- •Введение
- •1. Общие рекомендации студенту-заочнику по работе над курсом высшей математики
- •2. Правила выполнения и оформления контрольных работ
- •3. Программа
- •3.1. Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии
- •4.1. Матрицы
- •3.2. Введение в математический анализ
- •3.3. Дифференциальное исчисление функций одной переменной
- •3.4. Применение дифференциального исчисления для исследования функций и построения их графиков
- •4. Линейная алгебра и аналитическая геометрия
- •4.2. Системы линейных уравнений. Матричный метод. Правило Крамера. Метод Гаусса
- •4.3. Скалярное произведение векторов в r3
- •4.4. Векторное произведение векторов
- •4.5. Смешанное произведение векторов
- •4.6. Прямая на плоскости. Плоскость
- •1. Прямая на плоскости.
- •4.7. Линии второго порядка
- •4.8. Поверхности второго порядка
- •5. Введение в математический анализ
- •5.1. Предел числовой последовательности. Предел функции
- •5.2. Бесконечно малые и бесконечно большие функции Сравнение бесконечно малых. Непрерывность функции. Точки разрыва и их классификация
- •6. Дифференциальное исчисление функций одной переменной
- •6.1. Дифференцирование функций
- •6.2. Производные и дифференциалы высших порядков. Дифференцирование функций, заданных параметрически
- •6.3. Приложение теорем Ролля, Лагранжа, Коши. Правило Лопиталя
- •6.4. Формула Тейлора и ее приложения
- •7.2. Исследование функций и построение их графиков
- •Контрольная работа № 1
- •Литература
7.2. Исследование функций и построение их графиков
Исследование функций и построение их графиков удобно выпол-нять по следующей схеме.
-
Найти область определения функции.
-
Выяснить, является ли функция четной, нечетной, периодической.
-
Исследовать функцию на непрерывность, найти точки разрыва.
-
Найти асимптоты графика функции.
-
Установить интервалы монотонности функции. Найти точки экстремума функции, вычислить значения функции в этих точках.
-
Определить интервалы выпуклости и вогнутости графика функции, точки перегиба.
-
Используя результаты проведенного исследования, построить график функции. При необходимости уточнения отдельных участков кривой можно вычислить координаты нескольких дополнительных точек (в частности, координаты точек пересечения графика с осями координат).
Пример
7.4. Исследовать функцию
и построить ее график.
Функция определена
и непрерывна на всей оси, кроме точек
.
Функция нечетная,
так как
,
ее график симметричен относительно
начала координат, поэтому достаточно
исследовать функцию для
.
Прямые х
=
–2 и х
=
2 являются
вертикальными асимптотами, поскольку
.
Найдем наклонные асимптоты
:
;
.
Следовательно,
– наклонная асимптота.
Производная
функции
обращается в нуль при
и
.
Вторая производная
![]()
обращается в нуль
при
.
Составим таблицу
|
х |
0 |
(0; 2) |
2 |
(2;
|
|
( |
|
|
0 |
+ |
Не сущ. |
+ |
0 |
– |
|
|
0 |
+ |
Не сущ. |
– |
– |
– |
|
у |
0 |
|
Не сущ. |
|
|
|
Следовательно,
– точка максимума,
.
В
силу нечетности имеем:
– точка минимума
.
Поскольку
при
и
при
,
то х
=
0 – абсцисса
точки перегиба, 0(0;0) – точка перегиба.
Используя полученные данные, строим график функции (рис. 7.1).

Рис. 7.1
Контрольная работа № 1
1 – 20. Решить системы по формулам Крамера, матричным способом и методом Гаусса.
1.
2.

3.
4.

5.
6.

7.
8.

9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21 – 40. Даны вершины треугольника А, В, С. Найти уравнение и длину высоты, опущенной из вершины В.
21.
22.
![]()
23.
24.
![]()
25.
26.
![]()
27.
28.
![]()
29.
30.
![]()
31.
32.
![]()
33.
34.
![]()
35.
36.
![]()
37.
38.
![]()
39.
40.
![]()
41 – 60. Найти угол
(в градусах) между плоскостью
и плоскостью, проходящей через точки
М1,
М2,
М3.
41.
![]()
42.
![]()
43.
![]()
44.
![]()
45.
![]()
46.
![]()
47.
![]()
48.
![]()
49.
![]()
50.
![]()
51.
![]()
52.
![]()
53.
![]()
54.
![]()
55.
![]()
56.
![]()
57.
![]()
58.
![]()
59.
![]()
60.
![]()
61 – 80. Упростить уравнение кривой и изобразить ее на рисунке.
61.
![]()
62.
![]()
63.
![]()
64.
![]()
65.
![]()
66.
![]()
67.
![]()
68.
![]()
69.
![]()
70.
![]()
71.
![]()
72.
![]()
73.
![]()
74.
![]()
75.
![]()
76.
![]()
77.
![]()
78.
![]()
79.
![]()
80.
![]()
81 – 100. Найти пределы функций, не пользуясь правилом Лопиталя.
81. а)
; б)
;
в)
; г)
.
82. а)
; б)
;
в)
; г)
.
83. а)
; б)
;
в)
; г)
.
84. а)
; б)
;
в)
; г)
.
85. а)
; б)
;
в)
; г)
.
86. а)
; б)
;
в)
; г)
.
87. а)
; б)
;
в)
; г)
.
88. а)
; б)
;
в)
; г)
.
89. а)
; б)
;
в)
; г)
.
90. а)
; б)
;
в)
; г)
.
91. а)
; б)
;
в)
; г)
.
92. а)
; б)
;
в)
; г)
.
93. а)
; б)
;
в)
; г)
.
94. а)
; б)
;
в)
; г)
.
95. а)
; б)
;
в)
; г)
.
96. а)
; б)
;
в)
; г).
.
97. а)
; б)
;
в)
; г).
.
98. а)
; б)
;
в)
; г).
.
99. а)
; б)
;
в)
; г).
.
100. а)
; б)
;
в)
; г).
.
101 – 120. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва; в условии б дополнительно построить график функции.
101. а)
;
б)

102. а)
;
б)

103. а)
;
б)

104. а)
;
б)

105. а)
;
б)

106. а)
;
б)

107. а)
;
б)

108. а)
;
б)

109. а)
;
б)

110. а)
;
б)

111. а)
;
б)

112. а)
;
б)

113. а)
;
б)

114. а)
;
б)

115. а)
;
б)

116. а)
;
б)

117. а)
;
б)

118. а)
;
б)

119. а)
;
б)

120. а)
;
б)

121 – 140. Найти производные первого и второго порядков от функ-ций, заданных параметрически:
121.
![]()
122.
![]()
123.
![]()
124.
![]()
125.
![]()
126.
![]()
127.
![]()
128.
![]()
129.
![]()
130.
![]()
131.
![]()
132.
![]()
133.
![]()
134.
![]()
135.
![]()
136.
![]()
137.
![]()
138.
![]()
139.
![]()
140.
![]()
141
– 160. Написать формулу Тейлора третьего
порядка с остаточным членом в форме
Лагранжа для заданной функции в точке
.
141.
142.
![]()
143.
144.
![]()
145.
146.
![]()
147.
148.
![]()
149.
150.
![]()
151.
152.
![]()
153.
154.
![]()
155.
156.
![]()
157.
158.
![]()
159.
160.
![]()
161-180. Исследовать функцию и построить ее график.
161.
162.
163.
![]()
164.
165.
166.
![]()
167.
168.
169.
![]()
170.
171.
172.
![]()
173.
174.
175.
![]()
176.
177.
178.
![]()
179.
180.
![]()
