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

ВМ1

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
386.07 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

21

17.

6x + 2,

x < 0

18.

y =

 

sin x,

0 x π 4

 

 

 

 

 

 

 

 

2,

x >π 4

 

19.

 

 

 

 

20.

ln(1 x), x <1

y =

 

 

 

 

 

 

0, 1 x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5, x >5

 

 

 

 

 

 

21.

3 x,

 

x 1

22.

y =

 

2

 

9, 1 < x <3

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

23.

2x 1,

24.

x,

 

 

x 2

y =

 

x, 2 < x 4

 

4

 

 

 

3

,

 

x

> 4

 

25.

x

 

 

26.

1 x,

 

x ≤ −3

y =

 

+1, 3 < x < 0

 

x

 

 

 

2

 

+ x, x 0

 

 

x

 

 

 

27.

x3 1,

x 1

28.

y =

1 2x2 , 1 < x < 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

29.

3x 4,

30.

x

10,

x 9

y =

 

 

 

2

,

9 < x <9,5

 

x

 

 

 

 

+ 3,

x 9,5

 

 

x

 

1,5x + 2,

x <1

 

 

 

x

2

,

1 x < 4

y =

 

 

 

 

16 x

3

,

x 4

 

 

x2 + 2, x < 0,1

 

 

5,

0,1

x 2

y =

 

 

 

x

2,

x 2

3

x + 3, x 0

 

 

 

 

y = ln x, 0 < x < e

 

 

 

x e

1,

 

 

1,

x 0

 

 

 

 

y = cos x, 0 < x <π

 

 

 

x π

1,

 

 

 

x

,

x 4

5

 

 

 

 

 

y = 6x 3, 4 < x < 6

 

 

 

x 6

33,

2 2x, x 0

 

x

,

0 < x <1

y = e

 

 

+ x, x 1

6

sin x + 5,

x < −π / 2

 

π / 2 x π / 2

y = 5,

 

2, x

>π / 2

x

22

3. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНЕ ЧИСЛЕННЯ ФУНКЦІЇ ОДНІЄЇ ЗМІННОЇ

3.1 Аудиторні заняття

1. Знайти похідну функції, використовуючи таблицю похідних та правила диференціювання.

а) y = x 4 + 5x3 6x 2 + 3x 4

 

 

б)

y = ln x 2 +1 arcsin

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

в)

y = cos2 (x + 2) tg(3x2

4)+

4 x

 

5 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Знайти похідну функції, використовуючи логарифмічне

диференціювання:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

а)

 

 

ln x

 

+6

 

 

 

y = (cos 3 x )

 

 

 

 

 

 

 

 

б) y =

 

5 x 2

+ 5

 

 

 

 

 

 

(6x + 4)2 (x 5)3

 

 

 

 

3. Знайти похідну функції, заданої неявно:

а)

x arccos(y + 3) +

 

y

=5x

 

 

 

 

 

 

 

x + y

 

 

 

 

 

x

 

 

 

б)

= e xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4. Знайти похідну функції, заданої параметрично ( t – параметр, а- константа):

 

 

t

x(t) = a cos

3

 

а)

x(t) =

 

 

 

t

 

 

 

 

t 1

б)

3 t

 

 

y(t) = a sin

 

y(t) =t ln t

 

 

 

 

5. Знайти y′′заданих функцій:

 

 

а)

y = (x2 + 5x 6)sin 4x

 

 

 

б)

y 2 + x 4

= 6 sin(xy)

 

 

x(t) =sin(5t + 3) в) y(t) =t cos(t 2)

x(t) = a(t sin t)

в) y(t) = a(1 cos t)

23

6. Довести, що задана функція є розвязком заданого рівняння:

а) y = x(1 ln x), y′ = xy 1

7. Дослідити функцію на екстремум за допомогою першої похідної. Знайти інтервали монотонності функції:

а)

y =

ln x

б)

y =

e x+5

x

x 2 1

 

 

 

 

8. Знайти найбільше та найменше значення функції на заданому проміжку:

y =

x

 

+

 

1

 

, [1; 4].

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Дослідити функцію на перегин. Знайти інтервали опуклості

та угнутості функції.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) y =

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

б) y = x e3x2

 

4 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Знайти асимптоти заданих ліній:

а) y =

 

x2 4x

 

 

 

б)

y =

x +1

 

 

5x 2

 

 

 

 

 

9 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Знайти границі функції за правилом Лопіталя:

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) lim

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідь: 0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) lim x 4 ln x

 

 

 

 

Відповідь: 0

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) lim

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідь: -1/2

 

 

2

 

 

x 1

 

x1

x

 

1

 

 

 

 

12. Знайти рівняння дотичної та нормалі до кривих в заданих

точках:

а) y(x) = x ln x, x0 =1, y0 = 0

б) x 2 + y 2 = 25, x0 = 4, y0 = −3

в) y = (x +1)3 3 x, x0 = 2, y0 =3

13. Провести повне дослідження функції за допомогою диференціального числення та побудувати їх графіки:

 

 

 

 

24

 

 

 

а)

f (x) =

2 x2

 

б) f (x) =

 

x + 5

x + 5

 

(x 2)3

 

 

 

 

в)

f (x) = (x 3) x

г) f (x) =

 

x

 

e x

 

 

 

 

 

3.2 Індивідуальні завдання 3.2.1 Знайти похідну функції, використовуючи визначення похідної.

1. y = sin 3x

 

 

 

 

2. y = tg 2x

3.

y = 213x

 

 

4. y =1 + x x2

 

5.

y =

 

x3

+

x2

2x

6. y = 2 ex 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

7.

y = 2 /(x + 2)

 

8.

y =

cos 2x

 

9.

y =1/(1 x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

10.

y = e3x+2

 

 

 

 

11. y = sin 2x / 3

12.

y = 2x 3x2

 

13.

y =3x2 + 5x

6

14.

y =

x 1

15.

y = 2 sin(x

2

)

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = cos (x / 3)

 

y = 1/ x

 

 

16. y = 4 cos

 

 

+ 2

 

17.

18.

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

y = x2 + 2x

 

 

20.

y = 3 x2

21.

y = 3x +1

 

 

22.

y = x2

 

 

 

 

23.

y = sin (x / 4)

24.

y = 3x+1

 

 

25.

y = ctg4x

 

 

 

 

26.

y =1/(2x + 5)

27.

y = ctg (x / 2)

28.

y = 6 4x2

 

 

29.

y =3x2 / 2

30.

y = (x +1)2

 

 

3.2.2 Знайти похідну функції, використовуючи таблицю похідних та правила диференціювання.

1. а)

y =

x3

+

3

x

2

+ 2 sin x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y = 2cos x+3

3

x 2 +1

25

в)

2.а) б)

в)

y =sin 3 2x ln(x +1) e2 x x

y =1 + x x + arcsin 2x y =5tg (x3 + 3x)+ e 5 x1

y = 3 sin 5x

3tg5x 1 x 2

e x

 

3.а)

б)

в)

4.а)

б)

в)

5.а)

б)

в)

y = 13 cos 5x + 6x3 5

y = 5 x x 2 x12 + 6tg8x

y = ln 2 x + 3cos x arcsin 4x

3 x

y = 4 5 tg 4x + 4x5 3x + 7

y= 1 + e x cos(4x 1) 1 e x

y = 4arccos

1 + x5 + 1 2x x2

 

 

 

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

5

x+1

y =tg2

sin 3x + ctg5x

 

 

3

 

 

1

 

 

y = arctg

+ ln 9x5

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y = x 2

6 log6 5x arccos(3x 3)

4

x

 

 

 

 

6.а) y = e x 3cos 2x 1

б) y =3ln(1 + x )2 1 + cos x

= arcsin x

в) y 23 x log5 8 ctg3x

7. а) y = x 1+ 5 log7 (7x + 5)

26

б) y = arctg 2 x3

+

1

 

1 + ln x

 

 

x2 2

в) y =

+ x 2

3

x

 

sin 5x

 

 

 

8.а) y = arctg7x 3 x + 2x 2

б) y = 9 x 2 + ln(1 + sin 2x)

 

3

 

2 ln x 2

в)

y = (4 + x)

sin 5x

 

e5 x

9.а) y = e x / 2 arccos(5x 1) б) y = (x + 5)2 cos 3 x + 3

в)

y =

ln 3x

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

cos x

x

2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.а)

y =sin 5x 4 ln 5

+

 

x3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) y = ln 6x7 tg4x + 4 x 2x 2

в)

y = xarctg

 

5

 

+ ln

 

x3 + 6

 

 

x

 

 

4

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.а)

y = 6 x2

+ tg5x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y = log6 (x 2 + 2x + 3)+ ln 2 (cos 8x)

в)

y =

 

x3 + 6

 

+ 5x cos 3x

 

 

 

x 2

+10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.а)

y = (5x 2)4

 

4x + ln(5x + 2)

б) y =

 

1

 

 

 

+ ctg(6x + 3)2

x

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y = arcsin

 

 

x 2

 

 

(3 2x)2 tg6x

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. а)

y = x5 x log8 5x + e x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

б)

y =tg

x +

 

 

1

 

 

+ 2sin x

 

 

 

 

4

x 2 2

 

 

 

 

 

 

 

в)

y =

sin x

+ 3

x arcsin(5x +1)

 

 

cos

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. а)

y = cos 8x 3x

2 ln

 

1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y =sin(cos x) +

 

3eln(5 x1)

 

x

 

в)

y = 2arcsin x (6x x 2 )

 

 

1 ctgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

15. а)

y =1 + sin 2x + 3

 

x

 

 

3x

б)

y = arctg(cos 3x) ln(x 2

2)

в) y = e7 x (x + 4)3

x + 5

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

1 cos x

 

 

 

 

16. а)

y = 4 x +

 

 

ln x 2

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y = ctg 2 x arccos8x

 

 

 

 

 

 

 

в)

y =

cos2 x

 

+

6

2 x

e2 x

1

arccos 2x

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17. а)

y = e4 x

1

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = (1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

3

 

ln

4

 

x

2

 

 

x )

 

 

 

 

 

 

+ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y = ecos 5x

 

 

x

+ (x 2

+ 2 x )arctgx

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.а) y = 4 ln 5x 2 cos 2x + ex

б) y = ln(arctg3x) 6 2x +1

в) y = arcsin x

+ 3x x

2x

 

19. а) y = 6(1 x)2 ln(3x 1) + cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

б)

y = arcsin(ex )+

 

e2 x 1

 

в)

y =

cos2 5x

 

+ 6(x 2

1)log 2 x

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

20. а)

y =sin 2x e8x

 

x 2 1

 

б)

y =sin

x 2 + tg(2 cos x)

 

в)

y = etgx

(x +1)3

 

x

 

 

cos 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. а)

y = (x + 5)4 sin 5x + 3ln 2

б) y =tg 3 (x x )1

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 1

 

в)

y =

x + 3

ln(arctgx) e x2

 

 

 

 

 

x 5

 

 

 

 

22. а)

y = arcsin 2x arccos 5x + 3

б)

y = ecos 4 x +

3

 

 

 

 

 

6 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y = (3x

+ sin x)arctg9x

x 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

23.а) y = 23x (x3 6x 2 1)

б) y = (x + 5)4 arctg 2 (cos 5x)

 

3 x 2 + 3

 

2x 4

 

3

в)

y = cos(1 x)

+

3

3 x

 

24. а)

y = arctg6x

1 4x

 

 

б)

y = ( 3 + x)3

2arccos(ln 6 x)

 

в)

y = x 4 arctg2x +

 

sin x

+ cos x

 

log3 x

 

 

 

 

 

 

25.а) y = ln(4x 5) + cos 8x + x5

б) y = ln(e x + 3)2 arcsin(cos x )

в) y = x 2 arctg(x + 5) + x(tg4x + 5)6

29

26.а) y = x 2 + 6x ln(3x 2)

б) y = arctg 2 6x + etgx+1

в) y = xex 1 + arcsin x tg 2 3x

27.а) y = x x + 3cos 6x 2

б) y = ln(arcsin 5x +1) 3 cos 6x

в) y = sin x 1 + x 2 e5x cos x + 2

28.а) y = 5 x 2 + log6 x e x

б) y = arctg(ln 2 6x)+ 5 cos 3x + sin 2x

в)

y = (x 1)4 ln

1 +

1 cos 7x

 

 

 

x

x

29. а)

y =5x+2 1

x

+ sin(2 x)

 

2

 

 

б)

y = 3 (x + 5)4

tg(arcsin 2 x)

в) y = x 2 = 1 4x 2 ln 8x cos x

30.а) y = x 2x + 3e12 x

б) y = (6x 1)3 ln(arctg x + 2 )

в) y = etg 6 x 3 x +10

+ x 5

 

ln x

3.2.3 Знайти похідні логарифмічне диференціювання.

( )tg (2cos8x )

1.а) y = sin x

функцій, використовуючи

б)

y =

(x2 + 2)13

(6x 1)3 (x + 5)4

2.а) y = (arctg 2 9x)etg 6x

3.а) y = (x2 + 4)ctg8 29 x

4.а) y = (sin 4 (3 x))ln(cos 9 x)

5.а) y =(arcsin(cos8x))tg 23x

6.а) y = (ln2 (arcctg20x))e6x

7.а) y = (tg 3 (arccos6x))ln8x

8. а)

y = (ctg 4 (3

x

))arccos x

 

 

 

9. а)

y = (tg4x)log 4 cos 9x

10. а) y = (1/ sin 4x)arctg9 3x

11. а)

y = (cos(6 / x))ln(sin 3x )

 

 

12. а)

y = (arctg 2 9x)2cos3x

 

 

13. а)

 

arcsin2 9 x

log6 (cos( 8

x

))

y = 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. а)

y = (1/

cos 3x )arcsin3 ex

 

 

30

б)

y =

 

 

x + 3

3 (x 5)(x 1)2

б)

y =

(2x2 4) 1 + x2

 

 

(3x 6x2 )9

 

 

 

 

б) y =

x8 3 x 2 (4x 75 )

(29x + 3)6 (7x)9

 

б)

y =

 

(x2 1)(x4 +1)15

 

 

(36x

31)3

 

 

 

 

б) y = (6x 37)

 

23x

 

 

x7 3 x3 + 2x

б)

y =

(5x 4) x 1

 

 

 

 

13x3

 

 

 

 

 

 

б)

y =

3 (1 + x3 )2

 

(6x 7)3

x +1

 

 

 

 

x

 

б)

y =

(x 2)2 7 7x +1

 

 

 

(6x + 2)3

 

 

 

 

б)

y =

(5x 1)5 4 4x + 3

 

 

6 (2x 1)5

 

 

 

 

б) y = 7

(7x 3) (23 5x)3

 

 

 

 

(6x2 1)2

б) y =

(x + 2)6 (4x 3)8

 

 

 

(x 2)5 (x + 3)

б)

y =

5 3x 7 (8x x2 )16

 

 

 

7x 3

 

 

 

 

 

 

б)

y =

8 26x 2

(4x + 3)7

 

 

 

 

2 3x