- •Тема 1. Введение в математический анализ 9
- •Тема 2. Дифференциальное исчисление функции одной переменной 34
- •Тема 3. Интегральное исчисление 84
- •Тема 4. Ряды 144
- •Требования к результатам освоения дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Тема 1. Введение в математический анализ.
- •Тема 2. Дифференциальное исчисление функций одной переменной.
- •Тема 3. Интегральное исчисление.
- •Тема 4. Ряды.
- •Формы контроля
- •Литература
- •Курс лекций тема 1. Введение в математический анализ
- •1.1. Числовая последовательность
- •1.2. Ограниченные и неограниченные последовательности
- •1.3. Предел
- •1.4. Монотонные последовательности
- •1.5. Число е
- •1.6. Связь натурального и десятичного логарифмов
- •1.7. Предел функции в точке. Односторонние пределы
- •1.8. Предел функции при стремлении аргумента к бесконечности
- •1.9. Основные теоремы о пределах
- •1.10. Ограниченные функции
- •1.11. Бесконечно малые функции
- •1.12. Бесконечно большие функции и их связь с бесконечно малыми
- •1.13. Сравнение бесконечно малых функций
- •1.14. Свойства эквивалентных бесконечно малых функций
- •1.15. Некоторые замечательные пределы
- •1.16. Непрерывность функции в точке
- •1.17. Свойства непрерывных функций
- •1.18. Непрерывность некоторых элементарных функций
- •1.19. Точки разрыва и их классификация
- •1.20. Непрерывность функции на интервале и на отрезке
- •1.21. Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •1.22. Комплексные числа
- •1.23. Тригонометрическая форма числа
- •1.24. Действия с комплексными числами
- •1.25. Показательная форма комплексного числа
- •Тема 2. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •2.1. Производная функции, ее геометрический и физический смысл
- •2.2. Односторонние производные функции в точке
- •2.7. Производная показательно-степенной функции
- •2.8. Производная обратных функций
- •2.9. Дифференциал функции
- •2.10. Геометрический смысл дифференциала
- •2.11. Свойства дифференциала
- •2.12. Дифференциал сложной функции. Инвариантная форма записи дифференциала
- •2.13. Формула Тейлора. Формула Лагранжа. Формула Маклорена Тейлор (1685-1731) – английский математик
- •Колин Маклорен (1698-1746) шотландский математик.
- •2.14. Представление некоторых элементарных функций по формуле Тейлора. Бином Ньютона
- •2.15. Применение дифференциала к приближенным вычислениям
- •2.16. Теорема Ролля
- •2.17. Теорема Лагранжа
- •2.18. Теорема Коши
- •2.19. Раскрытие неопределенностей. Правило Лопиталя
- •2.20. Производные и дифференциалы высших порядков
- •2.21. Общие правила нахождения высших производных
- •2.22. Возрастание и убывание функций
- •2.23. Точки экстремума. Критические точки. Достаточные условия экстремума
- •2.24. Исследование функции на экстремум с помощью производных высших порядков
- •2.25. Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба
- •2.26. Асимптоты
- •Вертикальные асимптоты
- •Наклонные асимптоты
- •2.27. Схема исследования функций
- •2.28. Векторная функция скалярного аргумента. Уравнение касательной к кривой
- •2.29. Свойства производной векторной функции скалярного аргумента
- •2.30. Уравнение нормальной плоскости
- •2.31. Параметрическое задание функции
- •2.32. Уравнения некоторых типов кривых в параметрической форме о кружность
- •Циклоида
- •Астроида
- •2.33. Производная функции, заданной параметрически
- •2.34. Кривизна плоской кривой
- •Свойства эволюты
- •2.35. Кривизна пространственной кривой
- •О формулах Френе
- •3.4. Методы интегрирования. Интегрирование различных функций
- •Непосредственное интегрирование
- •Способ подстановки (замены переменных)
- •Интегрирование по частям
- •Интегрирование элементарных дробей
- •Интегрирование рациональных функций. Интегрирование рациональных дробей.
- •Интегрирование некоторых тригонометрических функций
- •Интегрирование некоторых иррациональных функций
- •1 Способ. Тригонометрическая подстановка.
- •3 Способ. Метод неопределенных коэффициентов.
- •Несколько примеров интегралов, не выражающихся через элементарные функции
- •3.5. Определенный интеграл и его свойства
- •Свойства определенного интеграла
- •3.6. Приемы и методы вычисления определенного интеграла
- •Замена переменных
- •Интегрирование по частям
- •Приближенное вычисление определенного интеграла
- •Формула прямоугольников
- •Формула трапеций
- •Формула парабол (формула Симпсона или квадратурная формула) (Томас Симпсон (1710-1761)- английский математик)
- •3.7. Несобственные интегралы
- •3.8. Интеграл от разрывной функции
- •3.9. Геометрические приложения определенного интеграла Вычисление площадей плоских фигур
- •Нахождение площади криволинейного сектора
- •Вычисление длины дуги кривой
- •3.8. Вычисление объемов тел Вычисление объема тела по известным площадям его параллельных сечений.
- •Объем тел вращения
- •3.9. Площадь поверхности тела вращения
- •3.10. Функции нескольких переменных
- •3.11. Производные и дифференциалы функций нескольких переменных
- •3.12. Полное приращение и полный дифференциал
- •3.12. Геометрический смысл полного дифференциала. Касательная плоскость и нормаль к поверхности
- •3.13. Приближенные вычисления с помощью полного дифференциала
- •3.14. Частные производные высших порядков
- •3.15. Экстремум функции нескольких переменных
- •Условный экстремум
- •3.16. Производная по направлению
- •3.17. Градиент
- •Связь градиента с производной по направлению
- •3.18. Двойные интегралы
- •Условия существования двойного интеграла
- •Свойства двойного интеграла
- •Вычисление двойного интеграла
- •Замена переменных в двойном интеграле
- •Двойной интеграл в полярных координатах
- •3.19. Тройной интеграл
- •Замена переменных в тройном интеграле
- •Цилиндрическая система координат
- •Сферическая система координат
- •3.20. Геометрические и физические приложения кратных интегралов
- •3) Вычисление объемов тел.
- •Тема 4. Ряды
- •4.1. Основные определения
- •4.2. Свойства рядов
- •4.3. Критерий Коши
- •4.4. Ряды с неотрицательными членами
- •4.5. Признак сравнения рядов с неотрицательными членами
- •4.6. Признак Даламбера
- •4.7. Предельный признак Даламбера
- •4.8. Признак Коши (радикальный признак)
- •4.9. Интегральный признак Коши
- •4.10. Знакопеременные ряды. Знакочередующиеся ряды
- •4.11. Признак Лейбница
- •4.12. Абсолютная и условная сходимость рядов
- •4.13. Признаки Даламбера и Коши для знакопеременных рядов
- •4.14. Свойства абсолютно сходящихся рядов
- •4.15. Функциональные последовательности
- •4.16. Функциональные ряды
- •4.17. Критерий Коши равномерной сходимости ряда. Признак равномерной сходимости Вейерштрасса
- •4.18. Свойства равномерно сходящихся рядов
- •4.19. Степенные ряды
- •4.20. Теоремы Абеля
- •4.21. Действия со степенными рядами
- •1) Интегрирование степенных рядов.
- •2) Дифференцирование степенных рядов.
- •3) Сложение, вычитание, умножение и деление степенных рядов.
- •4.22. Разложение функций в степенные ряды
- •Если применить к той же функции формулу Маклорена
- •4.23. Решение дифференциальных уравнений с помощью степенных рядов
- •4.24. Ряды Фурье
- •Тригонометрический ряд
- •Достаточные признаки разложимости в ряд Фурье
- •Разложение в ряд Фурье непериодической функции.
- •Ряд Фурье для четных и нечетных функций
- •Ряды Фурье для функций любого периода
- •Ряд Фурье по ортогональной системе функций
- •4.25. Интеграл Фурье
- •Можно доказать, что предел суммы, стоящий в правой части равенства равен интегралу
- •4.26. Преобразование Фурье
- •4.27. Элементы теории функций комплексного переменного
- •4.28. Свойства функций комплексного переменного
- •4.29. Основные трансцендентные функции
- •4.30. Производная функций комплексного переменного
- •4.31. Условия Коши – Римана
- •4.32. Интегрирование функций комплексной переменной
- •4.33. Теорема Коши. Интегральная формула Коши
- •Интегральная формула Коши
- •4.34. Ряды Тейлора и Лорана. Изолированные особые точки
- •4.35. Теорема о вычетах. Вычисление интегралов с помощью вычетов
- •Образцы решения типовых заданий
- •Блок контроля контрольная работа
- •Варианты заданий
- •Экзаменационная работа
- •Экзаменационные вопросы
- •Экзаменационные практические задания
- •Список рекомендуемой литературы
Блок контроля контрольная работа
Контрольная работа включает 7 заданий по вариантам.
Номер выполняемого варианта выбирается по последней цифре года поступления в институт. Например, если вы поступали в 2011 году, то выполняете требуемые задания варианта 1. Если последняя цифра года поступления 0, то номер варианта – 10.
Требования к оформлению работ изложены в «Информационных материалах и методических рекомендациях по самоорганизации образовательного процесса студентами заочной формы обучения» (ч. 2).
Варианты заданий
Задание 1. Найти следующие пределы:
а)
;
б)
;
в)
.
2. а)
;
б)
;
в)
.
3. а)
;
б)
;
в)
.
4. а)
;
б)
;
в)
.
5. а)
;
б)
;
в)
.
6. а)
;
б)
;
в)
.
7. а)
;
б)
;
в)
.
8. а)
;
б)
;
в)
.
9. а)
;
б)
;
в)
.
10. а)
;
б)
;
в)
.
Задание 2. Исследовать на сходимость ряд:
1.
.
2.
.
3.
.
4.
.
5.
.
6.
.
7.
.
8.
.
9.
.
10.
.
Задание 3. Найти производные функций:
1. a) y=
arcsin(sin x
– cos x); б)
y=
.
2. a) y=
sin3x;
б)
.
3. a)
;
б) y=
.
4. а)
;
б)
.
5. а)
;
б)
.
6. а)
;
б)
.
7. а)
;
б)
.
8. а)
;
б)
.
9. а)
;
б)
.
10. а) y=
;
б)
.
Задание 4. Найдите интегралы:
1. а)
;
б)
;
в)
.
2. а)
;
б)
;
в)
.
3. а)
;
б)
;
в)
.
4. а)
;
б)
;
в)
.
5. а)
;
б)
;
в)
.
6. а)
;
б)
;
в)
.
7. а)
;
б)
;
в)
.
8. а)
;
б)
;
в)
.
9. а)
;
б)
;
в)
.
10. а)
;
б)
;
в)
.
Задание 5. Вычислить несобственный интеграл, или установить его расходимость:
1.
.
2.
.
3.
.
4.
.
5.
.
6.
.
7.
.
8.
.
9.
.
10.
.
Задание 6. Вычислить площадь, ограниченную линиями:
1. y
; y= -x ; x= -2.
2. r = 2cos ; r = 3cos.
3. r = 2(1-sin).
4. y = sin x ; y = 1 , x= 0.
5. r = 4sin3.
6. y =
; y = x ; x =3.
7. r = 1 , r = 3
,
=
;
=
.
8. y =
,
x = 8 , y = 0.
9. r = 3cos2.
10. x = 1 – y2 ; x = 0.
Задание 7. Решите уравнение:
1. y’+y = cos x.
2.
.
3. xy’ = y
+
.
4. y ln ydx + xdy = 0 , y(1) = 1.
5. xdy – ydx = ydy.
6. sin y cos xdy = cos y sin xdx ; y(0) = .
7. (1+y2)dx +xydy = 0 ; y(0) = 1.
8. y’ cos x –y sin x = 2x ; y(0) = 0.
9. xy’ = y
+
.
10. 2x
=
y’(1+x2).
Экзаменационная работа
Экзаменационная работа состоит из ответов на 2 теоретических вопроса и решения 1 практического задания. Номер варианта определяется начальной буквой фамилии студента по предложенной таблице:
Начальная буква фамилии |
Номер варианта |
Номера вопросов в варианте |
Номер практического задания в варианте |
А |
1 |
1, 25 |
24 |
Б |
2 |
2, 26 |
23 |
В |
3 |
3, 27 |
22 |
Г |
4 |
4, 28 |
21 |
Д |
5 |
5, 29 |
20 |
Е, Ё |
6 |
6, 30 |
19 |
Ж |
7 |
7, 31 |
18 |
З |
8 |
8, 32 |
17 |
И-К |
9 |
9, 33 |
16 |
Л |
10 |
10, 34 |
15 |
М |
11 |
11, 35 |
14 |
Н |
12 |
12, 36 |
13 |
О |
13 |
13, 37 |
12 |
П |
14 |
14, 38 |
11 |
Р |
15 |
15, 39 |
10 |
С |
16 |
16, 40 |
9 |
Т |
17 |
17, 41 |
8 |
У |
18 |
18, 42 |
7 |
Ф |
19 |
19, 43 |
6 |
Х |
20 |
20, 44 |
5 |
Ц |
21 |
21, 45 |
4 |
Ч |
22 |
22, 46 |
3 |
Ш-Э |
23 |
23, 47 |
2 |
Ю-Я |
24 |
24, 48 |
1 |
Требования к оформлению работ изложены в «Информационных материалах и методических рекомендациях по самоорганизации образовательного процесса студентами заочной формы обучения» (ч. 2).
