Материал: Практикум по высшей математике. дифференциальное исчисление. Пантелеев И.Н

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

б) Представим функцию cos x по формуле Тейлора в виде

 

 

 

 

 

π

 

x −a

 

 

 

π

 

(x −a)2

 

cos x = cos a +cos a +

 

 

 

 

 

 

 

+cos a + 2

 

 

 

 

+

2

 

 

1!

 

2

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

(x −a)n

 

 

 

 

 

 

 

 

+.... +cos a

+ n

 

 

 

 

+ Rn ,

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π (x −a)n+1

 

 

 

Rn = cos a +θ(x −a) +(n +1)

 

 

 

 

, 0 <θ <1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 (n +1)!

 

 

 

 

 

Поскольку

 

cos a

 

≤1, то

 

R

 

≤

(x −a)n+1

и по мере увели-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

(n +1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чения числа членов погрешность неограниченно убывает, стремясь к нулю. Причем чем меньше по абсолютной величине разность x −a , тем меньше потребуется первых членов разложения для обеспечения требуемой точности вычислений.

Пусть a = 60° или в радианной мере a = 180π 60 , тогда

x −a =

 

π

(65

−60)

=

 

π

 

, отсюда

 

 

 

 

 

 

180

36

 

2

 

 

 

π3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 65° =

1

−

 

3

 

π

 

−

1 π

+

3

 

+... + R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

1!36

2 2!362

2

3!362

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

Поскольку R4 <10−4 , то для получения требуемой точ-

ности достаточно взять первые три члена разложения, тогда cos 65° = 0.4221 .

246

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приступая к изучению высшей математики, необходимо знать, что математику нельзя изучать пассивно, нужно стараться глубоко вникать в смысл математических понятий и теорем, пытаться самостоятельно решать математические задачи. Результатами изучения курса высшей математики должны быть развитие аналитического мышления, овладение навыками решения математических задач, выработка умения самостоятельно ставить задачи и выбирать или разрабатывать методы их решения.

Материал практикума предоставляет возможность студентам самостоятельно освоить основные положения одного из важнейших разделов в курсе высшей математики - дифференциального исчисления. Позволяет приобрести и закрепить практические навыки решения простых типовых задач, а также познакомится с методикой построения приложений производных к задачам механики и физики. Наиболее эффективный результат может быть достигнут, если использовать пособие, как для аудиторных занятий, так и для самостоятельной работы.

Несколько слов о том, как работать с этой книгой. Прежде, чем приступать к изучению методов решения задач, необходимо повторить основные определения и теоремы, относящиеся к данному разделу, постараться понять и запомнить наиболее часто используемые формулы. После этого можно переходить к изучению разобранных примеров. Некоторые типовые задачи и методы рассмотрены в пособии, как в общем виде, так и на примерах. Весьма полезно изучить и то и другое. Это поможет вам не только отработать навыки решения задач, но и лучше понять и усвоить теоретический материал.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Бугров Я.С. Дифференциальное и интегральное исчисление / Я.С. Бугров, С.М. Никольский. М.: Наука, 1984.

2.Кудрявцев Л. Д. Краткий курс математического анализа / Л. Д. Кудрявцев. – Альфа, т. 1, 1998. - 687с., т. 2, 1998. – 584с.

3.Архипов Г.И. Лекции по математическому анализу / Г.И. Архипов, В.А. Садовничий, В.Н. Чубариков. – М.: Высшая школа, 1999. - 695с.

4.Пискунов П.С. Дифференциальное и интегральное исчисление / П.С. Пискунов. – М.: Наука, т. 1, 2001. — 415с.,

т.2, 2001. — 544с.

5.Демидович Б.П. Основы вычислительной математики / Б.П. Демидович, И.А. Марон. – М.: Наука, 1986.

6.Минорский В. П. Сборник задач по высшей математике: Учебное пособие для втузов / В.П. Минорский. — М.:

Наука, 1987.

7.Щипачев B.C. Высшая математика / В.С. Щипачев. — М.: Высш.школа, 2003.

8.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: Полный курс / Д.Т. Письменный. – М.: Айрис-

пресс, 2008.

9.Гусак А.А. Высшая математика / А.А.Гусак. — Мн.: «ТетраСистемс», 2003. Т. 1. - 543 с.

10.Данко П. Е. Высшая математика в упражнениях и задачах / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т. Я. Кожевникова, Ч. 1, 2.

—М.: ОНИКС 21 век, Мир и образование, 2003.

11.Берман Г. Н. Сборник задач по курсу математического анализа / Г.Н. Берман. — М.: Наука, 1985.

12.Лунгу К.Н. Сборник задач по высшей математике / К.Н. Лунгу, Д.Т. Письменный. – М.: Рольф, 2007.

248

247

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

2.9. Основные теоремы о дифференцируемых

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………..

3

функциях………………………………………

64

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ……. 4

2.10.Правило Лопиталя……………………………

70

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МАТАНАЛИЗА…………. 4

2.11.Возрастание и убывание функций…………..

73

1.1. Логическая и математическая символика………. 4

2.12.Экстремумы функции…………………………

75

1.2. Множества………………………………………..

7

2.13.Выпуклость, вогнутость графика функции,

 

1.3. Функции………………………………………….

9

точки перегиба………………………………..

78

1.4. Пределы функции на бесконечности…………… 13

2.14.Асимтоты……………………………………..

80

1.5. Предел функции в трчке………………………… 18

 

 

1.6. Бесконечно малые функции и их свойства…….

23

II. ПРАКТИКУМ ПО ОСНОВАМ МАТАНАЛИЗА

86

1.7. Бесконечно большие функции, их свойства

 

1. ВВЕДЕНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ…….. 86

и связь с бесконечно малыми функциями……… 25

1.1. Множества и операции над ними………………

86

1.8. Основные теоремы о пределах………………….. 26

1.2. Логическая символика……………………………..

88

1.9. Сравнение бесконечно малых функций.

 

1.3. Понятие функции………………………………….

89

Эквивалентные бесконечно малые функции…… 30

1.4. Вычисление пределов. Раскрытие

 

1.10.Непрерывность функции в точке.

 

неопределенностей…………………………….…..

98

Точки разрыва…………………………………… 34

1.5. Непрерывность и точки разрыва функции……….

111

2. ЭЛЕМЕНТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

 

 

 

ИСЧИСЛЕНИ………………………………………… 38

2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

 

2.1. Понятие производной, ее геометрический и

 

ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ………………….. 124

механический смысл…………………………….. 38

2.1. Вычисление производной………………………… 124

2.2. Производные некоторых

 

2.2. Производные функций, не являющихся

 

элементарных функций…………………………... 42

явно заданными…………………………………… 137

2.3. Основные правила дифференцирования………... 45

2.3. Производные высших порядков……..…………… 142

2.4. Производные обратных тригонометрических и

 

2.4. Дифференциал функции…………………………… 153

гиперболических функций………………………. 49

2.5. Приложения производной к задачам

 

2.5. Дифференцирование функций, заданных

 

геометрии и физики……………………………… 162

неявно. Логарифмическое дифференцирование.. 51

2.6. Теоремы о среднем………………………………

173

2.6. Функции, заданные параметрически, и их

 

2.7. Раскрытие неопределенностей по

 

Дифференцирование……………………………. 53

правилу Лопиталя……………………………….

178

2.7. Дифференциал функции………………………… 56

2.8. Возрастание и убывание функций……………….

183

2.8. Производные и дифференциалы

 

2.9. Максимум и минимум функции…………………

188

высших порядков………………………………..

60

2.10. Наибольшее и наименьшее значение функции… 195

249

 

250

 

2.11.Решение задач на максимум и минимум………. 200

2.12.Направление выпуклости кривой.

Точки перегиба…………………………………… 213

2.13.Асимптоты кривой……………………………… 217

2.14.Исследование функций и построение графиков…………………………….. 225

2.15.Формула Тейлора и Маклорена…………………. 238

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………. 247

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………… 248

251

Источник: https://studfile.net/preview/16565748/