ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.01.2025
Просмотров: 242
Скачиваний: 2
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и ОБРАЗОВАНИЯ РФ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КОЛОМЕНСКИЙ ИНСТИТУТ
_______________________________________________________________________
КАФЕДРА ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ и ФИЗИКИ
Е.Ф. КАЛИНИЧЕНКО
МАТЕРИАЛЫ
расчетно-графической работы №2 по математике
для студентов 1 курса специальностей менеджмент и государственное и муниципальное управление
Издание первое
Коломна КИ (ф) МГОУ – 2011
1
УДК 512.64 (075);
ББК 22.12
Рецензенты:
кандидат физ.-мат. наук, профессор кафедры высшей математики и физики КИ (ф) МГОУ Адамушко Н. Н.
Калиниченко Е.Ф.
МАТЕРИАЛЫ расчетно-графической работы №2 по математике. 1-е изд., –
Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2011, 19 с.
Учебное пособие содержит теорию, задания и требования к выполнению расчетно-графической работы по основам математического анализа. Предназначено для студентов специальностей «менеджмент» и «государственное и муниципальное управление» технических университетов дневной формы обучения.
Рассмотрено на заседании кафедры высшей математики и физики 9.11.2011г., протокол №3/2011
2
1. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
1.1. Пределы.
Пусть заданы две функции f (x) и g(x) . Если существуют lim f (x)
x x0
и lim g(x) , то существуют и пределы суммы и произведения этих функций, а
x x0
при |
условии |
lim g(x) 0 и |
предел |
частного, |
причем |
x x0 |
Для правильного применения этих теорем очень важно существование пределов каждой функции. Не трудно доказать, что предел постоянной
функции равен этой постоянной, то есть lim С С . Из приведенных формул
x x0
следует полезное утверждение:
,
то есть постоянный множитель можно выносить за знак предела.
Если сделать замену переменной t x x0 , то вычисление предела при x x0 всегда можно свести к вычислению предела при t t0 .
Из определения непрерывной функции следует, что ее предел совпадает
со значением функции в этой точке lim f (x) f (x0 ) . Все элементарные функции
x x0
непрерывны в области определения, поэтому, если функция определена, то вычисление предела сводится к применению указанных теорем и подстановке x0 в выражение функции.
Непределенности и их раскрытие.
Существуют случаи, когда не применимы теоремы о пределах суммы, произведения, частного, но предел существует и может быть вычислен. Если
lim f (x) и |
lim g(x) , то может существовать ( lim |
f (x) g(x)) . В этом случае |
|
x x0 |
x x0 |
x x0 |
|
3
говорят, что имеем неопределенность типа . Также может существовать
lim |
f (x) |
, в этом случае имеем неопределенность типа |
. |
||||
x x0 |
g(x) |
||||||
Если lim f (x) 0 и |
lim g(x) 0 , то может существовать |
lim |
f (x) |
. В этом случае |
|||
x x0 |
x x0 |
x x0 |
g(x) |
||||
говорят, что имеем неопределенность типа . Если |
lim f (x) 0 и |
lim g(x) , |
|||||
x x0 |
x x0 |
||||||
то может существовать lim f (x) g(x) - неопределенность типа |
. |
||||||
x x0 |
|||||||
Рассматривают также неопределенности типа |
, |
и т. |
д. Основным |
||||
признаком неопределенности является невозможность корректного вычисления функции простой подстановкой x0 в выражение для функции.
Полезно запомнить замечательные пределы:
первый замечательный предел
,
его используют для вычисления неопределенность типа .
второй замечательный предел
(е = 2.71828… - основание натуральных логарифмов), его используют для вычисления неопределенностей типа .
1.2. Производная функции.
Производная является основным понятием дифференциального исчисления, характеризующим скорость изменения функции. Функцию, имеющую конечную производную, называют дифференцируемой. Процесс вычисления производной называется дифференцированием.
Пусть в некоторой окрестности точки |
определена функция y f (x) . |
Производной функции f в точке x0 называется предел, если он существует,
Производная функции y f (x) в точке x0 обозначается символами
4
Производная сложной функции. Если функции y f (u) и
u (x) имеют конечные производные |
|
f (u) |
функция y f ( (x)) тоже имеет производную y
и |
, |
то сложная |
|||||
yu |
(x) ux |
||||||
( f ( (x))) |
|||||||
yu |
ux . |
||||||
Производная функции заданной неявно. Во многих задачах функция y f (x) задана неявным образом. Например, для приведенных ниже функций
невозможно |
получить |
зависимость |
y(x) |
в |
явном |
виде. |
||||
Алгоритм вычисления |
производной |
от неявной |
функции |
выглядит |
||||||
y (x) |
||||||||||
следующим образом: |
||||||||||
Сначала |
необходимо |
продифференцировать |
обе |
части уравнения по |
||||||
отношению |
к |
переменной |
x , |
предполагая, |
||||||
что y - это дифференцируемая |
функция |
x |
и |
используя |
правило |
|||||
вычисления производной от сложной функции; |
||||||||||
Решить полученное уравнение относительно производной y (x) . |
||||||||||
Пример.
Продифференцировать функцию, заданную уравнением
.
Решение.
Продифференцируем обе части уравнения по переменной x :
что приводит к результату
5
1.3. Производные высших порядков.
Понятие производной произвольного порядка задаётся рекуррентно. Полагаем
Если функция f дифференцируема в x0, то производная первого порядка определяется соотношением
Пусть теперь производная n-го порядка f (n) определена в некоторой окрестности точки x0 и дифференцируема. Тогда
Производные высших порядков обозначаются символами:
Когда n мало, для обозначения производных используются штрихи, римские цифры или точки.
2. ЗАДАНИЯ
(ПОСТАНОВКА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ).
2.1. Расчетно-графическая работа № 2 (РГР № 2).
Задача 1. Вычислить предел.
1. |
lim |
2x3 7x2 x 2 |
. |
|||||||||||
6x3 |
4x2 |
5x 10 |
||||||||||||
x |
||||||||||||||
2. |
lim |
1 4x x4 |
. |
|||||||||||
6x4 |
3x2 x |
|||||||||||||
x |
||||||||||||||
3. |
lim |
x2 |
x 3 |
. |
||||||||||
6x3 |
8x |
|||||||||||||
x |
11 |
|||||||||||||
4. |
lim |
3x5 |
5x2 x 21 |
. |
||||||||||
x5 |
x2 7x 1 |
|||||||||||||
x |
||||||||||||||
5. |
lim |
8x2 |
4x2 |
2 |
. |
|||||||||
x |
10x5 2x2 5 |
|||||||||||||
6. |
lim |
2x5 |
7x2 |
4 |
. |
|||||||||
6x5 |
3x2 |
2 |
||||||||||||
x |
||||||||||||||
7. |
lim |
1 4x x4 |
. |
|||||||||||
x |
x2 2x 8 |
|||||||||||||
6
8. |
lim |
4x6 |
x3 |
2x |
. |
|||||||||||||||||||||||||||
2x6 1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
9. |
lim |
8x2 |
4x 7 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
5x3 |
6x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
10. |
lim |
1 4x x |
4 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
2x4 |
3x2 x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
11. |
lim |
5x3 |
6x 3 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
4x2 |
3x |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
12. |
lim |
2x5 8x |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||
5x5 |
x3 12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
13. |
lim |
3x6 8x2 5 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||
2x7 |
3x5 |
6x |
7 |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
14. |
lim |
8x2 |
4x 5 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
4x2 |
3x |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
15. |
lim |
3x4 |
8x 11 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
2x2 |
3x 5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
16. |
lim |
5x3 |
6x 3 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
x3 2x2 |
4 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
17. |
lim |
3x5 |
8x2 4 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
x5 |
6x |
8 |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
18. |
lim |
x4 3x2 |
8x |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
x5 |
7x |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
19. |
lim |
2x2 |
5x 7 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
3x5 |
x 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
20. |
lim |
x5 6x2 17 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||
x4 6x2 |
3x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
21. |
lim |
2x2 5x 7 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
4 |
x |
x |
4 |
1 |
|||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
22. |
lim |
x2 x 5 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||
4 |
3x |
2 |
x |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
4x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
23. |
lim |
4x3 5x |
2 7x |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
x |
6 |
4x |
2 |
x |
4 |
1 |
||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
24. |
lim |
x3 5x2 |
7x |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
4x |
6 |
x |
2 |
x 2 |
||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
25. |
lim |
3 |
8x6 5x3 |
2 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||
2x2 |
3x 5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
26. |
lim |
3 |
x6 |
x3 |
x |
. |
||||||||||||||||||||||||||
x4 |
x 15 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
27. |
lim |
4x4 5x2 |
3 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||
x2 |
5x |
1 |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
28. |
lim |
( |
x2 3x 2 x) . |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
29. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
x2 2x 3) . |
||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
( |
x(x 2) |
||||||||||||||||||||||||||||||
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||
7