Файл: Тарасов, Н. П. Курс высшей математики для техникумов учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 2

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

H. П. ТАРАСОВ

К У Р С ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ

ДЛЯ ТЕХНИКУМОВ

ИЗДАНИЕ ШЕСТНАДЦАТОЕ

 

Допущено

Миниетерством

 

высшего и среднего специального

образования СССР

в качестве

учебника

 

для средних

специальных учебных

заведений

ИЗДАТЕЛЬСТВ О «НАУКА»

ГЛАВНАЯ Р Е Д А К Ц И Я ФИЗИКО - МАТЕМАТИЧЕСКО Й Л И Т Е Р А Т У Р Ы

М О С К В А 197 J

Б17 Т-19

УДК 510 (075.2)

I

Г # с . п у б л и ч н а я

;

научно - т»хніп .* к а я

 

б и б л и о т е к а С ч . Р

 

Э К З Е М П Л Я Р

 

Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А

Николай Петрович Тарасов

Курс высшей математики для техникумов

М„ 1973 г.і 432 стр. с нлл.

Редактор А. Ф. Лапко

Техн. редактор К. Ф. Брудно

Корректор 7". С. Вайсберг

Сдано в набор 7/ХП 1972 г. Подписано к печати 10/Ѵ 1973 г. Бумага 84X108'/» Тип. № 2. Физ. печ. л. 13,5. Условн. печ. л. 22,68. Уч.-изд. л. 22,41.

Тираж 200000 экз. Т-05779. Цена книги 75 коп. Заказ № 421

Издательство «Наука» Главная редакция физико-математической литературы

117071, Москва, В-71, Ленинский проспект, 15

Ордена Трудового Красного Знамени

Ленинградская типография № 2 им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли

г. Ленинград, Л-52, Измайловский проспект, 29 0223-1761

Г С42(02)-73 3 5 " 7 3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

к

шестнадцатому изданию

8

Предисловие

к

двенадцатому изданию

8

Введение

 

'

9

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ НА ПЛОСКОСТИ

Г л а в а

I . Прямоугольные

координаты точки на плоскости. Про­

 

 

 

стейшие

задачи

на применение метода координат '.

16

§

1. Прямоугольная

система координат

16

§

2.

Прямоугольные

координаты точки на плоскости . .

17

§

3. Расстояние между двумя точками

19

§

4.

Деление отрезка в данном отношении

22

 

 

Упражнения

 

25

Г л а в а

I I . Прямая

линия

 

29

§

5.

Понятие уравнения прямой линии. Уравнение прямой

 

 

 

с угловым коэффициентом

29

§6. Уравнения прямых, параллельных осям координат;

 

 

уравнения

осей координат

37

§

7.

Уравнение

прямой в

общем виде

38

§

8.

Неполные

уравнения

прямой

40

§9. Уравнение прямой, проходящей через данную точку

 

 

(уравнение

пучка

прямых)

41

§

10. Уравнение

прямой,

проходящей через

две данные

 

 

точки

 

 

 

 

 

 

 

42

§

И . Уравнение

прямой

в

отрезках .

43

§

12. Угол

между двумя

прямыми

44

§ 13.

Условия параллельности

и перпендикулярности двух

 

 

прямых

 

 

 

 

 

 

. 47

§

14. Пересечение двух

прямых

49

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

51

Г л а в а

I I I . Геометрические

места

и

их уравнения.

Кривые вто­

 

 

рого

порядка

 

 

 

 

 

57

§

15.

Геометрические

места

и

уравнения линий, заданных

 

 

как геометрические места. Понятие линии второго

 

 

порядка

 

 

 

 

 

 

57

1*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3


§

16.

Окружность

 

 

 

 

 

 

 

 

§

17.

Эллипс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63

§

18.

Определение формы

 

эллипса

 

 

 

65

§

19. Эксцентриситет

эллипса.

Связь

эллипса

с

окруж­

 

 

 

ностью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67

§

20.

Гипербола

 

 

 

 

 

 

 

 

6 8

§

21. Асимптоты

гиперболы

 

 

 

 

72

§

22.

Равносторонняя

гипербола

 

 

 

 

75

§

23.

Парабола

у =

ах2 +

Ьх +

 

 

 

 

78

§

24.

Парабола

с

 

 

 

80

§

25.

Кривые второго порядка как конические

сечения .

82

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

 

84

ЧАСТЬ

ВТОРАЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА

 

 

 

Г л а в а

IV. Теория

пределов

 

 

 

 

 

 

91

§

26.

Некоторые

соотношения между

абсолютными

вели­

 

 

 

чинами

чисел

 

 

 

 

 

 

 

94

§

27.

Переменные и постоянные величины

 

 

95

§

28.

Бесконечно

малые

величины

 

 

 

96

§

29.

Основные

свойства

бесконечно

малых величии . .

101

§

30.

Предел

переменной

величины

 

 

 

103

§ 31. Основные теоремы о пределах

 

 

 

107

§

32.

Бесконечно

большие

величины

 

 

 

110

§ 33.

Связь между бесконечно большой и бесконечно ма-\

 

 

лой

величинами

 

 

 

 

 

 

 

112

§

34.

Об

отношении

двух

 

бесконечно

малых величин .

. 113

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

 

114

Г л а в а

V.

Производная

 

 

 

 

 

 

 

116

§35. Функция. Область определения функции. Обозначе­ ние функциональной зависимости. Геометрическое

 

 

изображение

функции

 

 

 

116

§

36.

Приращение

аргумента и

приращение функции . .

123

§

37.

Непрерывность

функций

 

 

 

123

§

38.

Равномерное движение и его скорость. Скорость из­

 

 

 

менения линейной функции

 

 

129

§

39.

Неравномерное

движение

и

его

скорость . . . .

132

§

40.- Скорость

изменения

функции

(основная задача, при­

 

 

 

водящая

к

понятию

производной)

 

136

§ 41. Производная. Общий метод нахождения производной

138

§

42.

Наклон кривой. Касательная к кривой

143

§

43.

Связь между существованием производной и непре­

 

 

 

рывностью

функции .

 

 

 

147

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

148

Г л а в а

V I . Основные

формулы

и правила

дифференциального

 

 

 

исчисления. Производные элементарных функций .

151

§

44.

Таблица

основных формул

 

 

151

§

45.

Производная

постоянной

величины

152

§

46.

Производная

функции у

= х

 

 

153

4


§

47.

Производная

произведения

функций

 

154

§

48.

Производная

целой

положительной

степени . .

. 156

§

49.

Производная

алгебраической

суммы

функций . .

.157

§

50.

Производная

дроби

 

 

 

 

158

§

51. Сложная функция и

ее

производная

 

160

 

 

 

 

sin

Z

 

 

 

§

52.

Предел отношения —-— при z-vO

 

164

§

53.

Производные

тригонометрических функций . . . .

166

§54. Модуль перехода от одной системы логарифмов к другой. Число е. Натуральные логарифмы. Переход

 

 

от натуральных логарифмов к десятичным и обратно

168

§

55.

Производная

логарифмической

функции

 

 

170

§

56.

Производная степени при любом показателе степени

172

§

57.

Производная

показательной функции

 

 

 

173

§

58.

Производные

обратных тригонометрических

функций

174

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

177

Г л а в а

V I I . Исследование

функций с помощью производной .

134

§

59. Ход

изменения

функции

 

 

 

 

 

184

§

60.

Возрастание

и убывание функции

в промежутке . .

185

§

61. Максимумы

и минимумы функции. Нахождение экс-

 

 

 

стремумов

функции

 

 

 

 

 

 

 

187

§

62.

Производная

второго

порядка. Механический смысл

 

 

 

второй

производной

 

 

 

 

 

 

198

§

63.

Второе правило разыскания экстремумов функции

200

§

64.

Выпуклость и вогнутость кривой в точке и в проме­

 

 

 

жутке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

201

§

65.

Точка

перегиба . .

 

 

 

 

 

 

204

§

66.

Схема

построения

графиков функций . . . . . .

207

§

67.

Построение

и

исследование

 

графика

функции

 

 

 

у =

ах2

+

Ьх +

с

 

 

 

 

 

 

 

210

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

212

Г л а в а

V I I I .

Дифференциал

 

 

 

 

 

 

 

219

§

68.

Дифференциал как главная часть приращения функ­

 

 

 

ции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.' .

219

§

69.

Геометрический

смысл

дифференциала

функции . .

223

§

70.

Основные

правила

и

формулы

вычисления

диффе­

 

 

 

ренциалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

224

§

71. Приложения

дифференциала

к

приближенным

вы­

 

 

 

числениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

226

§ 72.

Дифференциалы высших порядков. Выражение про­

 

 

 

изводных

через

дифференциалы

. .

. . ' . . . .

229

§

73.

Дифференциал

длины.дуги . . . . . . . . . . .

230

§

74.

Кривизна

линии . . . . . .

 

. . . . . . . .

.

232

§

75. Круг кривизны и радиус кривизны

 

 

 

235

§ 76.

Примеры

вычисления

радиуса

кривизны

 

 

236

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

237

Г л а в а

IX. Неопределенный интеграл

 

 

 

 

 

240

§ 77, Отыскание функции по ее производной или диффе­ ренциалу; примеры из механики и геометрии . . . 240

5


§ 78. Неопределенный интеграл

24 L

§79. Определение по начальным значениям переменных произвольной постоянной, получающейся при инте­

грировании

246

§80. Обращение формул дифференцирования (основные

 

формулы интегрирования). Два правила

интегриро­

 

вания

 

249

§

81. Простейшие

способы интегрирования

252

 

Упражнения

 

261

Г л а в а

X. Определенный

интеграл

266

§82. Определенный интеграл как площадь. Вычисление

 

 

определенного интеграла при помощи неопределен­

 

 

ного

 

 

 

 

 

 

266

§

83.

Определенный

интеграл как предел

суммы .

.

. 276

§

84.

Простейшие свойства

определенного

интеграла

.

. 283

§

85.

Принцип

приложений

определенного

интеграла

.

. 285

§

86.

Объем

пирамиды

 

 

 

-288

§

87. Примеры

вычисления

площадей

 

 

291

§

88.

Объем

тела

вращения

 

 

293

§89. Объемы конуса, усеченного конуса, шара и шаро­

 

 

вого сегмента

 

 

 

296

§

90.

Работа

силы

 

 

 

298

§

91. Давление

жидкости

 

 

299

 

 

Упражнения

 

 

. . . .

301

Г л а в а

X I . Ряды

 

 

 

 

 

306

§

92.

Числовые

ряды.

Основные

понятия

и теоремы

. . 305

§

93. Ряды

с положительными

членами

 

313

§

94.

Знакочередующиеся ряды

 

 

320

§

95.

Абсолютная сходимость

 

 

320

§

96.

Функциональные

ряды

 

. 322

§

97. Степенные

ряды

 

 

 

323

§98. Дифференцирование и интегрирование степенных

 

 

рядов

 

 

 

 

 

• . 329

§

99. Разложение

в степенные

ряды

функций

1 п ( 1 + х )

 

 

и arctgx

 

 

 

 

 

 

330

§

100. Ряд Маклорена

 

 

 

 

332

§

101. Разложение

функций ех,

sinx,

cos*,

( l + x ) °

и

 

 

aresin X в

степенные

ряды

 

 

 

334

§

102.

Ряды в комплексной

области

 

 

341

§

103. Формулы

Эйлера . . .

 

 

 

342

§

104. Тригонометрические

ряды

 

 

 

344

§ 105.

Коэффициенты Фурье. Ряд Фурье

 

346

§

106.

Функции, разлагающиеся в ряд Фурье

только

по

 

 

синусам или только по косинусам

 

361

§ 107.

Разложение в ряды Фурье некоторых, часто встре­

 

 

чающихся

в электротехнике функций

 

365

 

 

Упражнения

 

 

 

 

 

 

374

6


Г л а в а X I I . Дифференциальные уравнения

376

§108. Примеры задач, приводящих к дифференциальным уравнениям. Основные понятия и определения . . 376

§109. Дифференциальные уравнения первого порядка и первой степени. Уравнения с разделяющимися пере­

менными, однородные и линейные

 

385

§ 110. Линейные

дифференциальные уравнения

второго

 

порядка с постоянными коэффициентами. Решение

 

однородного

уравнения . . . . . . .

. . . .

398

§111. Решение неоднородных линейных дифференциаль­ ных уравнений второго порядка с постоянными ко­

эффициентами для некоторых специальных видов

 

правых частей уравнений

408

Упражнения

422

Заключение

428

ПРЕДИСЛОВИЕ К ШЕСТНАДЦАТОМУ ИЗДАНИЮ

Настоящее издание моего учебника ничем суще­ ственным не отличается от предшествующих стереотип­ ных изданий. В нем только уточнены некоторые опре­ деления и формулировки и заменен один пример иссле­ дования функции и построения ее графика.

Пользуюсь случаем выразить сердечную признатель­ ность редактору А. Ф. Лапко, внимательная работа которого помогла обнаружению ряда недочетов в тексте учебника.

Н. Тарасов

ПРЕДИСЛОВИЕ К ДВЕНАДЦАТОМУ ИЗДАНИЮ

В связи с изменением программы курса высшей ма­ тематики для техникумов для настоящего издания за­

ново

написана

глава

«Дифференциальные

уравнения»

и переработана

глава

I I «Прямая

линия>.

 

По

иному изложен

вопрос о

вычислении

определен­

ного интеграла методом замены переменной, введено понятие дифференциалов функции высших порядков и выражение производных высших порядков через диффе­ ренциала.

• В

этой работе

существенную

помощь своими

сове­

тами

оказали мне

профессор Р.

Э. Виноград,

доцент

М. И. Грабарь и профессор Б. Ф. Былов, за что я вы­ ражаю им сердечную признательность.

И.Тарасов.