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

Высшая математика ч2 (3.сем)

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
3.94 Mб
Скачать

и.

 

x

1 n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к.

 

 

1

n 3

n

2

 

x 2

n

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12n

 

n

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л.

 

 

 

 

x

3 2n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1 n

 

1 ln n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Найти область сходимости следующих функциональных рядов:

а.

 

 

lg x n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

 

 

x3n

.

 

 

 

Н

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1 8n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

в.

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1n ! xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Найти область сходимости следующих степенных рядов:

 

 

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

й

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

5 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

 

 

n n 1 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иг.

 

n2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

n

1 5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е.

 

 

 

 

 

 

n .

 

 

 

 

 

n 12

ln n 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 2n

 

1 2

 

 

 

 

 

Ответы

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

а.

о

 

.

 

б.

 

9;

 

7 .

в.

 

 

 

 

 

e.

г.

 

 

 

 

;1

 

 

3;

.

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

д.

п

 

 

 

 

;

 

 

.

б.

 

;

 

.

в.

 

;

 

.

 

3.3. а.

 

 

1;1.

. 3.2.

 

а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

б.

2; 2 . в.

 

 

 

 

 

;

 

. г.

 

e; e . д. 0. е.

 

;

 

 

. ж.

 

0; 4 .

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з.

9;

 

7 . и. 1; 3 . к.

 

1; 3 .

л.

2; 4 . 3.4. а.

 

 

;10 . б.

 

 

2;2 .

 

 

 

10

 

 

в.

 

; 0

 

 

 

0;

 

 

 

 

 

3.5. а.

 

5;5 . б.

 

 

1 ;

1 . в.

1;1 . г.

 

0;10 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

1;3 . е.

0;4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а н я т и е

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разложение функций в ряды Тейлора и Маклорена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аудиторная работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1. В следующих задачах найти четыре первых,

отличных от

нуля, члена разложения в ряд функции

 

 

по степеням

 

 

У

f

x

 

x

x0 .

 

 

 

ex , x

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Т

а.

f

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

f

x

 

cosx, x

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

в.

f

x

shx, x0

 

 

1.

 

 

 

 

 

г.

f

x

cos2 x, x0

 

 

 

.

 

д.

f

x

 

 

x

, x

0

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. В

следующих

задачах

разложить

функциюБ f

 

x

в ряд

Тейлора

в окрестности

 

указанной

точки

x0 .

Найти

область

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сходимости полученного ряда к этой функц и.

 

 

 

 

 

 

 

а. f x

 

1 , x

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

иб. f x

 

ex , x

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

в. f x

 

 

, x

 

 

 

2 .

 

 

 

г. f x

 

 

 

 

, x

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

и

о

 

 

 

 

x2

4x

3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

f

x

 

 

1

 

 

, x0

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. В

следующих

задачах

разложить

функцию

 

f

 

x

в ряд

 

п

исп льзуя

 

разложения

 

основных

 

элементарных

Маклорена,

 

 

 

е

 

 

x

 

 

 

область сходимости

полученного ряда

к этой

функций.

оУказать

 

функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

ln 1

x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos5x.

 

 

 

 

 

 

а.

f

x

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

f

x

 

 

 

 

 

 

 

в.

f

x

 

sin x2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

f

x

 

sin2 x

cos2 x.

 

 

д. f x

 

3 8 x.

 

 

 

 

 

 

 

 

е. f x

 

 

3x

5

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

4x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж. f x

ln 2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з. f x

 

 

ln x

 

 

 

1 x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4. Найти четыре первых, отличных от нуля, члена разложения в

ряд функции f

x

 

по степеням x

 

x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

f

x

 

ln x

 

1 , x

2.

 

 

 

 

 

 

 

б.

f x

 

 

sin2 x, x

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

У

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

f

x

 

 

 

 

, x

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

4.5. Разложить

 

функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

x

 

 

в ряд Тейлора в окрестности

указанной точки x 0 . Найти область сходимости полученного ряда к

этой функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

й

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а. f x

 

ln 5x 3 , x

 

 

 

б. f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, x

0

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6. Разложить

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функцию

 

f

x

ив ряд Маклорена, используя

разложение основных элементарных функций. Указать область

сходимости полученного ряда к эт й функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а. f x

 

x2e2x .

т

 

 

 

 

 

б. f x

 

 

 

 

 

 

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

f

x

 

cos x

и.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1. а. ex

 

e 2

1

 

x

2

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

.... .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

7

 

б.

cos x

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

...

 

 

 

 

2

 

3!

2

 

 

 

 

5!

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

7!

 

2

 

 

в.

shx sh1

ch1 x

1

 

 

sh1

x

 

1 2

 

 

ch1 x

 

1 3 ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

г. cos2 x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

...

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

д.

 

 

 

x

 

 

 

 

 

1

 

2 x

1

 

 

 

 

2 x

 

 

1

 

 

 

2 x

 

 

 

1 2

 

 

2 x

 

1 3 ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. а.

 

1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

2 n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

x

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

x

 

 

n

0

 

2n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

e

x

 

 

 

e 1

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

...

 

1

 

 

 

x

 

1

n

 

... ,

 

x R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n x 2 n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

x

 

3

 

 

n

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x 2

 

n

,

 

 

 

 

 

5 x 1.

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

4x

 

 

3

 

 

n

0

 

 

6 3

 

 

 

 

 

 

 

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

и

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

5

 

 

n

1 11n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. а.

 

ln 1 x

 

1

 

 

 

 

x x2

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

1

 

n 1 xn 1

 

...,

 

1

x

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

n

 

5

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

cos5x

 

n

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

x6

 

 

 

 

x10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n x4n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

 

sin x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...,

 

x

 

R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

1 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

и2

 

 

4

4

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 4

2n

x

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

sin

 

 

 

x cosзx

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4!

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2n !

 

...,

x

R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

3

8

 

 

 

 

 

 

2 1

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

x

2

 

 

1 2 5 x

3

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

2! 82

 

 

33

3! 83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

1 n

1

2

 

5 ...

 

n

 

 

3

 

 

 

xn

 

 

 

...,

,

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

x

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е.

 

 

 

3x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

xn ,

 

x

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж. ln 2

 

 

 

x

 

 

ln 2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

...

 

 

1 n 1

 

xn

...,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

22

 

2

 

 

 

23

3

 

 

 

 

 

 

2n

n

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з. ln x

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

 

2n 1 !!

 

,

 

 

 

 

1 x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

n!

 

 

 

 

2n 1

 

 

 

 

 

 

 

4.4. а. ln x

 

 

1

 

 

ln 3

1 x

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x

 

2

2

1

 

 

x 2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

б. sin2 x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

 

 

 

15

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

в.

 

x

 

1

 

 

3

 

9

 

x 2

27

x 2 2

 

 

81

 

x 2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n 1

5n

 

 

 

 

 

2

 

n

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

 

,

 

 

5

 

 

 

x

 

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n 2n 1 !!

 

 

x 3 n , 4 xй2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

2n

 

n !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nиn 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

3

 

 

2

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6. а. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, x

 

R.

 

 

 

 

 

 

 

1!

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

рn !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. x

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

8

и

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x о,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

т2n

 

 

 

 

 

 

 

2n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

 

 

 

 

 

1 n

cos

 

 

x

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

x

 

R.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

0

о

 

 

 

2n

!

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

1 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а н я т и е 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Разложение функций в степенные ряды.

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прим н ние степенных рядов к приближенным вычислениям

Аудиторная работа

5.1. Вычислить указанную величину приближенно с заданной степенью точности , воспользовавшись разложением в степенной ряд соответствующим образом подобранной функции.

14

а.

sin

 

 

 

 

,

 

 

0,0001.

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

1

 

,

0,001.

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 e

 

 

 

 

 

 

в.

5 250,

 

 

0,01.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

ln5,

0,01.

 

 

 

 

 

5.2. Используя

 

разложение

 

 

 

подынтегральной

функции

в

степенной ряд,

вычислить

указанный

определенный

интеграл

с

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

У

точностью до 0,001.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

ln 1 x3 dx.

 

 

 

 

а.

e

 

 

2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

в.

0,5 sin x2

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

0,5

1

x3 dx.

 

 

Т

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

0 arctg

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решения

5.3. Найти разложение в степенной ряд по степеням

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

отличных от

дифференциального уравнения (зап сать при первых,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

и

 

 

 

 

 

 

нуля, члена этого разложения).

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

y xy e y , y 0

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

б. y x2 y2 1, y 0 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

y

 

 

x2 y

2

 

и

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin x, y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

y

 

 

 

 

 

 

 

1, y

 

 

2

 

, k

3.

 

 

 

 

 

 

 

Методомe sin y , y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательного

 

дифференцирования найти

первые

 

 

k

 

 

член в

3

разложения

в

степенной ряд

решения

 

п

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дифференциальн го уравнения при указанных начальных условиях.

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x, y 0

1, y 0

 

2, y 0 0,5,

 

6.

 

б.

y

 

 

y

 

 

y

 

 

y

 

 

k

 

еIV

 

xy y x

2

, y

0

y 0

 

 

y 0

 

 

y 0 1, k 7.

 

 

 

в.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5. Найти частное решение дифференциального уравнения по

методу неопределенных коэффициентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

y

 

 

2xy

 

0, y 0

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. y xy y 1 0, y 0 y0 0.

Домашнее задание

5.6.Вычислить приближенно с точностью до 0,001 cos2 .

5.7.Используя разложение подынтегральной функцииУв степенной ряд, вычислить указанный определенный интеграл с точностью до 0,001. ТН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

решения

5.8. Найти разложение в степенной ряд по степеням

x

дифференциального уравнения (записать три первых, отличных от

нуля, члена этого разложения).

 

 

й

 

 

 

 

 

 

y

2cosx

xy2 , y 0

1.

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9.

Методом

 

последовательного д фференцирования найти

первые

6

 

членов

 

разложения

в

 

степенной

 

ряд

решения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дифференциального уравнения п и указанных начальных условиях:

y

yex

x y

2

, y 0

 

y 0

y 0 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.10. Найти частное решение дифференциального уравнения по

методу неопределенных коэффициентов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

y

0, y

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

б. 0,716.

 

 

в. 3,02.

 

 

г. 1,61.

5.1. а. 0,0314.

 

 

 

 

 

 

5.2.па. 0,856.

 

 

 

 

б. 0,015.

 

 

в. 0,124.

 

 

г. 0,508.

д. 0,161.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3. а. y

x

1 x2

2 x3 ...

Рб. y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

1

 

x

1 x3 ...

 

 

 

 

 

в.

y

1

1 x2

 

1

 

x3 ...

 

 

 

 

 

 

2

12

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5.4. а. y

 

1

 

 

x

 

 

 

e

x

2 ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

б.

y

1

 

2x

 

 

 

x2

 

 

 

11

x

3

 

29

x

4

101

x

5

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

48

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

y

1

 

x

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

x5

 

 

 

4x6

 

9x7

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

5!

 

 

 

6!

 

 

 

7!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5. а. y

1

 

 

 

x2

 

 

 

 

x4

 

 

x6

...

 

 

x2n

 

 

 

... ex

2

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

x2

 

 

 

x4

 

 

 

 

3x6

 

 

 

 

 

3 5 x8

 

 

 

 

 

 

 

2n 1 !x2n 2

 

б.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

...

 

2!

 

 

 

4!

 

 

 

 

 

 

8!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

2 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6. 0,999.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

5.7. а. 0,098.

 

 

б. 1,026.

 

 

 

 

 

 

5.8. y

 

 

1

 

2x

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9. y

 

 

1

 

x

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

x4

 

0

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

4!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.10. y

1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn

 

 

ex .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

3!

 

 

 

 

р

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разложение функций в ряд Фурье

 

 

 

 

на интервале

 

 

 

 

 

 

 

 

; , четных и нечетных функций

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аудиторная работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1. Разл жить в ряд Фурье периодическую (с периодом 2 )

функцию

f

x

, заданную на отрезке

 

 

 

 

; :

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

x

0,

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е x 1, 0 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 0 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Р6.2. Разложить

в

 

 

 

ряд

 

 

Фурье

 

функцию

 

f

x

 

 

x2 на

отрезке

;.

17

6.3. Разложить

в

ряд

 

Фурье

 

функцию

 

f

x

2x

на

отрезке

; .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4. Разложить

 

в

ряд

Фурье

 

 

функцию

f

x ,

заданную

в

интервале

0; , продолжив (доопределив)

ее четным и нечетным

образом. Построить график для каждого продолжения.

 

 

 

 

 

 

 

x 5 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

а. f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.5. Разложить

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

ряд Фурье в указанном интервалеУ

периодическую функцию

 

f x с периодом 2l :

 

 

 

 

 

 

 

а. f x

 

4x 3,

 

5 x 5, l 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. f x

 

2x 2,

 

1 x 3, l 2.

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в ряд Фурье

6.6. Воспользовавшись разложением функцииБf x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в указанном интервале, найти сумму данного числового ряда:

 

а.

f

x

 

x

,

 

 

;

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

2n

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

т

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. f x

 

x

 

 

,

 

; ,

 

 

 

 

р1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

n 1

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.7.

Разложить

ив ряд Фурье периодическую (с периодом 2

)

функцию

f x

, заданную на отрезке

;

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

0,

 

 

x

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

x

0,

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

f

x

 

 

x 2, 0

x .

 

 

 

 

 

 

3 x, 0 x .

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.8. Разложить в ряд Фурье функцию

f x

 

3 2 ,

заданную в

интервале

0; , продолжив (доопределив)

ее четным и нечетным

образом. Построить графики для каждого продолжения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

6.9. Разложить

 

 

в

 

ряд

 

 

 

Фурье

 

 

 

в

 

 

интервале

3

x 3

периодическую функцию

f

 

x

 

с периодом 2l , l

 

3:

 

 

 

 

 

f x

 

2x

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.10. Воспользовавшись разложением функции f

 

x

x

в ряд

Фурье в интервале

0;

 

по косинусам, найти сумму числового ряда

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

2n 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2kТ1 x

 

6.1. а.

 

f

x

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

cos

2k 1 x

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

k 1

 

2k 1 2

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

2k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2kx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

cos

 

2k

 

 

 

1 x

 

 

 

 

4

 

sin

 

 

2k

 

1 x

 

 

 

б. f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

й

 

2k 1

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

 

2k

р

 

 

 

 

 

k

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2kx

.

 

 

 

 

 

 

о2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2k

 

 

 

 

n т1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2. x

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1 n cosnx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3. 2x

4

 

 

 

 

 

1

 

 

 

sin nx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

иn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4. а.

 

 

 

 

 

5 2

 

 

 

2

15

 

75

 

 

4

 

 

 

 

 

5

2

1

n

 

5

cosnx,

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

пx

5 2

 

 

2

 

 

 

25n2

 

2

 

 

 

 

1 n 2

 

 

n2 5

 

 

2

 

sin nx.

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19