4.3. В ы ч и с л е н и е п р е д е л о в ф у н к ц и й
Для вычисления предела функции в точке x = a в пакете Maple используются функции
limit(f,x=a); |
limit(f,x=a,dir); |
Limit(f,x=a); |
Limit(f,x=a,dir); |
Здесь f – алгебраическое выражение, x – имя переменной, dir – параметр, указывающий направление поиска предела (right – справа, left – слева, real – в области вещественных значений, complex – в области комплексных значений). Значением a может быть бесконечность (infinity).
> Limit(sin(x)/x,x=0)=limit(sin(x)/x,x=0);
lim |
sin( x ) |
1 |
|
x |
|||
x 0 |
|
> Limit(((x-2)/x)^x,x=infinity)=limit(((x-2)/x)^x, x=infinity);
|
x 2 |
x |
( -2) |
||
lim |
|
|
|
e |
|
x |
|
||||
x |
|
|
|
|
|
> Limit(2^(1/x),x=0,left)=limit(2^(1/x),x=0,left);
1x
lim 2 0
x 0-
> Limit(2^(1/x),x=0,right)=limit(2^(1/x),x=0,right);
1x
lim 2
x 0+
> Limit((2^x-1)/x,x=-infinity)=limit((2^x-1)/x, x=-infinity);
lim |
2x 1 |
0 |
|
x |
|||
x ( ) |
|
> Limit((2^x-1)/x,x=infinity)=limit((2^x-1)/x, x=infinity);
lim |
2x 1 |
|
|
x |
|||
x |
|
16
4.4. В ы ч и с л е н и е с у м м и п р о и з в е д е н и й
Для вычисления сумм и произведений последовательностей могут использоваться функции:
sum(f,k); |
product(f,k); |
sum(f,k=m..n); |
product(f,k=m..n); |
sum(f,k=alpha); |
product(f,k=alpha); |
а также их инертные формы.
Здесь f – функция, задающая члены суммируемого ряда, k – индекс суммирования, m и n – целочисленные пределы изменения k, alpha – выражение формата RootOf. Значение n может быть равно бесконечности (infinity).
> sum(k^2, k=0..4);
30
> Sum(k^2, k=0..4)=sum(k^2, k=0..4);
4
k2 30
k 0
Разработчики Maple рекомендуют при использовании упомянутых функций заключать k и f в прямые апострофы, например, sum('f','k'=m..n). Это предотвратит возможную ошибку, связанную с предшествующим присваиванием переменной k определенного значения.
> sum('k^2', 'k'=0..n);
13 ( n 1 )3 12 ( n 1 )2 16 n 16
> sum('a[k]*x^k','k'=0..4);
a0 a1 x a2 x2 a3 x3 a4 x4
> sum('1/k!', 'k'=0..infinity); e
> product('k^2', 'k'=1..4);
576
17
Задания для самостоятельной работы
a)
в)
г)
а)
б)
в)
а)
б)
в)
а)
б)
в)
|
|
|
|
1. Найти производные: |
|
||||||||||||||||||||
y , если y = ln(cos(x2 + 1)); |
б) yIV, если y x ln(1 3x) ; |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
для параметрически заданной функции: |
|||||||||||||||||
yx |
и yx |
||||||||||||||||||||||||
x(t) arctgt, y(t) ln(1 t2 ) . |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
, |
|
|
|
|
, если функция задана неявно: xy = arctg(x/y). |
||||||||||||||||||
yx |
|
yxx |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2. Вычислить интегралы: |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
x2 |
|
4 |
dx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(x |
2 |
2) |
2 |
(x |
2 |
|
10) |
2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
cos t) |
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
( |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
3. Вычислить пределы: |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1/ x2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
lim x |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
lim |
ln(1 x) tg( x/2) |
; |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
x 1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ctg x |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
x 1 0 |
ln x |
|
|
|
ln x |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
4. Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
n 1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
xn 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||||
|
(n 1)(n |
2) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
n 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
k 2 |
|
|
|
|
|
|
k ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
18
Вариант 1
1. Решить уравнения и систему (построить график, из него найти количество корней и начальные приближения):
а) x3 |
5x2 5x 9 ; |
|
б) |
|
2x |
|
|
3x3 2x 1 0 ; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
x |
|
2 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
y |
2 |
ye |
x |
y |
||||
|
ex |
6x 3 ln(x 3) 0 ; |
|
|
x |
|
|
|
|||||||||||||||
б) |
|
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
y2 3x 1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2. Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) y' и y'', если y x2 arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
б) |
|
|
|
cos xdx |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
sin x cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
3 |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в) |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x4 1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
г) |
lim |
1 x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x 1 |
ln x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3. Решить СЛАУ. Для матрицы А системы найти обратную А–1 и транспонированную АТ матрицы, определитель матрицы. Найти произведение А–1АТ.
|
|
3x1 2x2 x3 5 |
|
|
||
|
|
|
|
x3 6 |
|
|
|
|
2x1 x2 |
|
|
||
|
|
x |
5x |
3 |
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
4. |
Даны |
векторы |
p (2; |
3; 1) , |
q ( 3; 1; 3) , |
|
r (4; 2; 2) . Найти их смешанное произведение и двойное векторное произведение.
19
Вариант 2
1. Решить уравнения и систему (построить график, из него найти количество корней и начальные приближения):
а) 2x3 10x2 5 0; |
б) |
|
x 2 |
|
x3 1 0 ; |
|||||||||||||||||||
3x2 1 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в) |
e x x2 9 ln(x 8) 0 ; |
г) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
y |
2 |
) 3sin x 2xy |
|
|
|
|
|
||||||||||||
ln(x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y3 3xy 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
а) y' и y'', если y |
|
|
|
|
cos x |
|
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 x2 |
|
|
|
|
|
|||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
cos x 2sin x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
в) |
|
|
|
|
dx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
3 |
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
г) |
lim |
cos x cos 2x |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
x 0 |
|
|
|
1 cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3. Решить СЛАУ. Для матрицы А системы найти обратную А–1 и транспонированную АТ матрицы, определитель матрицы. Найти произведение А–1АТ.
x1 x2 2x3 62x1 3x2 7x3 16
5x1 2x2 x3 16
4. Даны векторы p (3; 2; 1) , q (1; 1; 2) , r (2; 1; 1) .
Найти их смешанное произведение и двойное векторное произведение.
20