Рабочая_тетрадь_по_м._а
.pdfМИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра информатики и прикладной математики
В.Д. Павлидис
РАБОЧАЯТЕТРАДЬ поматематическомуанализу. Часть1
Студента(ки) _________ курса _____ группы очной формы обучения
_______________________________________________________________
(ФИО)
Направления____________________________________________________
Преподаватель:___________________________________________________
Электронное издание
Оренбург Издательский центр ОГАУ
2013
УДК 517.2 ББК 22.161 П 12
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» (председатель совета – профессор В.В. Каракулев).
Рассмотрено и рекомендовано к печати методической комиссией факультета информационных технологий 2 мая 2012 г. Протокол № 10.
Рецензенты:
И.В. Прояева – к.ф.-м.н., доцент С.Е. Тычинина – к.ф.-м.н., доцент
Павлидис, В.Д.
П12 Рабочая тетрадь по математическому анализу. Часть 1: учебное пособие: [Электронный ресурс] 436 Кб / В.Д. Павлидис. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2013. – 49 с. –
Системн. требования: PC не ниже класса Pentium II; 512 Мб RAM; Windows XP/Vista/7; Adobe Acrobat Reader 7.0 и выше. – № свидетельства о регистрации электронного учебного пособия 4771-э.
Рабочая тетрадь по математическому анализу включает методический материал, рекомендованный для организации самостоятельной работы студентов очной формы обучения по направлениям подготовки 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления, 090105 – Комплексное обеспечение безопасности автоматизированных систем, 090303 – Информационная безопасность автоматизированных систем» и студентов-бакалавров по направлению подготовки 230100 – Информатика и вычислительная техника, 090900 – Безопасность автоматизированных систем, 220400 – Управление в технических системах, 110800 – Агроинженерия
УДК517.2 ББК 22.161
Подписано к использованию 12.02.2013. Заказ № 4771-э
© Павлидис В.Д., 2013.
© Издательский центр ОГАУ, 2013.
2
ВВЕДЕНИЕ
Преподавание математических дисциплин для студентов инженерных специальностей включает следующие задачи: ознакомить студентов с основами математического аппарата, необходимого для решения теоретических и практических инженерных задач; привить умение самостоятельно изучать учебную литературу по математике и ее приложениям; развить логическое мышление и повысить общий уровень математической культуры.
Рабочая тетрадь по математическому анализу представляет собой методический материал для организации самостоятельной работы студентов.
Преподаватель, своевременно проверяя рабочую тетрадь, имеет возможность выявить пробелы в знаниях студентов и организовать индивидуальную работу со студентами, у которых возникли затруднения при выполнении заданий по темам раздела «Элементы математического анализа» дисциплины «Математика».
Каждая тема включает:
–контрольные вопросы; студенты, чтобы ответить на них, могут работать с конспектами лекций, учебниками и учебными пособиями по математике;
–определения основных понятий темы;
–выполнение ключевых заданий темы по предложенному алгоритму;
–задания для самостоятельной работы различной степени сложности;
–творческие задания; студенты могут предложить примеры задач, при решении которых можно использовать данную тему или историю развития темы.
3
Тема: Понятие функции. Способы задания функции. Свойства функции.
1Контрольные вопросы:
1.Что называется функцией?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.Какие способы задания функции вы знаете?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3.Какие функции называются элементарными?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4.Что называется областью определения функции?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5.Что называется областью значения функции?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6.Как построить график функции с помощью преобразований? Продолжите предложения:
–График функции y=f(x)+a получается из графика функции y=f(x)
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
–График функции y=f(x-b) получается из графика функции y=f(x) _________
__________________________________________________________________
–График функции y=kf(x) получается из графика функции y=f(x) растяжени-
ем (сжатием) по оси _________________________________________________
–График функции y=f(mx) получается из графика функции y=f(x) сжатием
(растяжением) по оси _______________________________________________
–График функции y=–f(x) получается из графика функции y=f(x) симметричным отображением относительно оси _______________________________
–График функции y=f(–x) получается из графика функции y=f(x) симметричным отображением относительно оси _______________________________
4
|
2 Дайте определения следующим понятиям: |
||
|
|
|
|
№ |
Основные понятия |
|
Определения |
1 |
Функция |
|
|
|
|
|
|
2 |
Чётная функция |
|
|
|
|
|
|
3 |
Нечётная функция |
|
|
|
|
|
|
4 |
Функция монотонно |
|
|
|
возрастающая (убы- |
|
|
|
вающая) на интервале |
|
|
|
(а, в) |
|
|
5 |
Основные элементар- |
1. |
Степенная ___________________________ |
|
ные функции |
_______________________________________ |
|
|
|
2. |
Показательная ________________________ |
|
|
3. |
Логарифмическая _____________________ |
|
|
4. |
Тригонометрические:__________________ |
|
|
_______________________________________ |
|
|
|
5. |
Обратные тригонометрические: |
|
|
_______________________________________ |
|
|
|
_______________________________________ |
|
|
|
|
|
3 Практические задания по теме:
1. Даны функции, заполните таблицу:
y=3x2+sin x; y+ln xy=cos xy ; y=tg(x2+7x); y=cos(2x+3); y=(5x3+2x)ln x;
|
y |
+5x+y=ln y; y=cos(x3+2y)-sin3x; y=arccos( 3х2 2х ); y-3x2+cos3x=5. |
|||
|
|
||||
|
x |
|
5х 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функция задана в |
Функция задана в |
Функция является |
Функция не является |
|
|
|
явном виде |
неявном виде |
сложной |
сложной |
|
|
|
|
|
|
Для выполнения задания вспомните необходимые определения.
5
|
2. Найти область определения функции: y |
1 |
ln(2x 1) |
|
|
3x x2 2 |
|||
|
Чтобы найти область определения функции, можно воспользоваться |
|||
алгоритмом: |
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Алгоритмы |
Ситуация предложенному алгоритму |
||
|
|
|
|
|
1 |
Выписать элементарные функ- |
|
|
|
|
ции из которых состоит данная |
|
|
|
|
функция |
|
|
|
2 |
Записать области определения |
|
|
|
|
выделенных функций |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Найти решение полученной |
|
|
|
|
системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Выписать области определения |
|
|
|
|
исходной функций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 Задания для самостоятельной работы |
|
Найти область определения функций:
1. f(x)= |
2x |
___________________________________________________ |
3 2x x2 |
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. f(x)= |
х |
|
1 |
lg( 2х 3 )__________________________________________ |
|
3 |
х 3 |
||||
|
|
|
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3. f(x)= 5х 1 _____________________________________________________
ln(3x 2)
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4. f(x)=lg( х2 5х 6 )_________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6
5. f(x)= 21х arcsin x 3 2 ________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6. f(x)= arccos(x 2) ln(x 2) ___________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
7. f(x)= lg(3 x) ______________________________________________________
4 x2
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
8. f(x)= |
х |
|
3 |
х 2 |
________________________________________________ |
|
2х 1 |
х 5 |
|||||
|
|
|
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
1
9.f(x)=5х2 1 ________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
10.f(x)= lg(x2x x5) _____________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Построить график функции с помощью преобразований:
|
y 7 6x x2 ; |
y |
3x 2 |
; |
y 3 2x 1 ; |
y 2log2 x 4 ; |
y 2cos x 1 ; |
|
x 1 |
||||||
|
1 sin 3x . |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
7
5 Творческая работа (это интересно знать)
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
8
Тема: Числовая последовательность. Предел последовательности.
1.Контрольные вопросы:
1.Что называется числовой последовательностью?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.Как найти члены последовательности, зная формулу общего члена?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3.Дайте определение предела последовательности:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4.Как при нахождении предела последовательности раскрывать неоп-
ределённости вида ( ), ?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2 Практические задания по теме:
1. Написать первые пять членов последовательности, и изобразить их на числовой прямой:
|
n 1 |
n |
|
|
|
2 |
|
|
|
3n 1 |
|
n2 1 |
|
3n 5 |
|
x 2 |
|
; x 1 |
1; x |
n |
n |
|
2n 1; x |
|
|
|
; x |
|
|
; x |
|
|
|
|
n 2 |
2n 1 |
n3 |
||||||||||
n |
|
n |
|
|
|
|
n |
|
n |
n |
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. Зная первые члены последовательности, написать формулу её общего члена:
1,1/3,1/5,1/7,…. _____________________________________________________
1,1/4,1/9,1/16,1/25,….________________________________________________
2 112 113 114 _________________________________________________
-1, 2, -3, 4,5….______________________________________________________
9
3. Доказать, что число является пределом последовательности, пользуясь определением:
При выполнении задания 3 можно пользоваться следующим алгорит-
мом:
Берём любое 0, составляем неравенство | хn-А |< , решаем это неравенство относительно n, в результате решения находим число, зависящее от, обозначим его за N, получим неравенство n N.
|
|
|
|
Рассмотрим пример: Доказать, что lim |
n 3 |
|
|
1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2n 1 |
|
||||||
|
n 3 |
|
Берём любое 0, составляем неравенство |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
2n 6 2n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
4n 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
7 |
|
|
|
|
7 |
|
4n 2 7 n |
7 |
|
|
1 |
. Если =0,1,то n 18/ |
|||||
4n 2 |
4n 2 |
4 |
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
1. lim2n 1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
n 4n 1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. lim3n 2 |
|
3 |
n 2n 1 |
|
2 |
________________________________________________________________
3. lim n2n2 1 1
n
4. Найти предел последовательности:
При нахождении предела последовательности могут встретиться следующие неопределённости , . Чтобы устранить неопределённость
1-ого вида разделите числитель и знаменатель дроби на степень с наивысшим показателем, найти полученный предел.
№ |
Алгоритмы |
|
Выполнение соответствующего алгоритма |
|||||||||||||||||||||
1 |
Подставить предельное зна- |
lim |
3n3 |
|
5n |
7 |
|
|
|
3 3 |
5 7 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||
|
чение n в выражение |
n |
2 6n |
|
|
|
|
|
|
|
2 6 |
|
|
|
||||||||||
2 |
Определить вид неопреде- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лённости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Находим степень с наивыс- |
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
шим показателем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Делим числитель и знамена- |
|
|
3 |
5 |
|
7 |
|
|
|
3 |
0 0 |
|
3 |
|
|
|
1 |
||||||
|
lim |
|
n |
2 |
n |
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
тель дроби на n |
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
0 6 |
6 |
2 |
||||||||||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10