС-заоч.,заоч.сокр

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
264.27 Кб
Скачать

Исследуемая функция, как следует из таблицы 1, имеет максимум в точке х=0 (у(0)=0) и минимум точке х=2 (у(2)=4). Точка х=1 не является точкой экстремума, так как функция не определена в этой точке.

2

Пример 14. Найти асимптоты функции y = x . x −1

Р е ш е н и е. Точка х=1 является точкой разрыва функции.

 

2

 

 

Так как

lim

x

 

= ±∞ , то прямая х=1 служит вертикальной асимптотой дан-

 

 

 

x→1± x

1

ного графика.

Ищем наклонные асимптоты у=kx+b, используя формулы (47):

k = lim

f (x)

=

lim

 

x 2

= lim

 

2x

= 1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→±∞ x

x →±∞ x(x − 1) x→±∞ 2x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b = lim ( f (x) − kx) = lim (

x

 

x) =

lim

 

x

 

= 1.

x − 1

 

− 1

x→±∞

 

 

x→±∞

 

 

 

x→±∞ x

 

Таким образом, уравнение наклонной асимптоты имеет вид у=х+1.

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 15. Построить график функции y =

x

 

, используя общую схему ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −1

 

 

 

 

 

 

 

следования функции.

Р е ш е н и е. 1) Область определения: ]− ∞,1[ ]1,+∞[.

1)Функция не является симметричной и периодической.

2)График функции имеет одну вертикальную асимптоту х=1 и одну наклонную асимптоту у=х+1 (пример 14).

3)График пересекает оси в точке (0,0).

4)Как было показано выше (пример 13), функция имеет один максимум при х=0 и один минимум при х=2.

5)Вторая производная

 

2

 

 

2

x

− 2x

 

y′′ =

 

 

 

=

 

 

2

3

 

 

−1)

 

 

(x −1)

(x

 

 

21

ни в одной точке не равна нулю и обращается в бесконечность при х=1. При переходе через точку х=1 направление выпуклости изменяется (таблица 2), но эта точка не является точкой перегиба, поскольку функция в ней не определена.

 

 

 

Таблица 2

х

]− ∞,1[

1

]1,+∞[

y//

-

¥

+

y

Ç

не опр.

È

Учитывая полученные результаты, строим график функции (рис.2). Пример 16. Найти частные производные

u ,

u ,

u

функции u =

x

+ 4 y

2 z +

z

у

.

z

y

 

x

y

 

 

 

x

Р е ш е н и е. Считая функцию u функцитолько одной переменной х, а переменные у и z рассматривая как постоянные, ходим

u = 1 z . x y 2

x

Аналогично, считая u функцией только у, затем – только z, получаем

u = −

x

+ 8 yz ,

u = 4 y 2 +

1

.

 

 

y

2

 

z

x

 

y

 

 

 

 

ей

на-

О

х

а

Рис.2. График функции

Контрольные задания

Задание I. По координатам вершин пирамиды А1А2А3А4 найти: 1) длины ребер А1А2 и А1А3; 2) угол между ребрами А1А2 и А1А3; 3) площадь грани А1А2А3; 4)объем пирамиды; 5) уравнения прямых А1А2 и А1А3; 6) уравнения плоскостей А1А2А3 и А1А2А4; 7) угол между плоскостями А1А2А3 и А1А2А4.

1.А1(-1; 2; 1), А2(-2; 2; 5), А3(-3; 3; 1), А4(-1; 4; 3).

2.А1(-1; 1; -1), А2(-3; 1; 3), А3(-4; 2; -1), А4(-2; 3; 1).

22

3.А1(1; 1; 2), А2(0; 1; 6), А3(-1; 2; 2), А4(1; 3; 4).

4.А1(-1; -2; 1), А2(-2; -2; 5), А3(-3; -1; 1), А4(-1; 0; 3).

5.А1(2; -1; 1), А2(1; -1; 5), А3(0; 0; 1), А4(2; 1; 3).

6.А1(-1; 1; -2), А2(-2; 1; 2), А3(-3; 2; -2), А4(-1; 3; 0).

7.А1(1; 2; 1), А2(0; 2; 5), А3(-1; 3; 1), А4(1; 4; 3).

8.А1(-2; -1; 1), А2(-3; -1; 5), А3(-4; 0; 1), А4(-2; 1; 3).

9.А1(1; -1; 2), А2(0; -1; 6), А3(-1; 0; 2), А4(1; 1; 4).

10.А1(1; -2; 1), А2(0; -2; 5), А3(-1; -1; 1), А4(1; 0; 3).

Задание II. Дана система трех линейных уравнений с тремя неизвестными. Требуется: 1) найти ее решение с помощью формул Крамера; 2) записать систему в матричной форме и решить ее средствами матричного исчисления. Проверить правильность вычисления обратной матрицы, используя матричное умножение.

х1 + 2х2 + х3 = 5

 

− 2х2 − 5х3 = −12

− 3х1 + х2 + 3х3 = 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2х2 х3 = −4

11. 2х1 − 3х2 + 3х3 = 1

12. − 2х1 х2 + 3х3 = 7

13.

 

х2 − 5х3 = −9

 

х1 + х2 + х3 = 4

 

2х1 х2 + 3х3 = 3

 

 

 

 

х + 2х = 5

2х х − 6х = −15

 

х + х х = 0

 

 

1

3

 

1

2

3

 

1 2

3

14. 2х1 + 2х2 + 5х3 = 10

15.

3х1 х2 + х3 = −2

16. 3х1 − 4х2 + 3х3 = −1

 

3х − 2х + 2х = −1

 

 

х + 3х = 7

 

− 2 х − 3х = −8

 

1

2

3

 

 

1

3

 

2

3

2х1 х2 + х3 = −1

 

3х1 − 2х2 = −5

 

х1 − 3х2 + х3 = −2

 

х1 + 3х3 = 7

 

 

 

 

 

 

 

17.

18. х1 2х2 + х3 = −1

19. х1 − 2х2 − 4х3 = −11

 

х + х + 3х = 6

 

х + 3х х = 0

 

− 2х х = 1

 

1 2

3

 

 

1

2

3

 

1

2

 

х

+ 3х

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

20.3х1 − 2х2 + х3 = −32х1 + х2 х3 = −3

Задание III. Вычислить пределы функций, не пользуясь средствами дифференциального исчисления.

23

21. 1)

 

3x2

− 5x

 

 

ln(x + 4)

 

ln(1 + sin

2 x)

lim

 

 

;

2)

lim

 

; 3) lim

 

 

 

;

 

 

 

ex2

 

 

 

x→∞ − 5x2

+ x −1

 

x→−2 ctg(x + 2)

x→0

−1

4)

lim (3 + 2x)5 /(x+1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22. 1) lim

− 2x2 + 7x + 2

x2

;

x→∞

− 5x

4) lim (1 + 3x2 )1/(2 x2 ).

x→0

2) lim

2x −1

; 3) lim

arcsin(4 − x)

;

 

 

x→0,5−0 ln(0,5 − x)

x→4

ln(x − 3)

 

 

− 4x2 x

23. 1)

lim

 

;

 

 

x→∞ 3x2 + 7x −1

4)

lim (5 − x)−2 /(x−4) .

 

x→4

 

 

 

 

 

2x2 − 2x + 5

24. 1)

lim

 

;

 

 

x→∞

− 5x2 + 3x

4)

lim (7 + 2x)4 /(x+3).

 

x→−3

 

 

 

 

3x

 

 

 

tg(π / 4 + πx / 4)

2)

lim

 

 

 

 

 

; 3) lim

 

 

 

;

 

 

− cos(2 / x)

ex+1

 

 

 

x→+∞ 1

 

x→−1

−1

 

 

 

 

ln(1 − x2 )

 

 

ln(1 − sin2 3x)

2)

lim

 

 

;

 

3)

lim

 

 

 

;

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

x→1−0 sin(3x −1)

 

x→0

 

 

 

25. 1)

lim

 

x2 x

;

2)

lim

 

 

ex−3

;

3)

lim

tg

2 (π − 3x)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ 22x2 + 3x + 2

 

 

x→3 x2 − 5x + 6

 

 

 

x→π .3 (3x − π )2

 

 

 

4)

lim (2x − 3)−3 /(4−2 x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2х+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26. 1)

 

− 3x2 + 5x + 2

;

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctgx / 2)

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

;

3)

 

lim

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x→∞

x2 + 4x

 

 

x→0 ln(1 +

 

)

 

 

 

 

x→1

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (1 − 5x2 )−3 / x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3x

2 + 5x

 

 

 

sin(1/ x)

 

 

 

 

 

 

e5x −1

 

 

 

 

 

27. 1)

lim

 

 

 

;

 

2)

lim

 

 

 

;

 

3)

 

lim

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x2

4x + 3

 

x→∞ 3x2

 

 

 

 

 

x→0 ln(1 − 3x)

 

 

 

 

 

4)

lim (9 + 2x)6 /(x+4) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

2 + 6x −1

 

 

 

 

tg(π / 2 − 2x)

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − tgx

 

 

 

28. 1)

lim

 

 

 

;

 

2)

lim

 

 

 

 

 

 

 

;

3)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

sin 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

2x2 + 3x

 

x→0

 

 

 

 

 

 

x→π / 4 sin(π / 4 − x)

 

4)

lim (− 3 − 2x)−2 /(x+2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29. 1)

lim

− 7x2 + 4x

; 2) lim

ctg(x − 3)

;

 

2 x + 2

2x

 

 

x→∞ 3x

x→3

 

3)

lim

2x + 4

;

 

 

 

x→−2 arcsin(x + 2)

 

24

4) lim (2 − x)−3 /(x−1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x2 − 3x −1

 

x2 + 4x − 3

 

1 − cos6x

30. 1)

lim

 

 

; 2)

lim

 

 

; 3)

lim

 

 

 

;

 

 

tg(x + 1)

 

 

 

 

x→∞ − 4x2

+ 2x

x→−1

 

x→0 ex

2

−1

4)

lim (4 − x)1/(6−2x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание IV. Найти алгебраическую и тригонометрическую формы числа

z = z1+z2. Изобразить числа z1, z2, z3 на комплексной плоскости. Вычислить z12 по формуле Муавра.

Номер

z1

z2

Номер

z1

z2

задачи

 

 

задачи

 

 

31.

-2

2(сos(4π / 3) + i sin(4π / 3))

32.

-2i

2(сos(5π / 6)+ i sin(5π / 6))

33.

-2

2(сos(π / 3) + i sin(π / 3))

34.

-2i

2(сos(11π /12) + i sin(11π /12))

35.

2

2(сos(4π / 3)+ i sin(4π / 3))

36.

-2i

2(сos(π / 6)+ i sin(π / 6))

37.

2

2(сos(5π / 3)+ i sin(5π / 3))

38.

2i

2(сos(7π / 6) + i sin(7π / 6))

39.

2

2(сos(2π / 3)+ i sin(2π / 3))

40.

-2

2(сos(5π / 6)+ i sin(5π / 6))

Задание V. Найти производные первого порядка, используя правила вычисления производных.

 

 

 

7

 

 

 

 

, 2) y = sin 4 (x

4), 3) y = e

arctg(x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41. 1) y =

 

 

 

 

 

 

 

 

3

, 4) x = arctg(t 2 ), y = ln(1

+ t 4 ).

 

 

 

 

 

 

57 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

, 2) y = tg 5 (2x

 

5 ), 3) y = cos(ln(1 − x2 )) , 4) x = arccost, y =

 

 

 

 

 

42. 1) y =

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 − t 2 )3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43. 1) y =

 

 

5

 

 

 

 

, 2) y = cos3 (4x

3 ), 3) y = ctg(e7 x ), 4) x = ln(5 − 2t), y = arctg(5 − 2t).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65 x6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−4t

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2) y = ctg 4 (x

4), 3) y = arcsin 3

 

 

 

 

 

 

44. 1) y =

 

 

 

 

 

 

 

 

4 −

5x , 4) x = te

, y = (1 − 4t) .

 

 

 

 

 

 

 

 

73 x7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45. 1) y =

 

 

3

 

 

 

 

, 2) y = ln5 (x 5 ), 3) y = earcsin(2x −4) , 4) x = tg(1 − 2t ), y =

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

43 x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

(1 − 2t )

46. 1) y =

 

 

5

 

 

 

 

, 2) y = arcsin4 (5x

3 ), 3) y = ln(x − cos3x), 4) x = sin3 t, y = cos3 t − 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75 x7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−5t

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

5x

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

47. 1) y =

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2) y = arccos

 

 

 

 

, 3) y = sin ln(x

 

+ 1), 4) x = te

, y =

(5t − 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4

 

x

5

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

48. 1) y =

6

 

 

 

, 2) y = arcctg5 (2x

5 ), 3) y = tg(e5−2x ), 4) x = cos3 (2t ), y = sin3 (2t).

 

 

 

 

 

 

 

56 x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49. 1) y =

7

 

 

 

 

, 2) y = arctg3 (4x

3 ), 3) y = ln(2 − cos2 x), 4) x =

 

 

1

 

 

 

, y = tg(3t ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(2t )

67 x6

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

4

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

50. 1) y =

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2) y = sin

 

e

4

 

, 3) y = ln(3x

 

tg 2x), 4) x =

1 − t

 

, y = arcsint.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание VI. Построить график функции у=f(х), используя общую схему исследования функции.

51.

у=х3+6х2+9х+4

52. у=х3+3х2-9х+5

53. у=х3+6х2-15х+8

54.

у=х3-3х2-24х-28

55.

у=х3+12х2+45х+50

56. у=х3-6х2+9х-4

57.

у=х3-3х2-9х-5

58.

у=х3-6х2-15х-8

59. у=х3+3х2-24х+28

60.

у=х3-12х2+45х-50

 

 

 

Задание VII. Найти частные производные первого порядка:

61. z=cos(х3y)+х2+y

62. z=arcsin(4хy)+х2y

63. z=tg(3х3-2)+8y

64. z=3xy-4y

65. z=5х3+2yх2+e2xy

66. z=cos(х3-6)+9х-4

67. z=ln(3хy5)-yх2-25

68. z=ctg(х+4y2)-4хy-8

69. z=arctg(х-y)+хy-8

70. z=e2x-y sin(3y)

 

 

Таблица вариантов

Вариант

 

Номера заданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

11

21

31

41

51

61

2

2

12

22

32

42

52

62

3

3

13

23

33

43

53

63

4

4

14

24

34

44

54

64

5

5

15

25

35

45

55

65

6

6

16

26

36

46

56

66

7

7

17

27

37

47

57

67

8

8

18

28

38

48

58

68

 

 

 

 

 

 

 

 

26

9

9

19

29

39

49

59

69

10

10

20

30

40

50

60

70

 

 

 

 

 

 

 

 

Л и т е р а т у р а

Основная

1. Лунгу К.Н. Сборник задач по высшей математике. 1 курс / К.Н.Лунгу, Д.Т.Письменный, С.Р.Федин, Ю.А.Шевченко. - 4-е изд. - М.:Айрис-пресс,

2005. - 576 с.

2.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. Полный курс / Д.Т.Письменный. – М.: Айрис-пресс, 2009. - 608 с.

3.Данко П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. Ч.1. М.: ОНИКС 21 век. Изд-во Мир и образование, 2006.

4.Беклемишев Д.В.. – Курс аналитической геометрии и линейной алгебры: Учеб. для вузов. – изд. 12 – е, испр. – М.: ФИЗМАТ – ЛИТ, 2008. – 312 с.

Дополнительная

5.Шипачев В.С. Высшая математика. М.: Высш. шк., 2005.

6.Зимина О.В. Высшая математика / О.В. Зимина, А.И. Кириллов, Т.А.Сальников; под ред. А.И.Кириллова. - 3-е изд., испр. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 368 с.

7.Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике: типовые расчеты. Учебное пособие для ВУЗов. Лань. 2008.

8.Бугров Я.С. – Высшая математика: В 3 – х т.: Учеб. для вузов. Т.1. – Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии. – 9- е изд. стереотип. – М.:

ДРОФА, 2008. – 284 с.: ил.

9.Высшая математика для экономистов: Учеб. для вузов ( под ред. Н.Ш. Кре-

мера) – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2009. – 497 с.

27