Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

DIF_calc_2013

.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
3.1 Mб
Скачать

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальные задания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

cos2 4x

 

 

 

 

 

y = 3

x − 1

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

y = ln ln 1 +

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

x2 + 5

;

 

2)

 

x ;

 

3)

8 sin 8x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

y =

 

 

 

2

 

arctg

 

3x − 1

;

 

5)

y = (ln2 x)x+6

;

 

 

 

6)

y = 2xxx

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

5 + 3 ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

y =

 

arcsin

 

 

 

;

8) y = (sin x)5e

;

 

 

 

 

 

 

 

9) y = x2(1−x)/(1+x);

4

 

3 + 5 ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) tg(x + y) = sin(x − y);

11) ex+y

 

= sin

 

 

 

8;

 

12) ln(xy) = 5 − x3;

 

y

13) x = et,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

 

 

 

,

 

 

 

 

 

x = e2t − e2t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

 

1 − t2

 

 

15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = arcsin t;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = t1 + t;

 

 

 

 

 

 

 

 

y = 1 + e2t.

7.8. Найти значения производной в точке x = x0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = cos x − 2 sin4 x, x0 =

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

1

 

 

 

 

;

 

2) y = arcsin x

+

 

 

 

, x0 =

 

.

 

2

 

2

 

 

 

1 − x2

7.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

 

 

 

 

3

 

 

12x

 

9x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, x

0

=

 

; 2) y =

 

 

x

 

 

2x + 2, x

0

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.10.Найти точку на кривой y = 3x2 + 4x + 7, касательная в которой перпендикулярна к прямой x − 20y + 5 = 0.

7.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

 

 

 

1

 

 

x

 

1) y = ln(2x + x2 + x + 1); 2) y = sin2

; 3) y = eln tg(1−x).

 

 

 

x

x + 1

7.12. Вычислить приближенно y = arcsin x, x = 0,08.

7.13. Показать, что функция y = − x4 − x2 удовлетворяет уравнению xyy −y2 = x4. 7.14. Найти производные указанных порядков

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y =

x

2

2 ln x + 3, y =?;

2) y =

 

 

 

 

1

x2, y

 

=?;

4

 

 

(n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin

 

 

 

 

 

 

 

3) y = sin(x + 1) + cos 2x, y

 

=?;

 

 

dy2

 

 

y = sin 53t,

dx2

 

y = 6 + 5t2,

 

 

 

 

4)

x = tg 53t,

d2y

=?;

5)

x = 1

− t3,

 

 

 

d2x

=?.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.15. Найти экстремумы функций

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

x4 2x2 + 3; 2) y =

2x − x2

 

1) y =

 

; 3) y =

 

+

 

.

4

x

1 − x

7.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = x3 12x + 7, [3; 0];

 

2) tg x − x, −

π

π

; 3)

 

x3

+ 16

 

 

 

;

 

 

y =

 

 

, [1; 4].

 

4

4

 

 

x

7.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

 

 

1) y = (x + 4)e2x; 2) y =

x3 1

;

3) x

ln(x + 1);

 

 

4) y =

lim (1 + xn)1/n, x > 0.

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

7.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

f(x) = x2 3x + 2 21/(x+3). x + 3

Задания для самоконтроля

281

7.19.Найти отношение радиуса цилиндра к его высоте, при котором цилиндр имеет при данном объ¨еме V наименьшую полную поверхность.

7.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

1) x→π/2

 

x→0 x

ex 1

x→∞

lim

[(π

 

2x) tg x]; 2) lim

1

 

1

 

; 3) lim (1 + ex)1/x.

 

 

 

 

7.21.Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследо-

вания:

1)область определения X =] − ∞; 1[ ]1; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 1;

3)горизонтальные асимптоты y = 0);

4)наклонные асимптоты: нет;

5)стационарные точки: x = 0, x = 3;

6)точки, где y = : нет;

7)интервалы монотонности: a) возрастания: ]0;1[, ]1;3[; б) убывания: ] − ∞; 0[, ]3; [;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 1/2[, ]1;4[; б) вогнутости: ] 1/2; 1[, ]4; [;

9)значения функции в некоторых точках: y(1/1) = 1/2; y(0) = 1; y(1/2) = 0; y(3/2) = 0; y(3) = 2; y(4) = 1.

7.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = 5x и вычислить е¨ значение в точке x0 = 2. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка

вточке x0 = 2. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант № 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1. Исходя из определения предела, доказать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

2x2

+ 13x + 21

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) nlim

n3

1 = 3;

 

 

2)

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 7

 

 

 

 

= 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→−

7/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

 

8.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n+ 1)

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6n

3

 

 

 

 

 

5

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

 

(n− 1)

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

n

 

;

3)

 

lim

2 5 + ... + 2n − (2n + 3)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

3n

 

 

; 2) n→∞

4n6 + 3

n

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

+ 2x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

2x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

5)

 

lim

 

 

 

 

 

 

1

;

 

 

6)

 

lim

 

 

 

 

 

+ x − 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1 tg(πx/4)

 

 

 

 

 

 

x→∞ x4 2x + 3

 

 

 

 

 

x→−1

 

 

 

 

 

 

x3 − x

 

 

 

 

 

 

7)

 

(cos 2x − 1)x

;

 

 

 

 

 

x2 + 3

2

;

 

 

 

 

9)

 

lim (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

x2 + 1

x2

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

sin

3

x

 

 

8) x

1

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg(πx/2a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/(2x+1)

 

 

 

 

 

 

 

sin 2x − sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

lim

;

 

11)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg x

;

12)

 

lim

 

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

x 0

 

 

2x

 

 

 

 

 

x

 

π/2

 

cos x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

13)

x→0

x2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

;

15)

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

ln cos x

;

 

 

 

 

 

14)

 

lim

2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (1 + tg2 x)1/ ln(1+3x2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

17)

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim ecos2[π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

+n]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.3. Вычислить предел функции

1 f(x) = x sh x + 2

282

Индивидуальные задания

вточке x0 = 2 или показать, что он не существует.

8.4.Записать асимптотическую оценку функций

1) f(x) =

 

 

 

1; 2) f(x) = ln(1 + x2)

1 + x3

 

4

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

8.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x)3x2 5 непрерывна в точке x0 = 2; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной точке.

8.6.Исследовать на непрерывность функции

1) y = 1

 

 

x2,

 

если 0 < x 1;

2) y =

 

1/(2x+1) ; 3) f(x) = x2

+ 1 .

 

 

1/(x2

+ 1),

 

если x 0;

 

 

 

2 + 3

 

 

 

 

 

 

x

4

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

если x > 1;

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.7. Найти производные следующих функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 sin2 17x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = (x − 2)

 

 

x

 

+ 4x

+ 5;

 

2) y = ln ln

 

ln

 

x;

 

 

 

3) y =

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17 tg 3x

 

 

 

4) y = arccos

 

x2 4

;

 

 

 

 

5) y = (2x + 3)ctg2 6x;

 

 

 

6) y = (x + 9)x−3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

 

3 + ch x

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) y = 4 ln th

 

2

 

ln

2

 

 

;

8) y = (sin x)x

 

1;

 

 

 

9) y = x ln 1 + tg x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

10) x2 sin y + cos x = cos 2x;

 

11) arcsin x − 5 = tg

x

;

 

12) ln xy − 2 = y3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

13) y = arctg x;

 

 

 

 

 

 

 

14) y = tt + 1;

 

 

 

15) y = cos2 t.

 

 

 

x = t(1 + t2),

 

 

 

 

x = ln(t +

 

 

 

 

x = sin2 t,

 

 

 

 

 

 

 

t + 1),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.8. Найти значения производной в точке x = x0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = arctg(ex − e−x), x0 = 1;

2) y = ln(5x +

 

 

 

 

 

 

 

25x2 + 1), x0 = 0.

 

 

 

8.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

 

 

 

ctg x + ctg α

 

π

1) y = 2 1 − x2 arcsin x − 2x, x0 = 0; 2) y =

ln 5, x0 =

 

 

 

.

sin α

2

8.10.Найти точку на кривой y = 3x2 4x + 6, касательная в которой параллельна прямой 8x − y − 5 = 0.

8.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

1) y = arctg tg 2 + 1 ;

2) y = ln(e−x + ex); 3) y = 2tg 4x.

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.12. Вычислить приближенно y = x2 + 2x + 5, x = 0,97.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y − ny ex(x+

8.13. Показать, что функция

 

 

 

 

 

удовлетворяет уравнению

y = (x+1)n(ex

1)

 

 

 

 

 

x + 1

 

1)n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.14. Найти производные указанных порядков

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = ex + 2e2x, y =?;

 

2) y = x2 + cos3 x, y =?; 3) y =

2x + 5

, y(n) =?;

 

13(3x + 1)

y = 1 − t3

,

 

 

dy2

 

 

y = 5 cos t,

 

 

 

 

 

 

 

 

dx2

 

 

 

4) x = 5t3

6t + 8,

d2x

=?;

 

5) x = sin2 t,

 

d2y

=?.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания для самоконтроля

 

 

 

 

 

283

8.15. Найти экстремумы функций

 

 

 

 

1) y = 3

2x2

x4

; 2) y =

 

x

 

; 3) y = ex + e−x.

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

4

8.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = 2x3 + 3x2

 

 

 

 

2x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

12x + 1, [ 1; 5];

2) y =

 

, [

2; 0,5];

3) y = 3

2x2 + 1, [ 2; 1].

(x − 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

 

 

1) y =

2 4x2

;

2) y = e1/(3

x); 3) y = x2ex;

 

4) y =

lim 1 + xn

+

x2n

 

1/n.

 

 

2n

 

 

1 4x2

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

8.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

f(x) = x2 + 3x + 2 31/(x−1). x − 2

8.19.Найти соотношение между радиусом R и высотой H цилиндра, имеющего при данном объ¨еме наименьшую полную поверхность.

8.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

1) lim

(sin x

 

tg x); 2) lim

1 +

1

ln x

;

3) lim

ex + e−x 2

.

x

 

 

x→π/2

 

x→∞

 

 

x→0

1 cos x

8.21. Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследования:

1)область определения X =] − ∞; 1[ ] 1; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 1;

3)горизонтальные асимптоты: нет;

4)наклонные асимптоты y = x − 1;

5)стационарные точки x = 2, x = 0, x = 2;

6)точки, где y = : x = 1;

7)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 1[, ]0;1[, ]1;2[; б) вогнутости: ] 1; 0[, ]2; [;

8) интервалы монотонности: а) возрастания: ] − ∞; 2[, ]1; [; б) убывания: ] 2; 1[, ] 1; 0[, ]0;1[;

9)значения функции в некоторых точках: y(2) = 3,5; y(0) = 0; y(1) = 2; y(2) = 2.

8.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = e4x и вычислить е¨ значение в точке x0 = 2. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка

вточке x0 = 2. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

Вариант № 9

9.1. Исходя из определения предела, доказать, что

1) lim

 

3n2

=

3;

2) lim

6x2 5x + 1

=

1.

 

− n2

x − 1/3

n→∞ 2

 

 

x→1/3

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

284

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальные задания

 

9.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

+ 3

 

 

n − 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 2

 

 

2

 

1)

lim

 

 

4

 

;

 

 

 

 

 

 

 

2)

lim

 

5

n

 

 

 

 

 

;

3)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

22n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 2 + ... + n

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

→∞

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

2

 

− n − 3

 

 

 

→∞

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim

1 + cos(πx/4)

;

5)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 4

 

 

;

 

 

 

6)

lim

 

 

x

 

+ 1 − x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

→−

2

 

2x

3

 

3x + 10

 

 

 

 

x

→∞

 

x

3

+ 2 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg(

 

3x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

lim

 

x2 + 3

;

 

8)

 

lim

 

 

 

)

 

 

9)

 

x − sin 5x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

2

+ 8

3

 

x

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

x

0

 

x + tg 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + x

2

 

(x3

+1)/x2

 

10) lim

cos 4x − 1

;

 

 

 

11) lim

sin(x − π/3)

;

 

 

12)

lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

tg2 2x

 

 

 

 

 

 

x→π/3

 

 

21 cos x

 

1/x3

 

 

x→∞

4 + x2

 

 

 

 

13) lim

ln(1 + x)

;

 

 

 

 

14) lim

 

 

1 + tg x cos 2x

 

;

15)

lim x1/x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + tg x cos 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

2x

1

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

 

x

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

n+1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

lim

 

(n + 1) sin

 

 

[π/(n + 1) ]

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

lim esin2[π

n2+1]

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

n sinn(π/n2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.3. Вычислить предел функции

f(x) = x sin π(x + 2) x + 1

вточке x0 = 1 или показать, что он не существует.

9.4.Записать асимптотическую оценку функций

1) f(x) = ex cos 2x; 2) f(x) = 3 x2 + 1 1

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

9.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 3x2 2 непрерывна в точкеточке.x0 = 5; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

9.6.Исследовать на непрерывность функции

1) f(x) = 2 sin x,

 

если 0 x π/2;

2) y = 1 41/(x−3);

3) y =

2 x .

 

0,

 

 

если x < 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π + 4

 

 

 

x

4

 

 

2

x,

если x > π/2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.7. Найти производные следующих функций:

 

y =

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

1)

(x

2

 

x

2

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 5)

 

 

 

 

 

+ 5

 

 

 

y = arcsin

 

 

2

 

 

 

4)

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 +

 

 

 

 

 

7)

1

 

 

 

 

8 th(x/2)

;

y =

 

 

ln

4

 

 

 

 

 

8

 

 

 

8 th(x/2)

 

10)

cos x + cos y = sin(xy);

13)

y = 2t2;

 

x = arctg t,

2) y = ln

ln x

;

 

3) y =

sin 3 cos2

3x

;

 

sin 2x

 

4 sin 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) y = (x + 8)tg ex;

6) y = 3x ln 5x;

 

 

 

 

8) y = x1919x;

 

 

9) y = x(esin x 1);

 

11)

(x + y)2 (x − y)3 = 0;

12)

ex/y − y3 = tg

y

;

x

 

y = ln(1 + t);

 

y = sin3 2t.

 

 

14)

x =

1 − t2

,

15)

x = 2 cos3

2t,

 

 

9.8. Найти значения производной в точке x = x0:

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1) y = ln(e4x + e2x 1), x0 = 0; 2) y =

arctg emx, x0

= 0.

 

m

Задания для самоконтроля

 

 

 

285

9.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

1) y =

1 + ln 2

, x0 = 0; 2) y = 5 arcsin

 

 

, x0 = 2.

5

 

sin x + ln 2(cos x)

 

 

x + 2

9.10.Найти точку на кривой y = 5x2 4x+1, касательная в которой перпендикулярна

кпрямой x + 6y + 15 = 0.

9.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1+cos 6x

 

 

 

 

 

1) y = ln(x

 

1)

 

;

2) y = (x + 1) arctg x, 3) y = e

 

 

.

 

x

 

 

9.12.Вычислить приближенно y = x21, x = 0,998.

9.13.Показать, что функция y = x/ cos x удовлетворяет уравнению y −y tg x = sec x.

9.14.Найти производные указанных порядков

1) y = (2x + 3)

+ 1 + x, y =?;

2) y = 4

 

 

 

 

, y

=?;

3) y = lg(x + 4), y

 

=?;

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

d2x

 

x = et,

 

 

 

 

 

d2y

 

 

 

 

 

y = t + 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

'x = arcsin t ,

 

=?;

5)

y = 5t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=?.

 

 

dy2

 

6,

 

 

 

dx2

 

 

9.15. Найти экстремумы функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y =

 

x3 − x4; 2) y =

x − 1; 3) y

=

 

 

+

 

.

 

 

 

 

 

3

2

 

x

 

 

 

9.16.Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y = 2x3+3x212x+1, [3; 0];

2) y =

x − 1

 

, [3; 0]; 3) y = arcsin x2, − 22

; 22 .

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.17. Исследовать функции и построить их графики

 

 

 

 

 

 

 

1) y = ln(x2

4x + 8); 2) y =

x − 1

 

; 3) y = (x

1)e3x;

4) y = lim

1 +

x2

 

n.

 

 

n

 

 

 

x2 2x

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

9.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

f(x) =

x(x + 1)(x − 2)

x + 2

9.19.Найти стороны прямоугольника наибольшего периметра, вписанного в полуокружность радиуса R.

9.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

 

lim

2

 

 

1

 

; 2) lim

xex/2

;

3) lim (tg x)tg 2x.

1)

 

 

x − 1

 

x→1 x2 1

x→∞ x + ex

 

x→π/2

9.21. Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследования:

1)область определения X =] − ∞; 2[ ] 2; 2[ ]2; [;

2)вертикальные асимптоты: x = 2, x = 2;

3)горизонтальные асимптоты: y = 0 (x → +), y = 1 (x → −∞);

4)наклонные асимптоты: нет;

5)стационарные точки: x = 4, x = 0, x = 4;

286

Индивидуальные задания

6)

точки, где y = : нет;

7)

интервалы монотонности: а) возрастания: ] − ∞; 4[, ] 2; 0[; ]4; [; б) убывания:

 

] 4; 2[, ]2;4[;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] 5; 2[, ] 2; 0[, ]5; [; б) вогнутости: ] − ∞; 5[, ]0;2[, ]2;5[;

9)значения функции в некоторых точках: y(5) = 0; y(4) = 1; y(3) = 0; y(0) = 0; y(3) = 1; y(4) = 2, y(5) = 1.

9.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = 1/(x − 3) и

вычислить е¨ значение в точке x0 = 1. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 1. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3

вформе Лагранжа и в форме Коши.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант № 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.1. Исходя из определения предела, доказать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

2n + 1

 

=

2

;

 

2)

lim

x2 4x + 3

= 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n − 5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

x→3

 

 

 

 

 

x − 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При ε = 0,01 найти N(ε) для последовательности и δ(ε) для функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.2. Найти пределы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

 

(n + 1)! + (n + 3)!

;

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 5

 

 

 

 

3n

+ 2

 

 

; 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim [ n(n + 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (2n − 1)

 

n

→∞

2

 

 

 

 

 

(n

+ 2)!

 

 

 

 

 

n

→∞ 1 3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

n

→∞

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

n(n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 3 + 5 + ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim

 

 

x + 1 + tg(πx/3)

;

5)

lim

5x

 

 

3x

 

28

;

 

 

 

 

 

6)

lim

 

4x

+ 2x

 

 

+ 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x4 + x3

 

 

 

1

 

x→1

 

 

 

 

 

 

cos(πx/4)

 

 

 

 

 

 

x→2

 

5x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + x + 1

 

 

 

 

 

x2

 

x)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

 

 

;

tg 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9) x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 − x

 

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

10) lim

tg x − sin x

;

 

 

 

 

 

11)

lim

 

 

1 sin 2x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12) lim

e

cos

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

x→0

 

x2 sin 2x

2

 

 

;

 

 

14)

x→π/4

π4 − x

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

15)

 

x→0

 

 

 

 

2x2

 

 

;

 

 

 

 

x→∞

2x + 3

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x − a

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

2x

1

 

(x +1)/x

 

 

 

 

 

 

lim (2

 

 

 

ex2 )1/(1

 

cos πx)

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

x

+ a

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

1

 

·16

· · ·(3n

2)2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

4

 

10

 

 

(6n

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos[π

n2+n

]

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.3. Вычислить предел функции

f(x) = x1 (x2e1/x2 1)

вточке x0 = 0 или показать, что он не существует.

10.4.Записать асимптотическую оценку функций

1) f(x) = ln(1 + x sin 2x); 2) f(x) = 4 x + 1 1

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

10.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 2x2 3 непрерывна в точкеточке.x0 = 4; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

10.6.Исследовать на непрерывность функции

1) f(x) =

1

 

x2

,

если 0 x < 1;

2) y = 1

+ 21/(2x1)

;

3) y = x2

+ 1 .

 

x

+ 1,

 

если x < 0;

 

 

1/(2x 1)

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

если x > 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

x

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.7. Найти производные следующих функций:

Задания для самоконтроля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

287

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+ 1

 

 

 

sin

6x

 

1)

y =

(2x − 3)

 

 

 

3

;

 

2)

y = ln

 

2x +

 

 

; 3)

y = sin 3 +

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

+ 1

− x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

1

x;

 

 

5)

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

6)

 

 

 

;

 

 

 

 

 

y = arctg

1

− x

 

 

 

 

y = xtg 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = 21cos ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 + ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

1

 

 

 

 

;

8)

y = (cos 2x)ln sin 2x;

9)

y = e−x(2 sin 5x − 3);

y =

 

arcsin

 

 

1 + 3 ch x

8

10) 2 + y2 − xy = ln x;

 

 

11) sin(xy) = cos(x + y);

12)

ey − esin x =

y

;

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

y = sin 2t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = arccos t;

 

 

 

 

 

 

y = ln tg et;

 

 

 

 

 

13)

 

 

 

13) x = t

1 − t ,

 

 

 

14) x = arctg e ,

 

 

 

 

 

x = cos t

+ sin t,

10.8. Найти значения производной в точке x = x0:

1) y =

1

ln

1 − x2

, x

 

= 1;

2) y =

1

arctg

2x − 1

 

, x

 

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

10.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

1) y = x2 + 4x − 5 4, x0 = 3; 2) y = cos ex − x − 5, x0 = 0.

10.10.Найти точку на кривой y = 3x2 5x − 11, касательная в которой параллельна прямой x − y + 10 = 0.

10.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

 

x2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x − 1

 

 

 

1) y = arctg

 

1

; 2) y = ln

 

 

 

 

;

3) y = (ln 2)x

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

10.12.Вычислить приближенно y = x6, x = 2,01.

10.13.Показать, что функция y = x −x 1 +x3 удовлетворяет уравнению x(x−1)y +y =

x2(2x − 1).

10.14. Найти производные указанных порядков

 

1

ln2(1

− x), y =?;

 

 

 

1

 

1

, y =?;

1) y =

 

1) y =

 

sin x

 

2

3

x

 

4)

'x = t

 

t ,

 

dy2 =?; 5)

'y = 6 ,

 

 

 

 

2

1

 

2

 

 

 

x = ln 2t,

 

 

 

y = 5 4t,

 

d x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

10.15. Найти экстремумы функций

3) y = a3x, y(n) =?;

d2y dx2 =?.

1) y = x − ln(1 + x2); 2) y =

1 + 3x

 

 

1

x2.

 

;

3) y = x sin x + cos x −

 

4

4 + 5x2

10.16. Найти наибольшее и наименьшее значения функций в указанных интервалах:

1) y =

a2

 

+

b2

,

(0 < x < 1)

 

;

2) y =

x − 3

, [2; 8];

3) y = arctg

1

− x

, [0; 1].

 

 

(a > 0, b > 0)

 

 

 

 

 

 

x

 

 

1 − x

 

 

 

x

2

+ 7

 

 

 

 

1

+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.17. Исследовать функции и построить их графики

y = n→∞

 

 

 

 

 

 

1) y = x

3

ln x; 2) y = x − x

; 3) y = x − 1

n

x

, x > 0.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

+ 2

 

2

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; 4)

lim

1 +

 

 

 

 

288

Индивидуальные задания

10.18. Найти асимптоты и построить эскиз графика функции

f(x) = x2 + 3x + 2 25/(x−2). x − 2

10.19.Боковые стороны и меньшее основание трапеции равны по 10 см. Определить е¨ большее основание так, чтобы площадь трапеции была наибольшей.

10.20.Вычислить указанные пределы, используя правило Лопиталя:

 

lim

1

 

4

 

; 2) lim(2

 

x)tg(π/2); 3) lim

2

 

(ex + e−x) cos x

.

1)

 

x2 4

 

 

 

x→2 x − 2

x→1

x→0

 

x4

10.21.Построить эскиз графика по известным результатам аналитического исследо-

вания:

1)область определения X =] − ∞, ∞[;

2)вертикальные асимптоты: нет;

3)горизонтальные асимптоты: нет;

4)наклонные асимптоты: y = −x/2;

5)стационарные точки: x = 0, x = 4;

6)точки, где y = : x = 3, x = 3;

7)интервалы монотонности: а) возрастания: ]3; 0[, ]3; 4[; б) убывания: ]−∞; 3[, ]0; 3[,

[4; [;

8)интервалы выпуклости и вогнутости: а) выпуклости: ] − ∞; 3[, ] 3; 3[, ]3; 5[; б) вогнутости: ]5; [;

9)значения функции в некоторых точках: y(4) = 0; y(3) = 4; y(2) = 0; y(0) = 4; y(4) = 0; y(5) = 2.

10.22.Записать формулу для производной n-го порядка функции y = x и вычис-

лить е¨ значение в точке x0 = 2. Представить функцию формулой Тейлора до n-го порядка в точке x0 = 2. Выписать остаточный член формулы Тейлора при n = 2, 3 в форме Лагранжа и в форме Коши.

Вариант № 11

11.1. Исходя из определения предела, доказать, что

1) lim

n→∞

При ε = 0,01 найти N(ε) 11.2. Найти пределы

4n3 2n + 1

1) lim ;

n→∞n n2 2

4)

lim

 

 

x2 + 5 1

;

 

 

2 sin(π/x)

 

x→2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

7)

lim

x2 3

;

 

 

 

x3 4x

 

x→2

 

 

 

 

10) lim

cos 4x − cos 3x

;

 

x→0

 

x sin x

 

 

13)lim x cos x;

x→0

 

 

 

16) n→∞

3n

;

lim

n

(2n + 1)!!

 

 

 

 

 

5n

=

5;

2)

lim

3x2 2x − 1

=

4.

n + 1

x + 1/3

 

 

x

→−

1/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для предела последовательности и δ(ε) для предела функции.

2)

 

lim

 

 

 

9n2

;

 

3)

lim

1 2 + ... + (2n − 1) 2n;

 

 

n

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

9n4 + 1

 

 

 

 

 

 

9n8 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

lim

 

2x

 

 

+ x − 2

;

 

6)

lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x + 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

x2 3x + 2

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x − x2/(x+1)

 

 

 

 

 

8)

lim

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

;

 

9)

lim

sin[(x − π/3)/2]

;

 

 

 

 

x 1

 

 

1 x2

 

1

 

 

 

 

x π/3

 

1

π/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 sin x + tg xcosec2 x

 

 

x→∞ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

lim

x + arctg x

;

 

 

 

 

 

12)

lim

 

 

x

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

x→0 3 cos x

 

 

 

 

;

15)

x→0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (1 + sin2

 

)1/3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

x

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1/2

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ 1 + sin[π(n

 

+ 1)

 

 

Задания для самоконтроля

289

11.3. Вычислить предел функции

 

f(x) = exp

π 3

x + 3

в точке x0 = 3 или показать, что он не существует. 11.4. Записать асимптотическую оценку функций

 

 

 

 

 

1) f(x) =

3

1 + x −

3

3x + 1; 2) f(x) = tg x − sin x

 

 

при x → 0 и определить порядок первой бесконечно малой относительно второй.

11.5.Исходя из определения, доказать, что функция f(x) = 5x2 + 1 непрерывна в точкеточке.x0 = 7; найти δ(ε) при ε = 0,1. Показать, что функция непрерывна в произвольной

11.6.Исследовать на непрерывность функции

1) f(x) =

x2,

 

если 0 x < 1;

2) y = 1 42/(x−3);

3) y = 2

 

.

 

−x,

 

если x < 0;

 

 

 

1

 

 

2

 

x,

если x 1;

 

 

 

 

 

x − 3x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.7. Найти производные следующих функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = (1 − x2)

5

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

2) y = ln arcsin 1 + e2x;

3) y = ln 2 + sin 3x;

 

 

x3 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 6x

 

 

4)

y = arctg

tg x − ctg x

;

 

 

 

5)

y = xsin 3x

;

 

 

 

 

 

6)

y = 4ln cos 5x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) y =

 

sh x

3

th 5x;

 

8)

 

 

 

8

 

 

 

 

tg x

;

 

9) y = (ctg

 

 

 

 

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ch x

 

+

2

 

y = (x

 

+ 1)

 

 

 

 

x) sin e

10) arccos(xy) = ln(x + y);

11) ey sin y − ex cos x = 0;

12) 5x + 5y = 5x+y;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + t

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

y = 1/ t;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

'y =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

t

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = ln

1 − t,

 

x = ctg t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.8. Найти значения производной в точке x = x0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) y = 2 cos x − 3 ln tg

 

 

, x0 =

 

; 2) y = arctg x2 1 + ln x, x0 = 2.

 

 

 

2

2

 

 

11.9. Составить уравнения касательной и нормали к кривой в данной точке x0:

1) y = ln

1 3 4x

, x

 

= 0; 2) y =

1

ex(x4

+ 2x2 + 2), x

 

= 0.

 

0

2

0

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.10.Найти точку на кривой y = −x2 + 7x + 16, касательная в которой параллельна прямой y = 3x + 4.

11.11.Найти первый dy и второй d2y дифференциалы функций

 

 

 

 

 

 

1

; 3) y = earcsin

 

.

 

 

x + x + 1

 

 

 

 

 

1) y = ln

; 2) y = sin2 ln

1−x2

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

11.12. Вычислить приближенно y =

x2, x = 1,03.

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

11.13. Показать, что функция y =

x cos x + 3x удовлетворяет уравнению xy

 

=

y + x2 sin x.

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]