Тиоповой расчёт по математике 6 модуль
.pdfII. Найти область сходимости функционального ряда. |
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n 1 |
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2n+1 |
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p |
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2 |
+ 3 |
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1. |
1 |
(¡1) |
¡ |
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(x + 1) |
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: |
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2. |
1 |
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5n |
(x + 5)2n: |
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n |
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=1 |
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n + 2 pn |
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=0 |
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2 |
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nP |
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nP |
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3. |
1 |
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n3 + 1 |
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4. |
1 |
(n + 1)5 x2n |
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: |
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: |
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||||
=0 |
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n |
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n |
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=1 |
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n |
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3 |
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3 (x ¡ 2) |
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3 n |
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nP |
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nP |
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||||||||||||
5. |
1 |
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(x |
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¡ |
2)n |
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6. |
1 |
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n2 |
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n2 |
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|||||||
=0 |
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n |
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2 |
: |
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=0 |
(x + 1) |
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3 |
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: |
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4 + n |
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nP |
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3)n |
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nP |
( 1)n¡1 (3x 2)2n |
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1 |
( |
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1)n (2x |
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1 |
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7. |
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¡ |
|
¡ |
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|
: |
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8. |
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¡ |
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|
¡ |
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|
: |
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2n |
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||||||||||||||||
=0 |
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n=1 |
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2n + pn |
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3 |
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nP |
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P |
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9. |
1 |
(2x + 5) |
n |
tg |
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1 |
: |
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10. |
1 |
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3 |
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: |
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n |
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=0 |
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2n+1 |
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|||||||||||||||||||||||||||
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=0 |
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3 |
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(x ¡ 5) |
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(2n + 7) |
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nP |
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nP |
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||||||||||||||||||
11. |
1 |
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2n + 3 |
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12. |
1 |
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(3x + 2)2n |
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: |
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|
: |
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||||||||||
=0 |
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5 |
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|
2n |
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|
=0 |
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n |
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|||||||||||||||||
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(n + 1) x |
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(2n + 1) 5 |
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nP |
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|
nP |
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13. |
1 |
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1 |
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: |
14. |
1 |
n2 (2x |
¡ |
3)n |
: |
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=1 |
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2n |
=0 |
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4 |
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2 |
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|||||||||
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(n + 1) |
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nP n ln(n + 2) (x ¡ 3) |
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nP |
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15. |
1 |
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3n2 + 4n |
: |
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16. |
1 |
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2n |
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|
: |
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|||||||||||||
=0 |
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n |
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|
n |
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=1 |
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2n |
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||||||||||||||
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2 (x ¡ 1) |
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nP |
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nP n (x + 3) |
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|||||||||||||||||
17. |
1 |
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n2 + 1 |
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|
: |
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18. |
1 |
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3n + n |
: |
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||||||||||||||||||
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|
n |
|
|
n |
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2n |
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||||||||||||||||||||||||
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=0 |
5 (2x + 3) |
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=0 |
(x + 1) |
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|||||||||||||||
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nP |
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nP |
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||||||||||||||||
19. |
1 |
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|
(x ¡ 7)2n¡1 |
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|
: |
|
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20. |
1 |
|
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|
3n |
|
|
|
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|
|
: |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
3 |
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|
|
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|
|
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|
3n |
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||||||||||||||||||||||||
=1 |
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2 |
|
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=1 |
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|||||||||
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(2n ¡ 4n) 5 |
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(5n ¡ 8) (x ¡ 2) |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
nP |
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|
nP |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
21. |
1 |
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(2x ¡ 5)n |
|
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|
: |
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22. |
1 |
|
(3n ¡ 2) (x ¡ 3)2n |
: |
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||||||||||||||||||||||||||||||
=0 |
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|
=0 |
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|
|
2 |
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|
n+1 |
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|||||||
|
(n + 4) ln (n + 4) |
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(n + 1) 2 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
nP |
|
|
|
|
|
|
nP |
|
|
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|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
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|
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|
|
1 |
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1 |
(3x |
|
1)2n |
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|
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|||||||||||
23. |
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|
: |
|
|
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24. |
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|
¡ |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
=1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||
|
9 (x ¡ 1) n |
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|
n 9 |
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|||||||||||||||||||||
|
nP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||
25. |
1 |
|
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|
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|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
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26. |
1 |
|
|
|
n5 |
|
|
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|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
=1 |
|
n |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
4n |
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||
|
2 n (x + 2) |
|
|
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(x ¡ 1) |
|
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|
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||||||||||||||||||||||
|
nP |
|
|
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|
|
|
nP |
|
|
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|
|
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|||||||||||||||||||||
|
1 |
|
4n (2x + 1)2n |
|
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|
1 |
(3x |
1)2n+1 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||
27. |
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|
|
: |
|
|
|
|
|
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|
|
28. |
|
|
|
|
¡ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
||||
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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n=1 |
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|
n |
|
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|||||||||
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n |
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|
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|
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|
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5 |
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||||
|
nP |
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P |
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
29. |
1 |
|
|
|
|
|
4n2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
30. |
1 |
(x + 5)2n¡1 |
: |
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||
=0 |
|
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|
|
|
|
n |
|
|
|
=1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(3n + 7) (x + 3) |
|
|
|
|
|
|
4 (2n + 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
nP |
|
|
|
|
|
|
nP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
III. Найти три первых отличных от нуля члена разложения функции в ряд Маклорена.
1. |
f(x) = ln(5 + e¡2x): |
2. |
f(x) = arcctg(2 + 3x)¡1. |
|||||||||||||
3. |
f(x) = exp (arctg 3x): |
4. |
f(x) = exp (x2 + 4x + 7). |
|||||||||||||
5. |
f(x) = exp (5 ¡ x)¡1: |
6. |
f(x) = (1 + ctg(x + 1))¡1. |
|||||||||||||
7. |
f(x) = x sin(1 + 2x): |
8. |
f(x) = 1 + x arctg(x + 1). |
|||||||||||||
9. |
f(x) = ln cos 3x. |
10. |
f(x) = exp (arcsin 3x): |
|||||||||||||
11. |
f(x) = (cos 3x)¡1: |
12. |
f(x) = ln (1 ¡ sin x)¡1. |
|||||||||||||
13. |
f(x) = ex cos¡1 2x: |
14. |
f(x) = exp (1 + sin |
x |
). |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
f(x) = arctg e¡3x: |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
15. |
16. |
f(x) = exp (1 + sin x). |
||||||||||||||
17. |
|
|
|
|
|
18. |
f(x) = p |
|
|
. |
||||||
f(x) = exp (tg 3x): |
3 + 5x ¡ x2 |
|||||||||||||||
19. |
f(x) = x ctg(3 ¡ x): |
20. |
f(x) = p |
|
|
. |
||||||||||
1 + arctg 2x |
||||||||||||||||
21. |
f(x) = ln2(1 ¡ 5x): |
22. |
f(x) = ln cos(1 ¡ 3x). |
|||||||||||||
23. |
f(x) = p |
|
: |
|
24. |
f(x) = ln(3 ¡ sin 2x). |
||||||||||
e2x + 3 |
||||||||||||||||
25. |
f(x) = x tg(x + 1): |
26. |
f(x) = arctg(1 ¡ 2x). |
|||||||||||||
27. |
f(x) = p3 |
|
|
28. |
f(x) = arctg(2 + e¡x). |
|||||||||||
1 + cos x: |
||||||||||||||||
29. |
f(x) = sin3(1 + x): |
30. |
f(x) = p3 |
|
. |
|||||||||||
2 + 3x + x3 |
IV. Построить ряд Тейлора данной функции в окрестности точки x0; используя стандартные разложения Маклорена основных элементарных функций. Указать область в которой разложение справедливо.
1.a)
b)
2.a)
b)
3.a)
b)
4.a)
b)
5.a)
b)
f(x) = sin 3x; x0 = ¼; f(x) = xe3+x; x0 = 1: f(x) = e2+3x; x0 = 2;
f(x) = 6 sin x3 + x2(6 ¡ x4); x0 = 0:
f(x) = ln(6 + 3x); x0 = ¡1;
f(x) = 2 ¡ 3(x5 ¡ x) + 3 cos x2; x0 = 0: f(x) = 5(2 ¡ x)¡1=3; x0 = 1;
f(x) = x2 cos(x + 1); x0 = ¡1:
f(x) = cos(x=4); x0 = ¼;
f(x) = x2(1 + x)¡2; x0 = 0:
24
6.a) f(x) = 23(x+1); x0 = ¡2;
b)f(x) = x(x + 2)¡1; x0 = 1:
7.a) f(x) = ex2¡4x; x0 = 2;
b)f(x) = 1 + x2 ¡ ln(2 ¡ x); x0 = 1:
8.a) f(x) = (4 ¡ 3x)¡1; x0 = ¡1;
b)f(x) = (x + 2)(ex2 ¡ 1); x0 = 0:
9.a) f(x) = (5 ¡ 2x)1=3; x0 = 2;
b)f(x) = x sin(x + 1); x0 = ¡1:
10.a) f(x) = (x2 ¡ 3x + 2)¡1; x0 = 0;
b)f(x) = xe2x; x0 = 1:
11.a) f(x) = ln(2 ¡ 5x); x0 = ¡3;
b)f(x) = sh2x; x0 = 1:
12.a) f(x) = (7 + 3x)¡1=4; x0 = ¡1;
b)f(x) = ch3x; x0 = 2:
13.a) f(x) = ex2¡6x+7; x0 = 3;
b)f(x) = x(x2 ¡ 2x + 5)¡1; x0 = 1:
14.a) f(x) = (5 + x2)¡1=2; x0 = 0;
b)f(x) = x2ex; x0 = 1:
15.a) f(x) = (2x ¡ 5)¡1; x0 = ¡3;
b)f(x) = x + 2 + xex; x0 = 1:
16.a) f(x) = cos(¼x=3); x0 = ¡3=2;
b)f(x) = xln(1 + 3x); x0 = 1:
17.a) f(x) = e¡3(x2+5); x0 = 0;
b)f(x) = x(x + 3)¡1; x0 = 1:
18.a) f(x) = x3cos23x; x0 = 0;
b)f(x) = (x + 1)(x ¡ 2)¡1; x0 = 1:
19.a) f(x) = ex + x + 3; x0 = 2;
b)f(x) = (1 + x)ln(3 + x); x0 = ¡2:
20.a) f(x) = x2 + 3 + 1=x; x0 = 1;
b)f(x) = ch2x; x0 = ¡1:
25
21.a) f(x) = ln(x2 + 6x + 5); x0 = 0;
b)f(x) = xe1¡x; x0 = 1:
22.a) f(x) = e2¡x + 3x; x0 = 4;
b)f(x) = (7 ¡ 2x)(x2 ¡ x ¡ 2)¡1; x0 = 0:
23.a) f(x) = x2 + cos 2x; x0 = ¡¼;
b)f(x) = xln(4 + 3x); x0 = ¡1:
24.a) f(x) = (x2 + x)¡1; x0 = ¡2;
b)f(x) = (2x + 3)(ex2 ¡ 1); x0 = 0:
25.a) f(x) = x2e¡6x; x0 = 0;
b)f(x) = x3 + ln(2 ¡ x); x0 = 1:
26.a) f(x) = x2 cos(x3 + ¼=4); x0 = 0;
b)f(x) = (x2 ¡ 3x + 2)¡1; x0 = ¡3:
27.a) f(x) = (2 + 7x5)¡1=2; x0 = 0;
b)f(x) = shx; x0 = 2:
28.a) f(x) = (4x)1=3; x0 = ¡1;
b)f(x) = x2 + sin(1 ¡ x); x0 = 1:
29.a) f(x) = sin(x2 + ¼=4); x0 = 0;
b)f(x) = xln(3 + x); x0 = ¡1:
30.a) f(x) = (2x + 3)¡2=3; x0 = ¡2;
b)f(x) = chx; x0 = 1:
V.Вычислить интеграл с точностью до 0,001.
|
0;1 ln(1 + 2x) |
|
|
0;4 |
1 |
e¡x=2 |
|
||||
|
R |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
1. |
|
|
x |
dx: |
2. |
¡ |
x |
dx. |
|||
0 |
|
p4 |
|
0 |
|
||||||
|
1;5 |
|
4 |
|
4. |
0;2 |
|
|
2 . |
||
3. |
R |
1 |
81 + x dx: |
|
R |
cos(25x )dx |
|||||
0 |
|
0 |
|||||||||
|
0;4 |
|
|
|
|
|
0;3 |
|
|
|
|
5. |
R |
sin(5x=2)2dx: |
6. |
R |
e¡2x2dx. |
|
|||||
0 |
0 |
|
26
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
7. |
R |
p64 + x |
|
|
dx: |
||||||||
0 |
3 |
|
|
|
|
3 |
|||||||
9. |
00;1 e¡6x2dx: |
|
|
|
|||||||||
|
R |
|
|
1 ¡ e¡x dx: |
|||||||||
11. |
00;2 |
||||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
00;5 cos(4x2)dx: |
||||||||||||
15. |
00;2 e¡3x2dx: |
|
|
|
|||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ln(1 + x=5) |
|
|||||||||||
17. |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx: |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0;5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
19. |
R |
|
|
p |
|
|
dx: |
||||||
|
|
1 + x |
|
||||||||||
0 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|||||||
|
2;5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
21. |
R |
|
|
p |
|
|
dx: |
||||||
|
|
125 + x |
|
||||||||||
0 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23. |
00;5 sin(4x2)dx: |
||||||||||||
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
25. |
R |
|
p |
|
|
dx: |
|||||||
|
256 + x |
|
|||||||||||
0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|||||
|
2;5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
27. |
R |
|
|
p625 + x |
|
dx: |
|||||||
0 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29. |
00;5 e¡3x2=25dx: |
|
|
0;4 ln(1 + x=2) |
|
|||||||||||
8. |
R |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
dx. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0;1 sin(100x2)dx. |
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
12. |
R |
p |
|
|
|
|
dx. |
||||||
16 + x |
|
||||||||||||
0 |
|
4 |
|
|
|
|
4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0;2 sin(25x2)dx. |
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1;5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
16. |
R |
|
p27 + x |
|
dx. |
||||||||
0 |
|
3 |
|
|
|
|
3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
0;1 |
|
1 ¡ e¡2x |
dx. |
|||||||||
R |
|
||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20. |
1 cos x2dx. |
|
|
|
|
||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22. |
0;4 e¡3x2=4dx. |
|
|||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24. |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0;1 cos(100x2)dx. |
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0;5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
26. |
R |
|
p1 + x |
|
|
dx. |
|||||||
0 |
|
3 |
|
|
3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
28. |
R |
p |
|
|
dx. |
|
|||||||
8 + x |
|
|
|||||||||||
0 |
|
3 |
|
|
3 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30. |
1 sin x2dx. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VI. Найти решение задачи Коши в виде ряда.
1. 2y00 + xy0 + 10y = x ¡ x2; y(0) = 1=30; y0(0) = 0. 2. y00 + 2xy0 + 4y = 1 + x + x2; y(0) = 3=16; y0(0) = 0. 3. 5y00 ¡ 2xy0 ¡ 2y = ¡2x2; y(0) = 1; y0(0) = 0.
27
4. |
2y00 |
¡ xy0 |
+ 2y = 1; y(0) = ¡1; y0(0) = ¡12. |
|
|
|||||||||
5. |
2y00 |
+ xy0 |
+ 10y = 11x; y(0) = 2; y0(0) = 1. |
|
|
|||||||||
6. |
2y00 |
¡ xy0 + 2y = x ¡ 4x2; y(0) = ¡1; y0(0) = 1. |
||||||||||||
7. |
3y00 |
¡ xy0 + 2y = 1 + 2x2; y(0) = 5; y0(0) = 0. |
|
|||||||||||
8. |
3y00 |
¡ xy0 |
+ 3y = 1; y(0) = 0; y0(0) = 1. |
|
|
|
||||||||
9. |
4y00 |
¡ 2xy0 |
¡ 4y = 3x3; y(0) = 0; y0(0) = 2. |
|
|
|||||||||
10. |
3y00 |
+ 2xy0 |
+ 4y = 1; y(0) = 1; y0(0) = 0. |
|
|
|
||||||||
11. |
4y00 |
¡ 3xy0 |
+ 3y = 1; y(0) = 0; y0(0) = 0. |
|
|
|
||||||||
12. |
4y00 |
¡ 3xy0 ¡ 3y = 2x + 2x3; y(0) = 0; y0(0) = 3. |
||||||||||||
13. |
3y00 |
¡ 4xy0 |
+ 4y = 3x2; y(0) = 0; y0(0) = 1=2. |
|
||||||||||
14. |
5y00 |
+ 2xy0 |
¡ 4y = 0; y(0) = 1; y0(0) = 1. |
|
|
|
||||||||
15. |
5y00 |
+ 2xy0 ¡ 4y = ¡7x; y(0) = 1; y0(0) = 1. |
|
|
||||||||||
16. |
4y00 |
+ 3xy0 ¡ 6y = ¡x; y(0) = 2; y0(0) = 0. |
|
|
||||||||||
17. |
2xy00 + (x |
¡ |
1)y0 |
+ y = 1 + 5x; y(0) = 2; y0(0) = 1. |
||||||||||
|
|
|
|
|
+ y = 6x2; y(0) = 1; y0(0) = 1. |
|||||||||
18. |
2xy00 + (x ¡ 1)y0 |
|||||||||||||
19. |
2xy00 + (x + 2)y0 |
+ y = 2x + 1; y(0) = |
¡ |
1; y0 |
(0) = 1. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20. |
2xy00 + (x + 4)y0 |
+ y = x + 1; y(0) = 0; y0(0) = 1=4. |
||||||||||||
21. |
xy00 |
+ (x + 1)y0 |
+ y = 10x; y(0) = 2; y0(0) = |
¡ |
2. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22. |
xy00 |
¡ (x ¡ 1)y0 |
¡ y = x + 1; y(0) = ¡1; y0(0) = 0. |
|||||||||||
23. |
xy00 |
+ (2x2 + 1)y0 |
+ 2xy = 2; y(0) = 0; y0(0) = 2. |
|||||||||||
24. |
2xy00 + (2x + 1)y0 |
+ y = x; y(0) = 1; y0(0) = |
¡ |
1. |
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xy00 |
+ (x + 2)y0 |
|
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|
1; y(0) = 0; y0 |
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||||
25. |
+ 2y = |
¡ |
(0) = |
1=2. |
||||||||||
|
|
+ (x2 + 1)y0 |
|
|
|
|
|
¡ |
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|||||
26. |
xy00 |
+ 2xy = 10x; y(0) = 0; y0(0) = 0. |
||||||||||||
27. |
xy00 |
+ (x2 + 1)y0 |
+ 2xy = 1; y(0) = 0; y0(0) = 1. |
|||||||||||
28. |
2y00 |
+ 2xy0 |
+ 4y = 3x; y(0) = 1; y0(0) = 1=2. |
|
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|||||||||
29. |
y00 ¡ 2xy0 |
¡ 4y = 8x2; y(0) = ¡1=2; y0(0) = 1. |
|
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30. |
xy00 |
+ (1 ¡ x)y0 |
¡ y = 1 + x; y(0) = ¡1; y0(0) = 0. |
28
VII. Для заданной графически функции f(x) построить 4 ряда Фурье и их |
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графики. |
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f(t) |
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0; 5 |
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1 |
2 |
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f(t) |
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2:
3:
4:
6
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@ |
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@ |
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@ |
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0 |
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6f(t) |
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1 |
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3 |
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4 |
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- |
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0 |
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t |
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¡1 |
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f(t) |
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2 |
6 |
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1 |
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A |
A |
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t |
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0 |
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5: |
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0 |
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6f(t) |
f(t) = cos t |
- |
t |
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0 |
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¼=2 |
¼ |
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29
7:
8:
9:
10:
11:
12:
1 |
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6f(t) |
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1 |
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3 |
4 |
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0 |
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t |
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¡1 |
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f(t)
1 6 f(t) = 1 ¡ cos t
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