Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

8990

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
2.12 Mб
Скачать

x 3 x 7

 

 

 

 

x 1 4

 

 

 

 

Используя

необходимое

условие экстремума, находим

y 0

 

x 3 x 7 0 ,

откуда x1 3

или x2 7; y не существует

x 1 4

0,

откуда x3 1.

Используем достаточные условия экстремума. Найденные три критические точки наносим на область определения D и определяем знак y в каждом из четырех интервалов.

 

 

 

 

 

0

1

3

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 3 0 7

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

21 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 4

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как

x1

3 D и при переходе через эту точку y меняет знак минус на

плюс, то x 3 – точка минимума функции y ,

y 3

3 3 2

 

 

0

0 .

 

 

 

3 1 3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

Так как

x2

7 D и при переходе через эту точку y

меняет знак плюс на

минус, то x

 

7

– точка максимума функции y , y 7

7 3 2

 

 

16

 

 

2

.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

216

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , то в интервалах ;1 , 1;3 ,

Так как при x 1, 1 x 3, x 7 y x

7; функция y монотонно убывает.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как при 3 x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x 0, то в интервале 3; 7 функция y монотонно

возрастает.

5. Находим интервалы выпуклости (вогнутости) кривой и точки перегиба.

 

 

 

x 3 x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y y

 

x 1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

x 3 x 7 x

1

x 3 x 7 x 1

 

 

 

 

 

 

x 1 4

2

 

 

x 7 x 3 x 1 4 x 3 x 7 4 x 1 3

x 1 8

70

 

2x 10 x 1

4 x2 10x 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2

12x 10 4x

2 40x 84

 

 

2x2

28x 74

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, y

 

2 x2 14x 37

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя

 

необходимое

 

 

 

условие перегиба,

находим y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 14x 37 0 , или x

 

 

14

196 148

 

 

 

 

 

 

 

y не

 

 

,

откуда

x

 

7 2 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

существует x 1 5 0 , откуда x3

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используем достаточные условия перегиба.

0 1

 

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 0 1 74 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как точки

 

x1, 2 7 2

3 D и при переходе через эти точки y меняет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знак, то x1, 2 7 2

 

3 – точки перегиба графика функции y .

Так как при x 1, 7 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x

7 2 3

 

 

y

x 0 , то в интервалах ;1

, 7 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3;7 2 3

функция y выпукла вниз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как при

1 x 7 2

 

3 ,

 

x 7 2

3

 

y x 0 , то в интервалах

1;7 2

 

 

, 7 2

 

 

 

 

 

3

3; функция y выпукла вверх.

6. Находим координаты точек пересечения кривой с координатными осями:

Ox : y 0 x 3 2

0, откуда x 3;

 

 

 

 

Oy : x 0 y

0 3 2

 

9

 

9 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Строим эскиз графика данной функции. (См. рис. 65).

71

0

1

3

7

-9

Рис. 65

72

Контрольные задания

Задание 1

Найти матрицу C AT B , если:

2

1.01. A

4

0

1.02. A

3

3

1.03. A 0

3

1.04. A

2

4

1.05. A 0

2

1.06. A 0

0

1.07. A 1

3

1.08. A

5

2

1.09. A

3

4

1.10. A

0

3

 

 

1

0

 

 

 

, B

 

 

 

.

 

5

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

, B

4

1

 

 

 

 

 

 

.

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

6

 

 

2

 

 

 

4

3

 

 

 

 

,

B

 

 

.

 

4

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

,

B

 

 

.

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, B

 

 

.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

 

 

6

 

 

0

 

 

2

1

 

 

 

 

 

,

B

 

 

.

 

4

 

 

 

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2

 

 

 

 

,

B

 

 

 

.

3

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

0

6

 

 

 

 

, B

 

 

 

 

.

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

0

 

 

4

0

 

 

 

 

 

,

B

 

 

.

 

1

 

 

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

1

 

 

 

, B

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5

 

 

0

 

73

Задание 2

Решить систему по правилу Крамера.

3x1 x2 3x3 6

 

x1 x2

x3 0 .

2.01.

 

 

3x2 4x3 2

2x1

4x1 x2 x3 3

 

x1

x2 5x3 2 .

2.02.

 

 

3x2 x3 1

2x1

x1 x2 5x3 5

 

 

3x2

2x3

 

2.03. 2x1

3.

 

x

2x

2

3x

0

 

1

 

3

 

x1 3x2 x3 2

 

2x1 x2 2x3

0 .

2.04.

 

 

x2 5x3 2

3x1

 

x1 x2 4x3 2

 

 

 

 

x3 3.

2.05. x1 2x2

 

x

3x

2

x 4

 

1

 

3

 

 

3x1 x2 x3 0

 

x1 x2

3x3

4 .

2.06.

2x x

2

3x 4

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

x1 x2 x3 1

 

 

x2

3x3

 

2.07. 2x1

2 .

 

2x x

2

2x

1

 

1

 

 

 

 

 

3

 

x1 4x2 x3 0

 

 

 

 

 

2x3

 

 

2.08. 2x1 x2

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 2x2 x3 4

4x1 x2 x3 3

 

 

 

 

 

x3 1.

2.09. x1 2x2

 

x x

2

3x

0

 

1

 

 

 

 

3

 

 

x1 x2 x3 0

 

2x1 x2

x3

1 .

2.10.

3x1 3x2 2x3 5

74

Задание 3

Дана пирамида ABCD. Найти:

1)угол ABC грани ABC ;

2)площадь грани BCD;

3)объем пирамиды ABCD, если

3.01. A 1; 2;3 , B 0; 1;1 , C 1; 0; 2 , D 2;3; 0 . 3.02. A 4;3;1 , B 0; 2;3 , C 3; 0; 3 , D 1;1; 0 . 3.03. A 2;3; 4 , B 0; 1;1 , C 3; 0; 2 , D 2;3; 0 . 3.04. A 3; 4;1 , B 0; 1;3 , C 2; 0; 1 , D 1; 2; 0 . 3.05. A 4;5; 2 , B 0; 2;1 , C 1; 0; 3 , D 2; 2; 0 . 3.06. A 3; 2;1 , B 0;1; 2 , C 2; 0; 1 , D 3;3; 0 . 3.07. A 1;3;5 , B 0; 2; 1 , C 2; 0;3 , D 2; 1;0 . 3.08. A 1; 4; 6 , B 0;1; 1 , C 2; 0; 2 , D 1; 2; 0 .

3.09.A 2; 4;1 , B 0; 1; 2 , C 1; 0; 2 , D 2;1; 0 .

3.10.A 3;1; 2 , B 0; 1; 3 , C 1; 0;1 , D 1;3; 0 .

74

Задание 4

Дан ABC . Найти:

1)уравнения его сторон;

2)уравнение высоты, опущенной из вершины A на сторону BC;

3)уравнение медианы AM ;

4)уравнение прямой, проходящей через точку A и параллельной

медиане AM , если

 

4.01. A 0; 2 ,

B 1; 0 , C 2;1 .

4.02. A 0; 1 , B 2; 0 , C 3; 4 .

4.03. A 0;1 ,

B 1; 0 , C 4;3 .

4.04. A 0;3 ,

B 1; 0 , C 2;1 .

4.05. A 0; 2 , B 1; 0 , C 3; 4 .

4.06. A 0; 4 ,

B 4; 0 , C 2; 3 .

4.07. A 0;3 ,

B 3; 0 , C 2; 3 .

4.08. A 0;1 ,

B 3; 0 , C 2; 3 .

4.09.A 0; 1 , B 3; 0 , C 4; 2 .

4.10.A 0; 2 , B 2; 0 , C 1;1 .

75

Задание 5

Исследовать функцию и построить ее график:

5.1. y

x 1 3 .

5.6. y

3x x2

.

 

 

x2

 

x 2 2

5.2. y

 

x2 1 2

.

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

x

3

 

 

 

5.7.

y x

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

5.3. y

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8.

y

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4. y

 

 

x5

 

.

 

 

 

 

 

2x

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9. y

 

 

 

.

 

 

 

 

1

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5. y

 

2x 3

.

 

 

 

 

 

x3

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

5.10. y

 

.

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

76

Литература

1. Важдаев В.П., Коган М.М., Лиогонький М.И., Протасова Л.А. 64

лекции по математике. Книга 1 (лекции 1-39): монография; Нижегор. гос.

архитектур.-строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2012.– 284 с.

2. Иванова С.В. Построение графиков функций и кривых. – М.:

МФТИ, 2007. – 78 с.

3. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.– М.: ООО Изд-во «Мир и образование»,

2008 – 368 с.

77

 

Содержание

 

§1.

Линейная алгебра..............................................................................

 

3

 

Матрицы и действия над ними.....……...……………………...........

3

 

Определители......................................................................

…….........

7

 

Системы линейных уравнений...

………………………………........

8

§2.

Векторная алгебра.............................................................................

 

10

 

Линейные операции над векторами ………………………………..

11

 

Действия над векторами в координатной форме..............................

13

 

Скалярное произведение векторов.....................................................

15

 

Некоторые приложения скалярного произведения..........................

16

 

Векторное произведение векторов.....................................................

17

 

Смешанное произведение векторов...................................................

20

§3.

Прямая на плоскости........................................................................

 

23

 

Общее уравнение прямой....................................................................

 

23

 

Взаимное расположение прямых на плоскости................................

32

§4.

Функция одного переменного.........................................................

 

35

 

Основные понятия...............................................................................

 

35

 

Основные элементарные функции.....................................................

38

 

Предел числовой последовательности..............................................

43

 

Предел функции...................................................................................

 

47

 

Производная.........................................................................................

 

51

 

Производная сложной функции.........................................................

 

56

 

Производные высших порядков.........................................................

 

57

 

Дифференциал функции......................................................................

 

58

 

Правило Лопиталя................................................................................

 

59

 

Исследование функций и построение их графиков..........................

60

 

Симметрия функции............................................................................

 

61

 

Асимптоты графика функции.............................................................

 

62

 

Участки возрастания и убывания функции. Точки минимума и

 

 

максимума............................................................................................

 

63

 

Интервалы выпуклости и вогнутости кривой. Точки перегиба.......

65

 

Основные требования к результатам исследования и построения

 

 

графика..................................................................................................

 

67

 

Контрольные задания.…………………………………………..........

72

 

Литература.……………………………………………………...........

77

78

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]