Содержание



Задание №1        2

Задание № 2        4

Задание № 3        6

Задание № 4        8

Задание № 5        9

Задание № 6        10





Задание №1

Найти определенные интегралы.

?_0^?-x^2  e^(-x) dx

Решение:

Данный интеграл несобственный, так как один из концов интегрирования удален в бесконечность, решим этот интеграл методом интегрирования по частям.

Полагаем u=x^2, dv=e^(-x) dx.

Подведем функцию под знак интеграла:

dv=e^(-x) dx=d(-e^(-x) )

Для применения интегрирования по частям вычислим du и  v:

du=2xdx v=?_0^?-?e^(-x) dx=?-e?^(-x) ?

Согласно формуле интегрирования по частям имеем:

?_0^?-x^2  e^(-x) dx=?-x?^2*e^(-x) |_0^?+?_0^?-?2x*e?^(-x)  dx.

Итак исходный интеграл свелся к вычислению интеграла, к нему опять примем формулу интегрирования по частям:

?_0^?-?x*e?^(-x)  dx=-?x*e?^(-x)-?_0^?-e^(-x)  dx

Итак получили интеграл табличного типа:

?_0^?-e^(-x)  dx=-e^(-x) |_0^?

Суммируя произведенные вычисления, имеем окончательно:

?_0^?-x^2  e^(-x) dx=-x^2*e^(-x) |_0^?-2х?*e?^(-x) |_0^?-?2e?^(-x) |_0^?=2

Следовательно, данный интеграл сходиться.

Ответ:?_0^?-x^2  e^(-x) dx=2

2. ?_0^1-?ln?^2  (x)dx

Решение:

Решим данный интеграл методом интегрирования по частям.

Принимаем u=?ln?^2 (x) и dv=dx, тогда du=2 ln??x*1/x? dx а v=?_0^1-?dx=x?  и, применяя формулу, имеем:

?_0^1-?ln?^2  (x)dx=x*?ln?^2 (x) |_0^1-?_0^1-?x*2/x  ln?x dx=?

=x*?ln?^2 (x) |_0^1-2?_0^1-?ln?x dx?

Интеграл ?_0^1-?ln?x dx? находим по частям, принимая u=ln?x и  dv=dx.

Имея в виду что du=dx/x и v=x, получим:

?_0^1-?ln?x dx=x*ln??x|_0^1-?_0^1-?x*1/x dx?? ?=x*ln??x|_0^1-x|_0^1=? x*(ln??x-1? ) |_0^1

А искомый интеграл будет иметь вид:

?_0^1-?ln?x dx=x*?ln?^2 (x) |_0^1-2*x*(ln??x-1? ) |_0^1=?2

Ответ: ?_0^1-?ln?x dx=2?

  ?-(x^2-8x+7)/?(x^2-3x-10)?^2  dx

Решение:

Введем новую переменную t положив ее равной половине производной знаменателя. t=(2x-3)/2.

Тогда x=t/2+3/2, dx=dt

Следовательно:

?-(x^2-8x+7)/?(x^2-3x-10)?^2  dx=?-?(?(2x-3)/2?^2-8 (2x-3)/2+7)/?(?(2x-3)/2?^2-3 (2x-3)/2-10)?^2  dx=?

=(-27)/(49(x+2))-30/343  ln??(x+2)+8/(49(x-5))?+30/343  ln?(x+5)

Ответ: ?-(x^2-8x+7)/?(x^2-3x-10)?^2  dx=(-27)/(49(x+2))-30/343  ln??(x+2)+8/(49(x-5))?+30/343  ln?(x+5)


Подынтегральная функция интеграла  ?-(x^2-8x+7)/?(x^2-3x-10)?^2  dx

является рациональной дробью.

?_6^10-v((4-x)/(x-12)) dx

Решение:

Интеграл ?_6^10-v((4-x)/(x-12)) dx можно привести к интегралу от рациональных функций методом замены переменной.

Принимаем v((4-x)/(x-12))=z, тогда x=(4+12z^2)/z^2  dx и dx=(2z(4+12z^2 )-24z)/z^4  dz

Следовательно: ?_6^10-v((4-x)/(x-12)) dx=?_6^10-?z*(2z(4+12z^2 )-24z)/z^4  dz=(-[-v(-x^(2 )+16x+48 )+ 4 ?sin^(-1) (???1/4? x-2)]*v((-x-4)/(x-12))*(x-12)/v(-(x-4)(x-12) )) ? |_6^10=-2v3-  2/3 ?+4iv3+4i(-2i+iv3)

Ответ: ?_6^10-v((4-x)/(x-12)) dx=-2v3-  2/3 ?+4iv3+4i(-2i+iv3)

Задание № 2

Исследовать функцию и построить ее график. При исследовании необходимо осветить вопросы, указанные в схеме исследования функции.

у = х + е-х

Общая схема исследования функций и построения их графиков функций

1.   Найти область определения функции.

2.   Исследовать функцию на четность - нечетность.

3.   Найти вертикальные асимптоты.

4. Исследовать поведение функции в бесконечности, найти горизонтальные или наклонные асимптоты.

5.   Найти экстремумы и интервалы монотонности функции.

6.   Найти интервалы выпуклости графика функции и точки перегиба.

7. Найти точки пересечения с осями координат и, возможно, некоторые дополнительные точки, уточняющие график.

Решение:

Область определения функции - вся  числовая прямая.

f(-x)=-х + е^(x )=-(х + е^(-х) )?f(x), т.е. функция не удовлетворяет равенствам f(-x)=f(-x) и  f(-x)=-f(x)является. Значит, функция не является ни четной, ни нечетной. 

Так как уравнение не имеет вещественных корней, то график функции не имеет точек пересечения с осью 0X, но пересекает ось 0Y в точке (0,1).

Функция не имеет точек разрыва, так как область определения функции вся числовая прямая, следовательно, функция не имеет вертикальной асимптоты.

Если x?(>+ )+? (x?(>+ )-? ), то у?(>+ )+? (у?(>+ )-? ), следовательно горизонтальной асимптоты у графика нет. Далее из существования пределов

к=limT(х>±?)??(f(x))/(x )?=limT(х>±?)??(x+e^(-x))/(x )=±1?

b=limT(х>±?)??(f(x)-kx)?=limT(х>±?)??(x+e^(-x)-x)=0?

вытекает, что при x?(>+ )+? (x?(>+ )-? ) график функции имеет наклонные асимптоты у=±х.

Для нахождения точек возможного экстремума вычислим первую производную функции:

(f(x)) ?=x ?+(e^(-x) ) ?=1-e^(-x)


Решая уравнение 0=1-e^(-x), получим точку возможного экстремума.

1=e^(-x)