Файл: Дифференциальное и интегральное исчисления функции одной переменной.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.04.2024

Просмотров: 7

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Высшая школа энергетики нефти и газа
_____________________________________________________

(наименование высшей школы / филиала / института / колледжа)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА



По дисциплине/междисциплинарному курсу/модулю

Высшая математика








На тему


Дифференциальное и интегральное исчисления функции одной переменной.

Дифференциальные уравнения. Вариант 8










Выполнил (-а) обучающийся (-аяся):

Заболотский Юрий Иванович




(Ф.И.О.)




Направление подготовки / специальность:

13.03.01 Теплоэнергетика теплотехника




(код и наименование)




Курс: 1




Группа:113205





Руководитель:

Попов Василий Николаевич, профессор


(Ф.И.О. руководителя, должность / уч. степень / звание)




Отметка о зачете



















(отметка прописью)




(дата)

Руководитель



















(подпись руководителя)




(инициалы, фамилия)



Архангельск 2022


Задание 1
8. а) , б) , в) .
Решение
а) .

Используя правило дифференцирования частного, правило дифференцирования сложной функции и табличные формулы, получим:



б) .

Используя правило дифференцирования произведения, правило дифференцирования сложной функции и табличные формулы, получим:



в) .

Функция задана неявно в виде .

Дифференцируем обе части данного уравнения, считая функцией от :



Выразим из уравнения :


Задание 2

Исследовать методами дифференциального исчисления функцию и построить ее график, используя результаты исследования.

8.
Решение

Для полного исследования функции и построения ее графика применяется следующая примерная схема:

  1. найти область определения функции;

  2. исследовать функцию на непрерывность и определить характер точек разрыва;

  3. исследовать функцию на четность и нечетность, периодичность;

  4. найти точки пересечения графика функции с осями координат;

  5. исследовать функцию на монотонность и экстремум;

  6. найти интервалы выпуклости и вогнутости, точки перегиба;

  7. найти асимптоты графика функции;

  8. по полученным данным построить график функции.

Применим вышеуказанную схему для исследования данной функции.


  1. .

  2. Функция не определена в точке . Следовательно, есть точка разрыва функции. Исследуем характер точки разрыва, для чего найдем односторонние пределы функции в этой точке:



Следовательно, – точка разрыва второго рода;

  1. .Функция не является ни четной, ни нечетной. Функция не периодическая.



С осью Ох точек пересечения нет.

С осью Оу: .

Точка – точка пересечения с осью Оy.

  1. Находим производную.



при и не существует при .

Критических точек нет.




– –



–2

Функция убывает на всех .

  1. Находим вторую производную.



при и не существует при .

Критическая точка второго рода: .





- + +



-2,5 -2
Функция вогнута на интервалах , функция выпукла на интервале .

Точка перегиба , .

  1. Так как точка - точка разрыва второго рода, то прямая - вертикальная асимптота.

Найдем наклонные асимптоты





Тогда - горизонтальная асимптота

  1. По полученным данным строим график функции.



Задание 3

Найдите неопределенные интегралы. В п. а) и б) результаты проверить дифференцированием.

8. а) ; б) ;
в) ; г) .

Решение

а) .

Применим подстановку :



Проверка:



б) ;

Применим формулу интегрирования по частям
.



Проверка:



в) .

Разложим подынтегральную дробь на сумму простейших дробей:



Коэффициенты , найдем из условия:

.

Приравняем коэффициенты с одинаковыми степенями при x:

откуда

Таким образом,

.



г) ;

Для преобразования подынтегральной функции применим формулы универсальной тригонометической подстановки .


Задание 4

Вычислите определенные интегралы.

8. .

Решение

Находим интеграл с помощью формулы интегрирования по частям и применим формулу Ньютона-Лейбница:



Ответ: 0.

Задание 5

Найдите общее решение дифференциального уравнения.

8. а) ; б) .

Решение

а) .



Это линейное дифференциальное уравнение первого порядка. Будем искать решение в виде , тогда . После подстановки и выражения для производной в уравнение получим