Файл: Практикум по математическому анализу.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2021

Просмотров: 2471

Скачиваний: 1

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

1) х

0

=0 

.

2

0

cos

2

)

0

(

f

;

2

)

x

2

(

lim

)

x

(

f

lim

;

2

0

cos

2

x

cos

2

lim

)

x

(

f

lim

0

x

0

0

x

0

x

0

0

x

Следовательно функция непрерывна в точке х

0

=0. 

2) х

0

=0. 

.

1

10

3

6

3

)

3

(

f

;

1

10

18

9

)

10

x

6

x

(

lim

)

x

(

f

lim

;

1

)

x

2

(

lim

)

x

(

f

lim

2

2

3

x

0

3

x

3

x

0

3

x

Следовательно функция разрывна в точке х

0

=3. 

Сделаем чертеж 
 

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

2

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 
4. Найти точки разрыва функции, построить график этой функции 



4

x

при

3

x

4

x

0

при

1

tgx

2

0

x

при

x

2

1

)

x

(

f

Решение 

Функция непрерывна в интервалах (-

, 0), (0, 

/4), (

/4,+

). Проверим 

функцию  на  непрерывность  в  точках  х

0

=0  и 

/4.  Воспользуемся 

определением непрерывности функции f(x) в точке х

0

)

x

(

f

)

x

(

f

lim

)

x

(

f

lim

0

0

x

x

0

x

x

0

0

 
 
 


background image

1) х

0

=0 

.

1

)

0

(

f

)

x

(

f

;

1

)

1

tgx

2

(

lim

)

x

(

f

lim

;

1

)

x

2

1

(

lim

)

x

(

f

lim

0

0

x

0

0

x

0

x

0

0

x

Следовательно функция непрерывна в точке х

0

=0. 

2) х

0

=

/4. 

.

3

4

)

4

(

f

)

x

(

f

;

3

4

)

3

x

(

lim

)

x

(

f

lim

;

3

)

1

tgx

2

(

lim

)

x

(

f

lim

0

4

x

0

4

x

4

x

0

4

x



Следовательно функция разрывна в точке х

0

=3. 

Сделаем чертеж 

3

2

1

0

1

2

3

4

4

3

2

1

1

2

3

4

5

6

7

 
 

Задания для самосоятельного решения: 
 

1. Доказать, что функция 

)

(

x

f

непрерывна в точке 

0

x

1. 

.

6

,

1

5

)

(

0

2

x

x

x

f

2. 

.

5

,

2

4

)

(

0

2

x

x

x

f

 
2. Найти точки разрыва функции, Построить график этой функции 


background image

4

x

при

3

x

4

x

0

при

1

tgx

2

0

x

при

x

2

1

)

x

(

f

3. Найти точки разрыва функции, построить график этой функции 

3

x

при

x

3

x

1

при

)

x

1

(

1

x

при

x

1

)

x

(

f

2

4.  Доказать, что функция 

)

(

x

f

непрерывна в точке 

0

x

а). 

.

4

,

3

3

)

(

0

2

x

x

x

f

б). 

.

3

,

4

2

)

(

0

2

x

x

x

f

Дополнительные задания 

1.Вычислить:  

1). 

.

sin

cos

1

lim

0

x

x

x

x

2). 

.

1

)

ln(

2

arcsin

lim

0

x

e

x

x

   3). 

.

))

1

2

/

(

sin(

1

lim

4

0

x

e

x

x

4). 

.

)

1

(

)

cos(

1

lim

2

3

0

x

x

e

x

 5)

.

1

1

lim

4

3

1

x

x

x

 6). 

.

2

lim

2

x

x

tg

x

  7). 

.

)

2

/

sin(

1

lim

x

x

x

8). 

.

3

cos

2

1

lim

3

/

x

x

x

9). 

.

)

(cos

lim

)

sin

(

1

0

x

x

x

x

 10). 

.

)

3

sin

1

(

lim

cos

ln

1

2

0

x

x

x

11). 

.

))

4

(

(

lim

0

ctgx

x

x

tg

12). 

.

)

sin

1

(

lim

)

1

ln(

1

2

0

3

x

x

x

x

13). 

.

4

2

lim

cos

0

x

x

x

x

14). 

.

2

6

sin

lim

2

0

x

x

x

x

   15). 

.

1

lim

)

1

/(

6

2

0

2

x

x

x

x

e



  16). 

.

3

sin

2

sin

lim

2

0

x

x

x

x

 
 

2. Найти точки разрыва функции, построить график этой функции 


background image

а)

2

x

при

3

x

2

x

0

при

x

2

0

x

при

x

sin

3

)

x

(

f

2

. б)



2

x

при

3

x

2

x

0

при

x

2

0

x

при

x

sin

3

)

x

(

f

2

в)

3

x

при

8

x

6

x

3

x

0

при

x

2

0

x

при

x

cos

3

)

x

(

f

2

 
 

Производная функции в точке. Правила дифференцирования 

 
1.Производная  функции  в  точке.  Ее  геометрический  и 

физический смысл. 

2.Правила дифференцирования. 
 

Теоретическая часть: 

Производной  функции  в  точке 

х

0

  называется  число,  равное  пределу 

отношения  приращения  функции 

у

  к  вызвавшему  его  приращению 

аргумента 

х

, при условии, что 

х

0, т.е. 

x

y

x

f

x

0

0

lim

)

(

'

Производная  функции  имеет  несколько  обозначений: 

у’,f’(x)

.  Процесс 

нахождения  производной  функции  называется 

дифференцированием

  этой 

функции. 

Из  задачи  о  касательной  вытекает  геометрический  смысл  производной: 

производная 

f’(x

0

)

  есть  угловой  коэффициент  касательной,  проведенной  к 

кривой у=f(x) в точке 

х

0

)

x

(

'

f

k

кас

Уравнение касательной к кривой y=f(x) в точке M(x

0

;y

0

) имеет вид 

y-y

0

=f

(x

0

)

(x-x

0

). 

Уравнение нормали к кривой y=f(x) в точке M(x

0

;y

0

) имеет вид 

y-y

0

=

)

x

(

'

f

1

0

(x-x

0

). 

 
Из  задачи  о  мгновенной  скорости  следует  механический  смысл 

производной:  производная  пути  по  времени 

S’(t

0

)

  есть  скорость  точки  в 

момент времени

t

0

Таблица производных элементарных функций 

1) 

 

1

/

k

k

x

k

x

2) 

 

x

x

2

1

/


background image

3) 

 

x

x

1

ln

/

4) 

 

a

a

a

x

x

ln

/

5) 

 

x

x

e

e

/

6) 

x

x

cos

sin

/

7) 

x

x

sin

cos

/

8) 

 

x

tgx

2

/

cos

1

9) 

x

ctgx

2

/

sin

1

10) 

2

/

1

1

arcsin

x

x

11) 

2

/

1

1

arccos

x

x

12) 

2

/

1

1

x

arctgx

13) 

2

/

1

1

x

arcctgx

14) 

a

x

x

a

ln

1

log

/

 
Кроме  таблицы  производных  основных  элементарных  функций  при 

нахождении производных пользуются следующими правилами: 

(с=const, u=u(x), v=v(x)) 

1) c′=0   2) (u±v)′=u′±v′   3) (cu)′=c·u′   4) (uv)′=u′v+uv′    

5) 

0

,

'

'

2

/

v

v

uv

v

u

v

u

 
Практическая часть: 

1. Составить уравнения касательной и нормали к параболе у=х

2

-3х+5, 

проведенной в точке М(2, 3). Найти угол, образованный касательной с 
осью абсцисс. 

Решение 

Уравнение касательной к кривой y=f(x) в точке M(x

0

;y

0

) имеет вид 

y-y

0

=f

(x

0

)

(x-x

0

). 

Уравнение нормали к кривой y=f(x) в точке M(x

0

;y

0

) имеет вид 

y-y

0

=

)

x

(

'

f

1

0

(x-x

0

). 

Известно х

0

=2, у

0

=3. Найдем производную 

у

=2х-3. Тогда при х=2 f

(x

0

)=f

(2)=4-3=1. 

y-3=1

(x-2); у=х+1–уравнение касательной. 

у-3=-1

(х-2); у=-х+5–уравнение нормали. 

Производная  функции  в  данной  точке  численно  равна  угловому 

коэффициенту касательной, поэтому 

tg

 =1



 =45

Сделаем чертеж. Для этого перепишем уравнение параболы в виде