Файл: В.М. Волков Математика и математика в экономике. Программа, контрольные работы №5, 6 и методические указания для студентов 2 курса (3 семестр) заочной формы обучения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.06.2024
Просмотров: 346
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра прикладной математики
МАТЕМАТИКА И МАТЕМАТИКА В ЭКОНОМИКЕ
Программа, контрольные работы № 5, 6 и методические указания для студентов 2 курса ( 3 семестр ) заочной формы обучения специальностей 060400, 060500, 060800
Составитель В.М.Волков
Утверждены на заседании кафедры Протокол № 6 от 09. 04. 02 Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 060400 Протокол № 5 от 20. 05. 02
Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ
Кемерово 2002
1
Контрольные работы № 5, 6 составлены в соответствии с программой курса высшей математики для студентов-заочников инженерноэкономических специальностей. В составлении работ и методических указаний к ним принимали участие преподаватели: В.М.Волков, Е.А.Волкова, О.С.Георгинская, В.А.Гоголин, И.А.Ермакова.
Номера задач контрольных работ студент должен выбрать по таблице «Выбор номеров контрольных задач» следующим образом:
найти строку, соответствующую первой букве фамилии; найти столбец, соответствующий последней цифре шифра зачётной книжки;
на пересечении найденных строки и столбца взять номера задач контрольных работ № 5, 6.
Контрольные работы, выполненные не по своему варианту, возвращаются непроверенными.
ПРОГРАММА курса «Высшая математика» для инженерно-
экономических специальностей (2 курс, 3 семестр)
1.Неопределённый интеграл
1.1.Первообразная (неопределённый интеграл), её свойства. Таблица интегралов.
1.2.Непосредственное интегрирование. Интегрирование по частям и подстановкой.
1.3.Использование таблиц (справочников) неопределённых интегралов.
2. Определённый интеграл
2.1.Задачи, приводящиеся к понятию определённого интеграла.
2.2.Определённый интеграл как предел интегральных сумм.
2.3.Основные свойства определённого интеграла.
2.4.Производная интеграла по переменному верхнему пределу. Формула Ньютона-Лейбница.
2.5.Приложение определённого интеграла к вычислению площадей плоских фигур, длин дуг кривых, объёмов тел вращения.
3. Криволинейные интегралы
3.1.Задачи, приводящиеся к криволинейным интегралам.
3.2.Определение криволинейных интегралов по длине дуги и по координатам, их основные свойства и вычисление.
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
Выбор номеров задач контрольных работ |
||||||||||||||||||||||||||||
6 |
||||||||||||||||||||||||||||
№ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
|||||||||||||||||||
7 37 74 |
||||||||||||||||||||||||||||
А,В, |
1 31 80 |
2 32 79 |
3 33 78 |
4 34 77 |
5 35 76 |
6 36 75 |
8 38 73 |
9 |
39 |
72 |
10 40 71 |
|||||||||||||||||
Д |
110 130 |
100 150 |
101 131 |
120 130 |
91 141 |
110 140 |
111 121 |
100 150 |
101 131 |
120 130 |
||||||||||||||||||
17 47 64 |
||||||||||||||||||||||||||||
Ё,Е,З |
11 41 70 |
12 42 69 |
13 43 68 |
14 44 67 |
15 45 66 |
16 46 65 |
18 48 63 |
19 49 62 |
20 50 61 |
|||||||||||||||||||
109 129 |
99 149 |
102 132 |
119 129 |
92 142 |
109 139 |
112 122 |
99 149 |
102 132 |
119 129 |
|||||||||||||||||||
27 57 74 |
||||||||||||||||||||||||||||
Г,Ж, |
21 51 80 |
22 52 79 |
23 53 78 |
24 54 77 |
25 55 76 |
26 56 75 |
28 58 73 |
29 59 72 |
30 60 71 |
|||||||||||||||||||
И,Л |
108 128 |
98 148 |
103 133 |
118 128 |
93 143 |
108 138 |
113 123 |
98 148 |
103 133 |
118 128 |
||||||||||||||||||
7 |
54 |
84 |
||||||||||||||||||||||||||
К |
1 |
60 |
90 |
2 |
59 |
69 |
3 |
58 |
88 |
4 |
57 |
87 |
5 |
56 |
86 |
6 |
55 |
85 |
8 |
53 |
83 |
9 |
52 |
82 |
10 51 81 |
|||
107 127 |
97 147 |
104 134 |
117 127 |
94 144 |
107 137 |
114 124 |
97 147 |
104 144 |
117 127 |
|||||||||||||||||||
17 43 66 |
||||||||||||||||||||||||||||
М,Н, |
11 49 70 |
12 48 61 |
13 47 62 |
14 46 63 |
15 45 64 |
16 44 65 |
18 50 67 |
19 42 68 |
20 41 69 |
|||||||||||||||||||
О |
106 126 |
96 146 |
105 135 |
116 126 |
95 135 |
106 136 |
115 125 |
96 146 |
105 136 |
116 126 |
||||||||||||||||||
27 37 76 |
||||||||||||||||||||||||||||
П,Ы |
21 31 80 |
22 32 71 |
23 33 72 |
24 34 73 |
25 35 74 |
26 36 75 |
28 38 77 |
29 39 78 |
30 40 79 |
|||||||||||||||||||
105 125 |
95 145 |
106 136 |
115 125 |
96 146 |
105 135 |
116 126 |
95 145 |
106 136 |
115 125 |
|||||||||||||||||||
7 54 86 |
||||||||||||||||||||||||||||
С,У, |
1 60 90 |
2 59 81 |
3 58 82 |
4 57 83 |
5 56 84 |
6 55 85 |
8 53 87 |
9 |
52 |
88 |
10 51 89 |
|||||||||||||||||
Б |
104 124 |
94 144 |
107 137 |
114 124 |
97 147 |
104 134 |
117 127 |
94 144 |
107 137 |
114 124 |
||||||||||||||||||
17 44 66 |
||||||||||||||||||||||||||||
Р,Т, |
11 50 70 |
12 49 61 |
13 48 62 |
14 47 63 |
15 46 64 |
16 45 65 |
18 43 67 |
19 42 68 |
20 43 69 |
|||||||||||||||||||
Ф |
104 123 |
96 143 |
108 138 |
113 123 |
98 148 |
103 133 |
118 128 |
93 143 |
108 138 |
113 123 |
||||||||||||||||||
27 34 76 |
||||||||||||||||||||||||||||
Х,Ц, |
21 40 80 |
22 39 71 |
23 38 72 |
24 37 73 |
25 36 74 |
26 35 75 |
28 33 77 |
29 32 78 |
30 31 79 |
|||||||||||||||||||
Ш |
112 122 |
92 142 |
109 139 |
112 122 |
99 149 |
102 132 |
119 129 |
92 142 |
108 139 |
112 122 |
||||||||||||||||||
7 57 86 |
||||||||||||||||||||||||||||
Ч,Щ, |
1 51 90 |
2 52 82 |
3 53 81 |
4 54 83 |
5 55 65 |
6 55 84 |
8 58 87 |
9 |
59 |
88 |
10 60 89 |
|||||||||||||||||
Э,Ю, |
101 121 |
91 141 |
110 140 |
111 121 |
100 150 |
101 131 |
120 130 |
91 141 |
110 140 |
111 121 |
||||||||||||||||||
Я |
||||||||||||||||||||||||||||
2
3
3.3.Приложение интегралов к вычислению масс неоднородных линий и работы переменной силы.
4.Обыкновенные дифференциальные уравнения
4.1.Задачи, приводящиеся к дифференциальным уравнениям. Основные определения.
4.2.Дифференциальные уравнения первого порядка. Задача Коши. Теорема существования и единственности решения задачи Коши.
4.3.Интегрирование простейших типов дифференциальных уравнений: с разделяющимися переменными, однородных и линейных.
4.4.Дифференциальные уравнения второго порядка. Задача Коши. Уравнения, допускающие понижение порядка.
4.5.Линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами.
4.6.Применение дифференциальных уравнений для решения задач физики и механики.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ
Контрольная работа №5
Для вычисления неопределённых интегралов № 1-30 необходимо проработать литературу: [1, гл.7, с. 285-312; 3, гл.5, с. 253-286; 6, гл.4,
с. 154-183; 7, гл.9, с. 225-286], где содержатся практические рекомендации по данной теме.
Для выполнения задания 1-30 (пункт а) нужно из таблицы интегралов выбрать такой, к которому можно свести данный интеграл.
Например, при вычислении
dx |
= ∫(5x |
+ 2) |
− |
5 |
||||
∫ 3 |
( |
3dx |
||||||
5x + 2 5 |
||||||||
) |
||||||||
используем табличный интеграл |
||||||||
∫undu = un+1 |
+ c . |
|||||||
n + 1 |
||||||||
Согласно этой формуле подводим под знак дифференциала основание степени. Так как d(5x + 2)= 5dx, то умножим и разделим интеграл на 5,
то есть
4
dx |
− |
5 |
1 |
− |
5 |
1 |
− |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫ 3 |
( |
5x |
+ 2 5 = ∫(5x + |
2) |
3dx = 5 ∫(5x + 2) |
3 5dx = |
5 ∫(5x |
+ 2) |
3d(5x + 2)= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
− |
5 |
+1 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 1 (5x + 2) 3 |
+ c |
= − |
3 |
(5x + 2)− |
+ c = − |
3 |
+ c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 |
5 |
+ 1 |
10 |
103 (5x + 2) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
− |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Интеграл ∫x e3x 2 −1dx |
сводится к табличному ∫eudu = eu + c путём |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
подведения |
под |
знак |
дифференциала |
показателя |
степени |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
d(3x2 − 1)= 6xdx. Таким образом: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫x e3x |
−1dx = |
∫e3x |
−1 6xdx = |
∫e3x |
−1d(3x2 − 1)= |
e3x |
−1 + c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
6 |
6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В примере |
∫ 3cosx dx используем формулу ∫ du |
= ln |
u |
+ c , |
где под |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 + sinx |
u |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
знаком |
дифференциала |
находится |
знаменатель |
дроби. |
Так как |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
d(2 + sinx)= cosxdx , то |
d(2 + sinx) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3∫ |
cosxdx |
= 3∫ |
= 3 ln |
2 + sinx |
+ c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 + sinx |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 + sinx |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
При вычислении интегралов в пункте б применяются методы
подстановки |
и |
интегрирования |
по |
частям, |
то |
есть по формуле |
||||||||||||||||
∫udv = uv − ∫ vdu |
мы от исходного интеграла ∫udv |
переходим к более |
||||||||||||||||||||
простому ∫ vdu . |
||||||||||||||||||||||
Пример. ∫x arctgxdx = ∫arctgx xdx , то есть возьмём |
||||||||||||||||||||||
dx |
||||||||||||||||||||||
u |
= arctgx du = |
, |
||||||||||||||||||||
+ x |
2 |
|||||||||||||||||||||
1 |
||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||
dv = xdx v |
= ∫dv |
= ∫xdx = |
. |
|||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||
(здесь при нахождении v константу c полагаем равной 0). Получим |
||||||||||||||||||||||
∫x arctgxdx = ∫arctgx xdx = |
x2 |
arctgx − |
1 |
∫x2 |
dx |
. |
||||||||||||||||
2 |
+ x2 |
|||||||||||||||||||||
dx |
2 |
1 |
||||||||||||||||||||
Возьмём |
∫x2 |
отдельно |
||||||||||||||||||||
+ x2 |
||||||||||||||||||||||
1 |
||||||||||||||||||||||
5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫x2 |
dx |
x2 |
+ 1 − 1 |
1 |
dx |
= x − arctgx + c . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
∫ |
dx = |
∫ |
1 − |
dx = ∫dx |
− ∫ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 + x2 |
x2 + 1 |
1 |
+ x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 + x2 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Итак |
∫x arctgxdx = x2 arctgx − |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
(x − arctgx)+ c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пример. Найти |
∫x e−3xdx . Пусть |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u = x du = dx, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
−3x |
−3x |
1 |
−3x |
1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
d(− 3x)= − |
−3x . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dv |
= e |
dx |
v = |
∫e |
dx = − |
∫e |
e |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫x e |
−3x |
dx |
− |
1 |
e |
−3x |
− |
1 |
e |
−3x |
xe−3x |
+ |
1 |
∫e |
−3x |
dx = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= x |
3 |
− |
∫ |
3 |
dx = − |
3 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= − xe−3x |
− e−3x |
+ c . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
9 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пример. |
При |
вычислении |
интеграла |
I = ∫ 2 + |
x + 1 dx |
сделаем |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x + 3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
подстановку u = |
x + 1 u2 = x + 1 x = u2 − 1 dx = 2udu, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x + 3 = u2 − 1 + 3 = u2 + 2 . Получим |
2u + u2 du . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I = ∫ 2 + |
x + 1 dx = ∫ |
2 + u 2udu = 2∫ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2u + u2 |
x + 3 |
u2 + 2 |
u2 + 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дробь |
неправильная (степень числителя не меньше степени |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u2 + 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
знаменателя). Выделим целую часть |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(u2 + 2)− 2 + 2u |
= 1 − |
2 |
+ |
2u |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u |
2 + |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2u + u2 |
u2 + 2 |
2 u2 + |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Итак I = 2∫ |
du = |
∫du |
− ∫ |
2du |
+ |
∫ |
2udu |
= 2u − |
4 |
arctg |
u |
+ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u2 |
+ 2 |
2 |
u2 |
2 |
u2 |
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+ |
+ 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+ 2 ln(u2 + 2)+ c = 2 |
x + |
1 − |
4 |
arctg |
x +1 + 2 ln x + 3 + c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
du |
2 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Здесь ∫du и ∫ |
табличные, а |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u2 + 2 |
2 |
+ 2) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2udu |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫ |
= ∫ |
d(u |
= ln(u2 + 2)+ c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
2 |
+ 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u |
+ 2 |
u |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||