Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математический анализ (часть I).doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
4.66 Mб
Скачать
  1. Задания с экономическим содержанием

Указание: вместоnподставить номер вашего варианта.

Задание 48. Функции спроса и предложения на некоторый товар на рынке описываются зависимостями вида:.

Найти:

  • наибольшую равновесную цену ;

  • пределы отношений спроса и предложения, характеризующие различные изменения ситуации на рынке:

;

  • эластичность спроса на товар в точке равновесной цены .

Задание 49. Пусть количество реализованного товара, при этом функции затрат и дохода описываются зависимостями вида:

.

Определить:

  • средние и предельные издержки при ;

  • найти максимум прибыли: .

Образцы решения заданий контрольной работы

Задание 1. Доказать,что ,указать .

Доказательство:

Согласно определению предела числовой последовательности необходимо для любого найти номертакой, что при любыхвыполнялось неравенство.

Рассмотрим модель .

Так как можно записать цепочку неравенств.

То есть, поскольку нам не требуется найти наименьшее , можно записать, откудаи в этом случае— целая часть числа.

Итак, получается, что при выполнено неравенство, что и требовалось доказать.

Задание 2. Вычислить предел числовой последовательности .

Решение:

.

Для раскрытия неопределённости данного вида преобразуем выражения, стоящие под знаками пределов, поделив и числитель, и знаменатель на наибольшую степень. Для этогосначала определим наибольшую степень числителя, а затем знаменателя.

Для числителя имеем: ~и~, следовательно, получим, а для знаменателя —~, т. е. тоже.

Поделим и числитель, и знаменательна :

.

Следовательно, .

Задание 3. Вычислить предел числовой последовательности .

Решение:

Заметим, что, а, поэтому

Неопределенностьвидараскрывается с помощью второго замечательного предела.

Преобразуем выражение, стоящее под знаком предела следующим образом:

Итак, .

Задание 4. Вычислить предел функции .

Решение:

.

Задание 5. Вычислить предел: .

Решение:

Для раскрытия неопределенности разложим числитель и знаменатель дроби, стоящей под знаком предела, на множители. Заметим, что. Так как при, значит,делится на.

Поделим«столбиком» многочлен на двучлен:

_

_

_

0

Следовательно,

Задание 6. Вычислить предел функции .

Решение:

Задание 7. Вычислить предел функции 

Решение:

Задание 8. Вычислить предел функции .

Решение:

.

Задание 9. Вычислить предел функции .

Решение:

.

Раскроем эту неопределенность, умножив числитель и знаменатель дроби на выражение,сопряженное числителю и преобразуем результат:

.

Задание 10. Вычислить предел функции .

Решение:

Заметим, что, а, поэтому

Неопределенностьвидараскрывается с помощью второго замечательного предела.

Преобразуем выражение, стоящее под знаком предела следующим образом:

Итак, .

Задание 11. Вычислить предел функции .

Решение:

Заметим, что , а, поэтому искомый предел равен, т. е..

Задание 12. Вычислить предел функции .

Решение:

Воспользуемся первым замечательным пределом .

Имеем: .

Задание 13. Исследовать функцию на непрерывность.

Решение:

Поскольку элементарные функции непрерывны, то данная функция непрерывна всюду за исключением, быть может, двух точек:и.

Исследуем функцию на непрерывность в этих точках.

Для этого найдем пределы функции в точках  и слева и справа:

,значит .

Найдем .

, т. е., следовательно, функция непрерывна в точке.

,следовательно, в точке функция терпит разрыв.

Таким образом, исходная функция непрерывна всюду кроме точки, которая является точкой разрыва первого рода.

Задание 14. Исследовать на непрерывность функцию в точкахи.

Решение:

Легко видеть, что при , таким образом, в точкеданная функция непрерывна, а в точкефункциянеопределенна.

Найдем левый и правый пределы функции в этой точке:

значит, точкаявляется точкой разрыва функции, а поскольку один из пределов бесконечен, то эта точка разрыва второго рода.

Задание 15.1 Найти производную функции .

Решение:

.

Задание 16. Найти производную функции .

Решение:

.

Задание 17. Найти производную функции .

Решение:

Задание 18. Найти производную функции .

Решение:

Задание 19. Для функции ивычислить .

Решение:

Задание 20. Найти производную n-го порядка функции .

Решение:

;

;

; и т. д.

Исходя из полученного, можно выявить следующую закономерность: .

Задание 21.2 Вычислить предел .

Решение:

Задание 22. Вычислить предел .

Решение:

Задание 23. Вычислить предел .

Решение:

, т. е. сразу правило Лопиталя применить нельзя.

Путём тождественных преобразований выражения, стоящего под знаком предела, сначала сведём неопределённость видак неопределённости вида:

Задание 24. Вычислить предел .

Решение:

Задание 25. Провести полное исследование функции и построить её график.

Решение:

  1. .

  2. Так как область определения не симметрична относительно нуля, то функция является функцией общего вида.

  3. Нули функции:.

  4. Пересечений с осью ординат нет, так как .

  5. Найдём асимптоты:

    1. Вертикальная асимптота: . Исследуем поведение функции вблизи асимптоты справа. Для этого найдем предел:

.

    1. Наклонные асимптоты:

, т. е. наклонных асимптот нет.

    1. Горизонтальных асимптот нет.

  1. Найдем экстремумы функции:

.

Рис. 1.

Из рис.1 следует, что — точка максимума, а — точка минимума.

, .

  1. Найдем точки перегиба:

. См. рис. 2.

Рис. 2.

—ордината точки перегиба.

  1. Сведём в таблицу все результаты проведённого исследования.

    Точка перегиба

    Arc 130

    Arc 131

  2. График данной функции представлен на рис. 5.

Рис. 5.

Задание 26. Провести полное исследование функции и построить её график.

Решение:

  1. . В точке знаменатель данной функции обращается в ноль, следовательно функция в ней не определена — терпит разрыв.

  2. и , следовательно функция общего вида.

  3. , следовательно функция непериодическая.

  4. Нули функции: при.

  5. Найдем асимптоты данной функции:

    1. Вертикальная асимптота: и, отсюда следует, что существует вертикальная асимптота.

    2. Наклонная асимптота находится по формуле: . Так как;, то уравнение наклонной асимптоты будет иметь вид: .

    3. Горизонтальных асимптот нет, так как .

  1. Найдем экстремумы функции:

, значит ,  и  — стационарные точки I рода.

—точка локального максимума, и , а точкеэкстремума нет, так как в ней функция терпит разрыв. Смотрите рис. 6.

Рис. 6.

  1. Найдём точки перегиба:

, значит и  — стационарные II рода.

В точке функция имеет перегиб. Ордината точки перегиба —.Смотрите рис. 7.

Рис. 7.

  1. Сведём в таблицу все результаты проведённого исследования.

    Точка разрыва

    Точка перегиба

    Arc 171

    Arc 172

    Arc 173

  2. График данной функции представлен на рис. 8.

Рис. 8.

Задание 27. Найти наименьшее и наибольше значения функции на отрезке.

Решение:

. Имеем, так как.

для поиска экстремумов необходимо найти:

Задание 28. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

Задание 29. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

Воспользуемся методом замены:

Задание 30. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Заметим, что приведенное решение наглядно демонстрирует метод замены, но слишком «громоздко». Запись решения можно упростить, если воспользоваться очевидным выражением. С помощью этого равенства можно «заносить» необходимый множитель под знак дифференциала (См. Приложение).

Продемонстрируем эту идею на примере:

Задание 31. Найти неопределенный интеграл.

Решение:

.

Задание 32. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 33. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 34. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

Заметим, что , следовательно,

Задание 35. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 36. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 37. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 38. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

Задание 39. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 40. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 41. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 42. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 43. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

Преобразуем дробь, стоящую под знаком интеграла — выделим у неё целую часть, поделив числитель на знаменатель «уголком»:

_

_

.

Далее разложим знаменатель полученной дроби на множители. Для этого будем искать возможные корни знаменателя методом подбора среди делителей свободного члена. Очевидно, что таким корнем будет , т. к. признаменатель данной дроби обращается в ноль. Поделим знаменатель на:

_

_

_

Таким образом,и тогда

.

.

Для того, чтобы избежать при нахождении неопределенных коэффициентов раскрытия скобок, группировки и решения системы уравнений, которая в некоторых случаях может оказаться достаточно громоздкой, применяют, так называемый,«метод произвольных значений», суть которого состоит в том, что в полученное выше выражение подставляются поочередно несколько (по числу неопределенных коэффициентов) произвольных значений . Для упрощения вычислений в качестве произвольных значений принято принимать точки, при которых знаменатель дроби равен нулю, т.е. в нашем случае —,и.

В итоге получим следующую систему уравнений: .

Корнями этой системы будут: ,, и.

Окончательно получаем, что 

Задание 44. Найти неопределенный интеграл .

Решение:

.

Задание 45. Вычислить определенный интеграл .

Решение:

Задание 46. Вычислить определенный интеграл .

Решение:

.

Задание 47. Найти несобственный интеграл или доказать, что он расходится: a) ; б) .

Решение:

, т. е. данный интеграл расходится;

, значит данный интеграл сходится.