
- •Рабочая программа
- •Линейная алгебра
- •Векторная алгебра и аналитическая геометрия
- •Элементы функционального анализа
- •Введение в математический анализ
- •Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •Интегральное исчисление функции одной переменной
- •Числовые и функциональные ряды. Гармонический анализ
- •Векторный анализ и элементы теории поля
- •Обыкновенные дифференциальные уравнения и их системы
- •Численные методы
- •Функции комплексной переменной
- •Контрольная работа 2
- •Контрольная работа 3
- •Контрольная работа 4
- •Контрольная работа 1
- •Контрольная работа 2
- •Контрольная работа 3
- •Контрольная работа 4
Векторный анализ и элементы теории поля
Литература [2], §§ 8.5-8.10, 8.13, 8.14, 8.19; [3], §§ 2.1-2.4, 3.2, 3.3, 3.8; [6], часть 1, §§ 1-8 гл.6, §§ 1, 2, 5, 6, 10 гл.9.
44. Найти область определения функции:
а)
;
б)
.
Указание. Учесть то, что логарифмы отрицательных чисел и нуля не существуют.
Ответ: а) Часть
плоскости, лежащая ниже параболы
;
б) Полосы
,
лежащие в правой
полуплоскости.
45. Найти линии (или
поверхности) уровня следующих скалярных
полей: а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
Указание.
Линии и поверхности уровня описываются
уравнениями
и
соответственно.
Ответ: а)
-
семейство гипербол. При
-
две прямые
;
б)
-концентрические
окружности, радиуса
;
в)
-
однополостные (при С>0)
и двуполостные (при С<0)
гиперболоиды вращения; при С=0-конус;
г)
-
параболоиды вращения.
46. Найти дивергенцию и ротор векторного поля:
а)
;
б)
.
Указание.
Дивергенция векторного поля
вычисляется по формуле
.
Ротор векторного поля вычисляется по
формуле
.
Ответ: а)
;
б)
.
47.Вычислить повторные интегралы:
а)
;
б)
.
Указание. Последовательно вычислить внутренний и внешний интегралы.
Ответ: а)
;
б)
.
Обыкновенные дифференциальные уравнения и их системы
Литература [3], §§ 1.1-1.3, 1.21-1.23; [6], часть 1, §§ 1-4, 10, 12 гл.8.
48. Найти общее решение уравнений:
а)
;
б)
;
в)
.
Указание. Воспользоваться методикой решения уравнений с разделяющимися переменными, однородных и линейных соответственно.
Ответ: а)
;
б)
;
в)
.
49. Найти общее
решение уравнения: а)
;
б)
;
в)
.
Указание.
Решение линейного однородного
дифференциального уравнения с постоянными
коэффициентами
,
в зависимости от корней его
характеристического уравнения
,
имеет вид: а) если
и
-
действительные и различные, то
;
б) если
,
то
;
в) если
,
то
.
Ответ: а)
;
б)
;
в)
.
Численные методы
Литература [2], §§ 7.6-7, 9.14; [3], § 1.24; [6], часть 1, § 12 гл.4, § 20 гл.8, часть 2, гл. 7.
50. Доказать, что с
помощью рекуррентной формулы
можно вычислить
с любой точностью. Вычислить: а)
;
б)
с точностью до
.
Указание.
Убедиться, что последовательность,
заданная этой рекуррентной формулой,
сходится к
,
монотонно убывая. Выбрать за нулевое
приближение, например
,
и вычислять значения
до тех пор, пока
,
то есть в
три знака после запятой будут верные.
Ответ: а) 1,732; б) 1,414.
51. Вычислить с
точностью до
интегралы: а)
;
б)
.
Указание. Разложить подынтегральную функцию в ряд и ряд почленно проинтегрировать. Учесть, что погрешность вычислений в знакочередующемся ряде не превышает по абсолютной величине первого из отброшенных членов ряда.
Ответ: а) 0;498; б) 0,480.
Функции комплексной переменной
Литература [3], §§ 6.1-6.3, 6.6, 6.10; [6], часть 2, §§ 1, 2, 6, 7 гл. 1.
52. Найти производную
функции, проверить, является ли функция
аналитической: а)
;
б)
.
Указание.
Представить функцию в виде
и проверить выполнение условий
Коши-Римана:
,
.
Если условия Коши-Римана выполняются
в некоторой точке (области), то производную
можно найти, например, по формуле
.
Если производная существует не только
в точке, но и окрестности этой точки, то
функция является аналитической в этой
точке.
Ответ: а)
Производная существует только в одной
точке
и
;
функция не является аналитической ни
в одной точке;
б) Производная
существует всюду, исключая точку
и
;
функция аналитическая всюду, исключая
точку
.
53. В окрестности
точки
разложить в ряд Тейлора или Лорана
функцию: а)
;
б)
.
Указание.
Определить особые точки функции и,
используя формулу суммы бесконечно
убывающей геометрической прогрессии,
получить требуемые разложения. Если
ряд не содержит отрицательных степеней
,
то это ряд Тейлора и он сходится в круге,
если же ряд содержит отрицательные
степени
,
то это ряд Лорана и он сходится в кольце.
Ответ: а)
;
б)
.
Задания для контрольных работ
Контрольная работа 1
Задание 1
Даны комплексные
числа
и многочлен
.
1) Выполнить
действия:
.
2) Найти действительные
(вещественные) неизвестные х
и у
из уравнения
.
3) Решить уравнение
.
4) Разложить на линейные множители многочлен .
Задание 2
Найти неизвестную матрицу Х из заданного уравнения.
Вариант №1
Вариант №2
Вариант №3
Вариант №4
Вариант №5
Вариант №6
Вариант №7
Вариант №8
Вариант №9
Вариант №10
Задание 3
Найти собственные значения и собственные векторы линейного оператора, заданного в некотором базисе матрицей А.
Задание 4
Найти решение СЛАУ:
1) методом Крамера;
2) с помощью обратной матрицы системы;
3) методом Гаусса.
Задание 5
Даны векторы
.
Найти:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
;
5)
.
Вариант №1
Вариант №2
Вариант №3
Вариант №4
Вариант №5
Вариант №6
Вариант №7
Вариант №8
Вариант №9
Вариант №10
Задание 6
Даны вершины
пирамиды ABCD
и точка
.
Найти:
длину ребра АВ;
косинус угла между ребрами АВ и СD;
площадь грани АВС;
объем пирамиды;
уравнение прямой, на которой лежит ребро АВ;
уравнение медианы
в грани АВС;
проекцию вершины А на основание пирамиды ВСD;
высоту
пирамиды;
записать систему линейных неравенств, определяющих пирамиду;
выяснить, принадлежит ли точка
пирамиде АВСD.