Файл: В.М. Волков Математика. Контрольные работы №1, 2, 3 и методические указания к ним для студентов-заочников инженерно-технических спецальностей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.06.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

4x2 + 4 y2 =1 + 4 y + 4 y2 x2 = y +

1

x2 = y + 0,25.

 

4

 

 

5

π

π

 

 

 

8

 

2

3

 

 

 

 

 

π

3

π

 

6,57

8

π

 

 

4

 

 

 

4

7

π

 

π

8

 

1,71

8

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri

 

 

9

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

15

π

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5 В декартовой системе координат – это парабола, ветви которой

направлены вверх, а вершина находится в точке (0 ; - 0,25).

При совмещении систем координат линии также совмещаются, что доказывает правильность построения.

4. В задачах № 91-120 предлагается построить по точкам график

функции, заданной параметрически: x = x(t),

y = y(t).

Абсцисса и ордината произвольной точки Μ(x, y) этой линии вы-

ражается через вспомогательную величину t (параметр). В качестве t часто удобно взять угол, образованный радиусом – вектором точки Μ с положительным направлением оси Ox [2, гл.6, п 4, с. 235-237; 6,

гл.1, п 1, с.13-15].

Следует напомнить, что только взятые совместно (в системе) параметрические уравнения x = x(t ) и y = y(t) задают нужную функ-

цию. Типичной ошибкой студентов является раздельное рассмотрение этих уравнений.

Методика построения графика функции, заданной параметрически заключается в следующем: а) через определенные (достаточно малые) промежутки задают значения параметра (ti ); б) рассчитывают

соответствующие им значения абсциссы xi = x(ti ) и ординаты yi = y(ti ), а затем строятся точки Μi (xi , yi ).


Так, при построении графика функции x = 2cos t ,

0 t

π

,

 

 

 

 

 

 

 

y = 3sin t ,

 

 

2

 

составляем

таблицу значений вспомогательной величины

t

и коор-

динат точек графика, лежащих согласно условию

0 t π

в 1 квад-

ранте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

ti

t0 = 0

t1

= π

t2

= π

 

t3

=

π

 

t4

=

π

 

 

 

 

6

 

4

 

 

 

3

 

 

 

2

 

xi

2

2

3 1,7

2

2

1,4

2

1

=1

 

0

 

 

Точка Μ

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =1,5

 

2

 

 

 

3 2,55

 

 

 

 

yi

0

3

3

2,1

3

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

По данным табл. 5 строим для каждого значения ti соответствующую точку

Μi (xi , yi ) и соединяем плавной линией

(рис.6).

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3

В третью контрольную работу включены задачи на нахождение пределов функций и исследование непрерывности функций. Для их решения необходимо проработать литературу: [3, гл.5, п 1,2; 5, гл.13, 14; 6, гл.6, п 1-6; 8, гл.2, п № 211, упр.1-62 ].

Рассмотрим особенности, которые надо учитывать при решении этих задач.

1. В задачах № 1-30 при отыскании предела отношения двух многочленов относительно x , при x → ∞, числитель и знаменатель дроби надо разделить на xn , где n наивысшая степень этих много-

членов [3, гл.5, с. 182, примеры 5-7; 5, гл.13, п 101, примеры 10, 11; 6, гл.6, п 4, примеры 637, 645].


lim

x→∞

lim

x→∞

lim

x→∞

Пример.

3x4 2x + 7

 

= lim

2x3 + 6x2 1

 

x

→∞

2

= 0 ,

lim

7

 

= 0

 

 

 

 

x3

x→∞

 

x4

 

3x4

 

2x

 

 

7

 

 

 

 

 

3

2

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

x4

 

x4

 

= lim

 

 

x3

 

x4

 

 

= ∞, т.к.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

6x2

 

 

 

 

 

2

 

6

 

 

1

 

 

 

1

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x2

 

x4

 

 

 

 

 

x4

 

x4

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

, lim

 

2

 

= 0 ,

 

 

lim

6

 

 

= 0 ,

lim

 

1

= 0.

 

 

x

 

 

x2

 

 

 

x4

 

x

→∞

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

Все пределы такого типа сводятся к следующему :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, если

k < m ,

a

 

+a

 

x +a

 

x2

+... +a

 

xk

 

0

1

2

k

 

, если

k > m ,

 

 

 

 

 

 

=

b

 

+b x +b x2

+... +b

 

xm

 

 

ak

 

0

1

2

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, если

k = m .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

Аналогичный прием можно применять и для дробей, содержащих иррациональные выражения [6, гл. 6, п 4, пример 646 и др.].

Пример lim

3x + 4

.

5x4 + 7 x 1

x→∞

 

Наивысшая степень многочлена в числителе равна 1, а в знаменателе равна 2 ( x4 = x2 ), следовательно, делим числитель и знаменатель на

x2 (под корнем на

x4 ), получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

+

4

 

 

 

 

3

 

+

 

4

 

 

 

 

 

lim

 

 

x2

x2

 

= lim

 

x

 

x2

= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

5x4

+

 

7 x

1

x→∞

5 +

 

7

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x4

 

 

 

 

x4

 

 

 

x4

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0

+ a1 x +

 

2. При нахождении

lim

 

 

... + ak x

подставляем значе-

 

 

 

b0

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xxo

 

 

+ b1 x + ... + bm x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние x = x0 в данные многочлены. При этом могут получиться следующие результаты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

a

 

+ a

 

x + ... + a

 

xk

 

0

 

 

 

lim

0

1

k

 

= 0

,

 

 

 

 

 

=

q

b0

+ b1 x + ... + bm x

m

xx0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



где отличные от нуля числа p и q являются пределами числителя и знаменателя соответственно.

Чтобы избавиться от неопределенности 00 , следует дробь со-

кратить на (x - x0 ) [3, гл.5, правило на с.182, пример 4 на с. 181; 5,

гл.13, с.254, пример 4; 6, гл.6, п 4, примеры 638-640; 8, гл.2, с. 45,

пример 4].

Пример. Найти lim

x2 16

= lim

(x 4)(x + 4)

= 8 .

x2 7 x +12

(x 4)(x 3)

x4

x4

 

Здесь получается неопределенность 00 . Разложим числитель и знаме-

натель на множители и сократим на (x - 4).

3. При нахождении предела от дробно-иррациональной функции полезным приемом является перевод иррациональности из числителя в знаменатель или наоборот [5, гл.13, п 101,с. 254 , примеры 5,6; 6,

гл.6, п 4, примеры 641, 642, 647 ].

 

Пример. Найти

lim

3

2 x 3 2 + x .

 

 

 

 

 

x0

 

3x

0

 

 

 

 

Здесь получается неопределенность

. Избавимся от иррациональ-

 

 

 

 

 

0

 

 

= (a b)(a2 + ab + b2 ).

ности в числителе, используя формулу

a3 b3

lim

(3 2 x 3 2 + x )(3

(2 x)2

+ 3 (2 x)(2 + x)+ 3

(2

+ x)2 )=

x0

3x(3 (2 x)2 + 3 (2 x)(2 + x)+ 3 (2 + x)2 )

 

= lim

(2 x)(2 + x)

= − 2

= −

3 2 .

x0

3x(3 (2 x)2 + 3 (4 x)2 + 3 (2 + x)2 )

 

93

4

 

9

4. При вычислении пределов отношений, содержащих тригонометрические функции, во многих случаях используют первый заме-

чательный предел lim

sin x

=1 , т.е.

lim

sin x = lim x

x0

x

 

x0

x0

[3, гл.5, п 1, с. 185, примеры 1,2 ; 5, гл. 13, п 101, с. 256, примеры 7-9; 6, гл. 6, п 4, примеры 643, 644; 8, гл.2, п 7, с. 48, примеры 1-4].

Пример.

 

 

 

 

 

 

2

5x

 

 

 

 

5x 2

 

 

 

25

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1 cos 5x

=

lim

2sin

 

2

 

 

=

lim

 

2

=

lim

 

2 x

 

=

25

= 6,25

x tg 2x

 

sin 2x

 

x 2x

 

2x2

 

4

x0

 

x0

x

 

 

x0

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

cos 2x