книги / Сборник задач по курсу математического анализа.-1
.pdf§ 3. ПРИМЕНЕНИЕ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНОЙ |
91 |
||
1304. Убедиться |
в том, что |
графики функций |
у = ± е ~ х и |
у = е~х sinx (кривая |
затухающих |
колебаний) имеют общие каса |
|
тельные в точках перегиба линии |
у = е~-v sin JC. |
|
|
1305. При каких значениях а |
и b точка (1,3) служит точкой |
||
перегиба линии у = ах3+ Ьхг? |
|
|
1306. Выбрать а и р так, чтобы линия хау+ ссх + рг/= 0 имела точку А (2; 2,5) точкой перегиба. Какие еще тонки перегиба будет она иметь?
1307. При 'каких значениях а график функции У — имеет точки перегиба?
1308. Доказать, что абсцисса точки перегиба графика функции не может совпадать с точкой экстремума этой функции.
1309. Доказать, что у любой дважды дифференцируемой функ ции, между двумя точками экстремума лежит по крайней мере одна абсцисса точки перегиба графика функции.
Рис. 32
1310. На примере функции //= x4 + 8x3+ 18х2 + 8 проверить, что между абсциссами точек перегиба графика функции может и не быть точек экстремума (tp. с предыдущей задачей).
1311. По графику функции (рис. 30) выяснить вид графиков ее первой и второй производных.
1312. То же сделать по графику функции (рис. 31).
1313. Выяснить вид графика функции по данному графику ее производной (рис. 32).
92 |
|
ГЛ. IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ II ИХ ГРАФИКОВ |
|
||||||||
1314. |
|
Выяснить вид графика функции по данному графику ее |
|||||||||
производной (рис. 33). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1315. |
|
Линия |
задана |
параметрически |
уравнениями |
х = ф(/), |
|||||
y = ip(t). |
|
Убедиться в том, что значениям |
t, |
при которых выра |
|||||||
жение |
|
(р- меняет |
знак |
(штрихом обозначено дифференциро |
|||||||
вание по |
(), а ср' (О Ф 0, |
соответствуют точки |
перегиба |
линии. |
|||||||
1316. |
|
Найти |
точки |
перегиба |
линии |
x = |
t2, |
£/= 3(-j-/:t. |
|||
1317. |
|
Найти |
точки |
перегиба |
линии |
х = е |
£/= sin*. |
|
|||
§ |
4. Дополнительные |
вопросы. Решение уравнений |
|||||||||
|
Ф о р м у л а К о ш и и п р а в и л о Л о п и т а л я |
||||||||||
1318. |
|
Написать формулу |
Коши для |
функций /(x) = sinx и |
|||||||
ф(х) = 1пх на отрезке [а, Ь], |
0 < а < й . |
|
|
|
|
||||||
1319. |
|
Написать формулу Коши для функций f(x) = е 2х и ф (х)=а |
|||||||||
= \ ф е х |
на отрезке [а, |
Ь\. |
|
|
|
|
Коши для функций |
||||
1320. Проверить справедливость формулы |
|||||||||||
/(х) = х3 |
|
и ф(х) = х2+1 |
|
на отрезке [1, 2]. |
|
|
|
||||
1321. |
|
Проверить справедливость формулы Коши для функций |
|||||||||
/(x) = sinx и <р(х) = х + cosх |
на отрезке [0, я/2]. |
|
|||||||||
1322. |
|
Доказать, что |
если |
на отрезке [a, b\ имеет место соот |
ношение |/' (х) 15* |ф' (х) |и ф' (х) не обращается в нуль, то спра ведливо также соотношение [ Д/(х)|^| Дф(х) |, где Д/(х)=/(х+Дх)—
—/(х), |
Дф (х) = ф(х+ Дх) —ф(х), а х и |
х + Дх — произвольные |
|||
точки отрезка [а, й]. |
на отрезке [х, |
1/2] |
(х^О) |
приращение |
|
1323. |
Доказать, что |
||||
функции |
у = In (1 + х2) |
меньше приращения |
функции |
i/= arctgx, |
на отрезке [1/2, х| — наоборот: Д arctgx< Д In (1 + х2). Пользуясь
последним соотношением, |
показать, что на отрезке [1/2, 1] |
|||||
|
|
arctgx — In (1+ х 2) 3= |
1п2. |
|||
В задачах |
1324—1364 найти пределы. |
|
||||
-1324. |
lim |
г v — I о |
1325. |
lim |
In COS X |
|
|
А•о У'х— у'а |
|
|
|
||
о 1326. |
,. |
i"1' — I |
1327. |
lim |
|
|
lim |
—.—- |
|
||||
|
л--О |
S,,IA' |
|
л —0 el1* —cos fix |
||
9 1328. |
lim |
х — г1rc(:< х |
1329. |
lim |
ea V x - A |
|
|
|
|
|
x —>o |
I' Sin by |
|
1330. |
lim |
X— Sill X |
1331. |
lim |
я — 2arctg jr |
|
|
|
-tgx ■ |
|
x->0° |
Inf 1-1 1 |
|
|
|
|
|
|||
1332. |
lim |
xm — am |
1333. |
|
|
|
x n — an ‘ |
к —. n Cx — d A |
|||||
|
x-*a |
|
§ 4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
1334. |
lim |
1 |
|
|
|
х—ОCOS А — 1 |
|
|
|
1336. |
П т |
ах— Ъ* |
|
|
|
х -*о *К I — |
|
|
|
1338. |
lim |
х — sin х |
|
|
|
t _ 0 |
|
|
|
|
|
^ л |
Л |
|
1340. |
lim |
^~~"б — 2 ~ |
1 |
|
|
Х - + О |
I |
|
|
|
|
cos •*~Ь~2— |
1 |
ВОПРОСЫ. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ |
93 |
||||
|
1335. |
П т |
|
|
|
|
|
А '— О S1I1 X COS А |
|
|
|
|
, 337. |
П т - у -*,'" ^ Т т°}« |
|
||
|
|
х_»а |
In (ех |
е ) |
|
|
1339. |
lim -т-------— |
|
||
| |
|
А-» 0 |
‘й-1- * |
|
|
|
|
1—А» |
|
||
1 |
1341. |
lim |
|
||
|
sin62а |
|
|
||
|
|
А — О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1п(1 + Х У - 4 Х + 1 Х *—-д л-з+А1 |
|
|
|||||
1342. |
lim |
|
6 sin а —6а + аЗ |
|
|
|
|
|
|
х —* О |
|
|
|
|
|
||
,343. |
lim ■" sln 2х . |
1344. |
lim |
In A |
|
|||
|
х _ 0 |
In Sin А |
|
|
x —*0 In Sin A ■ |
|||
|
|
l n ( l - A ) + t g " |
|
|
(x”e~*). |
|||
1345. |
lim ---------;--------- — . |
1346. |
lim |
|||||
|
|
|
|
|
|
x -+ -J- со |
|
|
1347. |
lim |
[(я — 2 arctgx) lnx]. |
|
|
|
|
||
|
X-+OQ |
|
|
|
|
|
|
|
1348. |
lim |
fjrsin —1. |
' 3 4 9 . |
|
|
|
||
|
A- OOL |
* J |
|
|
|
|
||
' 3 5 0 . |
lim |
[ ( a - - ф |
- J t g г г ] . |
, 3 5 |
1 . 1 |
™ ^ |
- ^ ) . |
|
1352. |
Hmf c t gx — |
|
1353. |
lim — -— ?--------- . |
||||
|
ж-* ° ' |
|
|
x |
|
* _>1 cos ~ |
In (1 — A) |
|
1354. |
lim |
[,/ (a + |
x) (6 + x) (c + |
x) — x]. |
|
|
||
|
X —* CO |
|
|
|
|
|
|
|
1355. |
lim |
[JC (e1/x — 1)]. |
1356. |
lim [JCV/*2]. |
||||
|
|
|
|
|
|
A — 0 |
|
|
1357. lim (tg x p - * . x — n/2
1359. l i m x M ^ - H .
A —.0
1361. lim (ex + x)Vx.
X-*OQ
1363. l i m ( l + - U x.
x~*oo V |
X / |
1358. |
lim JCsinx. |
|
|
|
|
x —*0 |
|
|
|
1360. |
lim (l/x)^*. |
|
|
|
|
x —.0 |
, |
7UC |
|
|
|
|
||
1362. |
|
lgfcT |
|
|
Н т ( 2 - - * Л |
|
|
||
|
A - » a V |
a J |
|
|
1364. |
lim Г1 п ( 1 + А ) 1+* |
1 |
||
|
*-.0 L |
|
- |
T } |
1365. |
Проверить, |
что lim |
существует, ноне может быть |
|
|
* - . м * + яп* |
|
вычислен |
по правилу |
Лопиталя. |
|
1366. |
Значения какой функции (при достаточно больших зна |
||
чениях х) |
больше: а*ха или |
хл? |
94 |
ГЛ. IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ И ИХ ГРАФИКОВ |
|
||||||
1367. Значения какой функции (при достаточно больших зна |
||||||||
чениях х) |
больше: /(х) или 1п/(х), при |
условии, |
что |
/(х)-»-оо |
||||
при х-»-оо. |
|
е — (1 + х)1/* — бесконечно |
||||||
1368. |
Пусть x-vO . Доказать, |
что |
||||||
малая первого порядка относительно х. |
|
|
х) —е In In (е + х ) — |
|||||
1369. |
Пусть х -»-0 . Доказать, |
что |
In (1 + |
|||||
бесконечно малая второго порядка относительно х. |
|
|
||||||
1370. |
К окружности радиуса г проведена касательная в точке А |
|||||||
(рис. 34) |
и на ней отложен отрезок AN, длина |
|
которого равна |
|||||
|
длине дуги AM. Прямая MN пересе |
|||||||
|
кает |
продолжение |
диаметра АО в |
|||||
|
точке |
В. Установить, |
что |
|
||||
|
|
Q |
Q |
_г (a cosа — sinа) |
||||
|
|
|
|
" |
sin а —а |
* |
||
|
где а — радианная |
мера |
централь |
|||||
|
ного |
угла, |
соответствующего дуге |
|||||
|
AM, и показать, |
что Н т О В — 2л |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
a-*Q |
|
А с и м п т о т и ч е с к о е и з м е н е н и е ф у н к ц и й и а с и м п т о т ы л и н и й
1371. Проверить, исходя непосредственно из определения, что
прямая у = 2х + 1 есть асимптота |
|
линии у = 2*4 |
1• |
||||||
1372. Проверить, исходя непосредственно из определения, что |
|||||||||
прямая х + у = 0 есть асимптота |
линии |
х2у+ху2=1. |
|||||||
1373. |
Доказать, |
что линии (/ = у^ха+ Зх2 и y — -^zу асимпто |
|||||||
тически приближаются друг к другу |
при x -v d z o o . |
||||||||
1374. Доказать, |
что функции |
|
|
|
|
|
|
||
|
/ (х) = |
хв+ 2х4 + 7х2 + 1 |
и ф (х) = х3 + |
х |
|||||
асимптотически равны друг другу |
при х -^ + оо. Воспользоваться |
||||||||
этим рбстоятельством и вычислить |
приближенно /(115) и /(120). |
||||||||
Какую погрешность сделаем, положив / (100) = <р (100)? |
|||||||||
В задачах |
1375— 1391 найти |
асимптоты данных |
линий. |
||||||
|
х9 |
|
|
|
1376. |
ху = |
а. |
|
|
1375. |
4а* |
|
|
|
|
||||
|
«/= х2— 4х-)-5" |
|
|
|
у = с |
а3 |
|
||
1377. |
|
1378. |
4 (х —Ь)3 ' |
||||||
1379. |
2«/(х+1)2 = х3. |
1380. |
у3= а3 — х3. |
|
|||||
1381. |
1/3 = |
6х2 + х3. |
1382. |
у2 (х2 + 1) = |
х2 (х2 - 1). |
||||
1383. |
XI/’ + |
х2у = |
а3. |
|
|
|
|
|
|
§ 4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИИ |
»5 |
1384. |
y(xt - 3 b x + 2bt) ^ x t -3 aji* + ^ . |
|
|
|
|
|
|||||
1385. |
(у + х + 1)2 = JC2+ 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1386. |
y = xln (е + |
|
1387. |
у = хех. |
|
|
|
||||
1388. |
y — xeilx-\-1. |
|
1389. |
у = |
х arcsecx. |
|
|
||||
1390. |
y = 2 x -}-a rc tg £ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1391. |
у — —д ^ а , где / (х) — многочлен |
|
(а=£ 0). |
|
|
||||||
1392. |
Линия |
задана |
параметрически |
уравнениями |
х = (р(И), |
||||||
у = ар(/). Доказать, что асимптоты, |
не |
параллельные |
координат |
||||||||
ным осям, могут быть только при тех |
значениях t = |
t0, |
при кото |
||||||||
рых одновременно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
lim ф (0 = |
со и lima|)(^) = oo. |
|
|
|
|||||
|
|
i — to |
|
/— /о |
|
|
|
|
|
|
|
При этом, если |
уравнение асимптоты есть |
у = ах + Ь, то |
|||||||||
|
a = l m i j| | , |
b = lim |
[if (0 - |
|
оф (01- |
|
|
||||
Как найти асимптоты, параллельные координатным осям? |
|||||||||||
1393. |
Найти |
асимптоты |
линии х = |
y = f^ j - |
|
|
|||||
1394. |
Найтн |
асимптоты линии х —f -2е‘1 |
|
У- |
te! |
|
|
||||
1395. |
Найти |
асимптоты |
линии х |
|
21 |
|
|
Р |
|
|
|
1—Г2. У= =l - / 2> |
|
||||||||||
«олл |
т I «* |
асимптоты |
декартова листа * = |
|
|
За*3 |
|||||
1396. |
Наити |
» У“ Т+& |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 _g |
|
|
g |
|
|
1397. |
Найти |
асимптоты |
линии х = ^ ц , |
У = t ^.г_ 4у • |
|||||||
О б щ е е и с с л е д о в а н и е ф у н к ц и й и л и н и й |
|||||||||||
В задачах 1398— 1464 |
провести |
полное |
исследование данных |
||||||||
функций и начертить их |
графики. |
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
1398. |
У = тф ^ - |
|
1399. |
у = |
|
|
|
||||
|
1- * а 1 |
|
|
||||||||
1400. |
У = ^ г г - |
|
1401. |
у ( х ~ \) (х- 2) |
(х — 3) = 1. |
||||||
1402. |
y = ^ |
j . |
|
1403. |
у = |
(х2 - 1 ) 3. |
|
|
|||
1404. |
у — 32х2 (х2— I)3. |
|
1405. |
у = |
' + 4 х 2. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
а |
|
|
1406. |
у = * 2+ - |
|
1407. |
у = |
2л: — 1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(ДС-02 ’ |
|
|
QS |
ГЛ. IV. исследование функции и их графиков |
1 4 0 3 . |
У |
X3 |
3 —X- ■ |
||
1 4 1 0 . У (Х - 1) = * 3. |
||
1 4 1 2 . |
У |
(* + I)3 ‘ |
1 4 1 4 . |
ху = (v2 — 1) (х — 2). |
|
1 4 1 6 . |
|
X |
|
|
|
1 4 1 8 . |
У='х- |
|
1 4 2 0 . у = 1п (а2 + 1). |
||
1 4 2 2 . |
у = A3e_Jf. |
|
|
У |
1 |
1 4 2 4 . |
ех _ 1 • |
|
1 4 2 6 . |
^ = ( 1 + * Т - |
|
1 4 2 8 . |
У = А51ПА. |
|
1 4 3 0 . |
У= COSX— 111 COS X. |
1 4 0 9 . у 2 (* -[-1)- ‘
1 4 1 1 . |
у(А3 — 1) = А4. |
|
1 4 1 3 |
и |
х3 + 2х'+ 7х—3 |
п и . |
У |
2х2 |
1 4 1 5 . ( у —а ) а 4 + 8 = 0 . |
||
1 4 1 7 . |
у = х2е~*. |
|
1 4 1 9 . у — X— 1п (а 1 ). |
||
1 4 2 1 . |
у = х2е~х‘. |
|
1 4 2 3 . |
у = хе~х212. |
|
1 4 2 5 . у = А + — . |
||
1 4 2 7 . |
у = |
а 4- sin а. |
1 4 2 9 . у = In c o s а . |
||
1 4 3 1 . |
у — х — 2 агctg А, |
1 4 3 2 .
1 4 3 3 .
1 4 3 4 .
1 4 3 6 .
1 4 3 8 .
1 4 4 0 .
1 4 4 2 .
1 4 4 4 .
1 4 4 6 .
1 4 4 8 .
1 4 4 9 .
1 4 5 1 .
1 4 5 3 .
1 4 5 4 .
1 4 5 5 .
1 4 5 6 .
1 4 5 8 .
1 4 6 0 .
1 4 6 2 .
y = exl~ u +3 (без отыскания |
точек |
перегиба). |
||||||
i/ = esinT — sinA |
(без |
отыскания |
точек перегиба). |
|||||
£ II гп |
1 |
|
|
|
1 4 3 5 . |
if = а 2 (а 2 - 4 ) 3. |
||
(3у + а)3 = 27х. |
|
|
1 4 3 7 . у = У (х + 1 )2- У х 2 |
|||||
У ~ (х — 1)2/а (х + I)3. |
|
1 4 3 9 . |
у3 = |
6а2- а3. |
||||
(У ~ х)2 = х5. |
|
|
1 4 4 1 . |
( у — |
а2)2 = а6. |
|||
У, = х?+1. |
|
|
1 4 4 3 . |
у 2 = А3 — А. |
||||
tf = х ( х - |
I)2. |
|
|
1 4 4 5 . |
у2 = а2 (а — 1). |
|||
|
_ О |
|
|
|
1 4 4 7 . |
А2у + Ау2 = 2 . |
||
^ |
Зх |
• |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
У~ = х2 ^ Г 7 (строфоида) |
(а > |
0). |
|
|||||
9у2 — 4 а 3 — а*. |
|
|
1 4 5 0 . |
25у2 = а2 (4 — а2)8. |
||||
if = X1— А4. |
|
|
1 4 5 2 . |
а2у2 = 4 (а — 1 ) , |
||||
у2 (2а — к) = а3 |
(циссоида) (а >■ 0 ). |
|
||||||
А2!/2 = (а — 1) (а — 2). |
|
|
|
|
|
|||
A-V = (а + |
а)3 (а —а) |
(конхоида) |
(а > 0). |
|||||
16у2 = (а2 — 4)2 (1 - А2). |
1457. |
у 2 = (1 — А2)3 . |
||||||
у2х4 = (а2 — I f . |
|
|
1 4 5 9 . |
у-=2гхс гх. |
||||
у = е1/х — х. |
|
|
1 4 6 1 . |
у = с*’ с. |
X
|
§ 4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ |
07 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1463. |
г/ = 1— хе '1*1 |
|
х |
при х- |
=0, |
у — 1 при |
х = 0. |
|
||||||||||
1464. |
г/= х2-4|х| + 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В задачах |
1465 — 1469 исследовать функции, |
заданные пара |
||||||||||||||||
метрически, и |
начертить их графики. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1465. х — |
|
|
|
у= /э — 3/+1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1466. |
х = ^ -3 я , |
у = |
t3 — 6arctg t. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1467. |
х |
|
|
У |
i+ fl ■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1468. |
x — te?, y — te-‘. |
|
|
у = 2а sin / — а sin2/ |
|
|
|
|||||||||||
1469. |
х = 2а cos / — a cos 2/, |
(кардиоида). |
||||||||||||||||
В задачах |
1470— 1477 |
исследовать |
линии, |
уравнения которых |
||||||||||||||
заданы в полярных координатах (см. |
|
с н о с к у |
на с. |
26). |
|
|||||||||||||
1470. |
p = |
asin3cp |
(трехлепестковая |
роза). |
|
|
|
|
|
|||||||||
1471. |
p = |
atg<p. |
|
1472. |
р = |
а (1 + |
tg <р). |
|
|
|
|
|
||||||
1473. |
p = a(l+ co s< p ) |
(кардиоида). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1474. |
p = |
a (l +6cos<p) |
( а > 0 , |
й > 1 ) . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1475. |
p = 'j/r ^ |
(жезл). |
|
1476. |
р = |
~ arctg |
|
|
|
|
||||||||
1477. |
p = ] / l — t2, |
<p = |
arcsin^ + VAl — t2. |
|
|
|
|
|
||||||||||
В задачах |
|
1478— 1481 |
исследовать и |
построить линии, |
пред |
|||||||||||||
варительно приведя их уравнения к полярным координатам. |
||||||||||||||||||
1478. |
(х2 + |
у2)3= |
4a2x2t/a. |
|
1479. |
(х2 |
у2) х = |
агу. |
|
|
||||||||
1480. |
х* + ^ = а2 (х2 + у2). |
|
1481. |
(х2 + |
у2) (х2 - |
у2)2 = 4х2<Д |
||||||||||||
|
|
|
|
Р е ш е н и е у р а в н е н и й |
|
|
|
|
|
|||||||||
1482. |
Проверить, |
что |
уравнение |
|
х3— х2 — 8 х + 12 = 0 |
имеет |
||||||||||||
один простой |
|
корень |
Х! = —3 |
и один |
двукратный |
корень х.2 = 2. |
||||||||||||
1483. |
Проверить, что уравнение х* |
|
2х3 — Зх2 — 4х + 4 = 0 имеет |
|||||||||||||||
два двукратных корня х2= 1 |
и х2 = — 2. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1484. |
Убедиться в том, что уравнение х arcsin х = 0 имеет только |
|||||||||||||||||
один действительный |
корень х = 0 и притом двукратный. |
|
||||||||||||||||
1485. |
Показать, |
что |
корни |
уравнения |
xs i nx = 0 |
имеют вид |
||||||||||||
y = kn (k = 0, |
|
± 1 , |
± 2 , |
...), |
причем |
значению |
k — О соответствует |
|||||||||||
двукратный корень. Какова кратность остальных корней? |
|
|||||||||||||||||
1486. |
Показать, что уравнение х3— Зх2 + 6х — 1 = 0 |
имеет един |
ственный действительный простой корень, принадлежащий интер
валу (0, 1), и найти |
этот корень |
с точностью до 0,1, |
пользуясь |
|
методом |
проб. |
|
|
|
1487. |
Показать, |
что уравнение |
х4 + 3х2 — х — 2 = 0 |
имеет два |
(и только два) действительных простых корня, принадлежащих
соответственно |
интервалам (— 1, 0) и (0, 1). С помощью метода |
проб найти эти |
корни с точностью до 0,1. |
4 Г. Н. Берман
98 |
|
ГЛ. IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ И ИХ ГРАФИКОВ |
||
1488. |
Показать, что |
уравнение [(х) = а ф |
0, где / (^ — много |
|
член |
с |
положительными |
коэффициентами, |
показатели степеней |
всех |
членов которого нечетны, имеет один и только один дейст |
вительный корень (который может быть и кратным). Рассмотреть
случай, |
когда |
а = 0. |
Найти с точностью до 0,01 корень уравне |
||||
ния х3 + З х — 1 = 0, |
комбинируя метод проб с методом хорд. |
||||||
1489. |
Доказать |
теорему: для того чтобы уравнение х3+рх+<7=0 |
|||||
имело три простых |
действительных корня, |
необходимо и доста |
|||||
точно, чтобы |
коэффициенты р и q |
удовлетворяли |
неравенству |
||||
4р3 -j- 27q2< 0. |
Найти |
с точностью до |
0,01 |
все корни |
уравнения |
||
х3 —9х + 2 = 0, |
комбинируя метод проб с методом хорд. |
||||||
1490. |
Показать, |
что уравнение х4 |
2х2 — 6х + 2 = 0 имеет два |
(и только два) действительных простых корня, принадлежащих
соответственно интервалам (0, 1) и |
(1,2). |
Комбинируя метод хорд |
с методом касательных, найти эти |
корни с точностью до 0,01. |
|
1491. Показать, что уравнение |
хь+ |
5х + 1 = 0 имеет единст |
венный действительный простой корень, принадлежащий интервалу
(— 1, 0), и найти этот корень с точностью до 0,01, |
комбинируя |
метод хорд с методом касательных. |
|
В задачах 1492— 1497 приближенные значения |
корней урав |
нения следует находить комбинированием трех методов: метода
проб, метода хорд и метода касательных. |
(При необходимости |
||
следует |
пользоваться |
таблицами значений |
функций, входящих |
в уравнение.) |
уравнение хе* = 2 имеет только один дей |
||
1492. |
Показать, что |
ствительный корень, который принадлежит интервалу (0, 1), и найти этот корень с точностью до 0,01.
1493. Показать, |
что уравнение x l n x = a |
не имеет вовсе дейст |
|||||
вительных корней |
при а < — \/е, |
имеет один действительный дву |
|||||
кратный корень при |
а ~ — 1/е, два действительных простых корня |
||||||
при — 1 / е < а < 0 |
и |
один действительный |
пропой |
корень |
при |
||
а ^ 0 . Найти корень |
уравнения |
x l n x = |
0,8 |
с точностью до |
0,01. |
||
1494. Показать, |
что так называемое |
уравнение |
Кеплера |
х — |
= esinx- f- a, где 0 < в < ; 1 , имеет один простой действительный ко рень, и найти этот корень с точностью до 0,001 при г = 0,538 и а = 1.
1495. Показать, что уравнение ах = ах при 1 всегда имеет два (и только два) действительных и положительных корня, при
чем один |
корень равен 1, а второй |
корень меньше, |
больше |
или |
|||
равен |
1 |
в зависимости от того, будет ли а больше, |
меньше |
или |
|||
равно е. |
Найти с точностью до 0,001 |
второй корень этого урав |
|||||
нения |
при а = 3. |
|
|
а Ф 0, |
|
|
|
1496. |
Показать, что уравнение x2arctgx = a, где |
имеет |
|||||
одни действительный |
корень. Найти |
с точностью до 0,001 |
корень |
||||
этого |
уравнения при |
a — 1. |
|
|
|
|
|
1497. |
При каком основании а системы логарифмов существуют |
числа, равные своим логарифмам? Сколько таких чисел может быть? Найти такое число (с точностью до 0,01) при а = 1/2?
§5. ФОРМУЛА ТЕЙЛОРА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ
§5. Формула Тейлора и ее применение
|
|
Ф о р м у л а Т е й л о р а д л я м н о г о ч л е н о в |
|||
1498. |
Разложить |
многочлен |
х* — 5*3+ * 2 —3* + 4 по степеням |
||
двучлена |
х —4. |
|
а3 + Зх2 — 2х + 4 по степеням дву |
||
1499. |
Разложить |
многочлен |
|||
члена |
* + 1 . |
|
|
|
|
1500. |
Разложить |
многочлен |
* 10 — 3*5+ 1 по степеням двучлена |
||
х — 1. |
|
Функцию f(x) = (x2 —3 * - f I)3 разложить |
по степеням х, |
||
1501. |
|||||
пользуясь формулой Тейлора. |
|
|
|||
1502. |
/(а) — многочлен четвертой степени. Зная, |
что/(2) = — 1, |
|||
/' (2) = |
0, |
7" (2) = 2, |
Г (2) = — 12, /iv (2) = 24, вычислить /(— 1), |
||
Г (0), |
f (1). |
Ф о р м у л а Т е й л о р а |
|
||
|
|
|
|
1503. Написать формулу Тейлора я-го порядка для функции
1.
у= -- при дс0 = — 1.
1504. Написать формулу Тейлора (формулу Маклорена) п-го порядка для функции у = хех при * 0 = 0.
1505. Написать формулу Тейлора п-го порядка для функции
у = У х |
|
при *о = 4. |
|
|
|
|
|
|
|
1506. |
Написать формулу Тейлора 2/г-го порядка для функции |
||||||||
ех-4-егх |
при *о = 0. |
|
|
|
|
|
|||
У= — ~2 |
— |
|
|
|
|
|
|||
1507. |
Написать |
формулу Тейлора n-го |
порядка |
для функции |
|||||
у = * 3 In * при *„ = |
1. |
|
|
|
|
|
|||
1508. Написать формулу Тейлора 2л-го порядка для функции |
|||||||||
г/ = si п2 * |
при * о = |
0 . |
|
|
|
|
|
||
1509. |
Написать формулу Тейлора 3-го |
порядка для функции |
|||||||
у = г^ У |
|
при *о = 2 и построить |
графики |
данной |
функции и ее |
||||
многочлена Тейлора 3-й степени. |
|
|
|
||||||
1510. |
Написать формулу Тейлора 2-го |
порядка для функции |
|||||||
у = tg * |
|
при |
*о = 0 |
и |
построить |
графики |
данной |
функции и ее |
|
многочлена Тейлора 2-й степени. |
|
|
|
||||||
1511. |
Написать |
формулу Тейлора 3-го |
порядка для функции |
||||||
г/ = arcsin * |
при * 0= 0 и |
построить графики данной функции и |
|||||||
ее многочлена Тейлора 3-й степени. |
|
|
|||||||
1512. |
Написать |
формулу Тейлора 3-го |
порядка для функции |
||||||
у = - ~ |
при * о = 1 |
и |
построить |
графики |
данной |
функции и ее |
|||
у х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
многочлена Тейлора 3-й степени. |
|
|
|||||||
1513*. Доказать, |
что |
число |
б в остаточном члене формулы |
||||||
Тейлора |
1-го порядка |
|
|
|
|
|
f( a + h ) = f( a ) + hf'(a) + ^ r ( a + m
4»
100 |
ГЛ. IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ И ИХ ГРАФИКОВ |
|
|
|||||||||||||
стремится |
к |
1/3 при |
Л — 0, |
если |
/'"(х) |
непрерывна |
|
при |
х = а и |
|||||||
/" (а) ^ 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н е к о т о р ы е п р и м е н е н и я ф о р м у л ы Т е й л о р а |
||||||||||||||||
В задачах |
1514— 1519 |
выяснить |
поведение данных функций |
|||||||||||||
в указанных точках. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1514. |
у = 2х6 —ха+ 3 в точке |
|
х = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1515. |
у = хи + Зх6+ 1 |
в |
точке |
х = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1516. |
y = 2 c o sx + x2 в точке |
х = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1517. |
у = |
6 1 п х - 2 х :, + |
9х2- 1 8 х |
в |
точке х = 1 . |
|
|
|
|
|||||||
1518. |
y = |
6 s in x - f x ‘2 в |
точке |
х = |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1519. |
у = 24ел — 24 х — 12х2 — 4х3 — х4 — 20 |
в точке х = 0. |
|
|||||||||||||
1520. |
/(х) = х10 — Зх6+ х 2 + 2. |
|
Найти |
первые три |
члена |
разло |
||||||||||
жения но формуле Тейлора |
при х0= 1 . |
Подсчитать |
приближенно |
|||||||||||||
/ 0 ,о з). |
/ (х) = х8 — 2,v7 + 5хв —х + 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1521. |
Найти |
первые |
три |
члена |
||||||||||||
разложения но формуле Тейлора |
при х„ = 2. |
Подсчитать |
прибли |
|||||||||||||
женно /(2,02) и /(1,97). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1522. |
/ ( а ) |
= х80 — х40 + х20. Найти |
первые |
три члена |
разложе |
|||||||||||
ния f (х) |
по степеням х — 1 |
и найти приближенно /(1,005). |
|
|||||||||||||
1523. |
/ (х) = х8 —5х:<-\-х. |
Найти |
первые три |
члена |
разложения |
|||||||||||
по степеням |
х —2. |
Вычислить |
приближенно |
/(2, 1). |
Вычислить |
|||||||||||
/(2, 1) точно |
и найти абсолютную и относительную |
погрешности. |
||||||||||||||
1524. |
Проверить, что при вычислении значений функции е* |
|||||||||||||||
при 0 < х < |
1 /2 по приближенной формуле |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
v2 |
|
гЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е * ^ 1 + х - Ц - + ^ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
допускаемая |
погрешность меньше 0,01. |
Пользуясь этим, найти У~е |
||||||||||||||
с тремя верными цифрами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1525. |
Пользуясь приближенной формулой ех ^ 1 - f x - f j , |
найти |
||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-г=- и оценить погрешность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
V * |
Проверить, |
что для углов, |
меньших |
28°, |
погрешность, |
|||||||||||
1526. |
||||||||||||||||
которая получится, если вместо sinx взять выражение х — ^ |
- f > |
будет меньше 0,000001. Пользуясь этим, вычислить sin 20° с шестью
верными |
цифрами. |
|
|
1527. |
Найти cos 10° с точностью |
до |
0,001. Убедиться в том, |
что для |
достижения указанной точности достаточно взять соот |
||
ветствующую формулу Тейлора 2-го порядка. |
|||
1528. |
Пользуясь приближенной формулой |
||
|
у 2 |
уЗ |
у 4 |
|
1 п ( 1 + х ) ^ х - ^ + ^ - £ , |
найти In 1,5 и оценить погрешность.