ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический
университет»
Кафедра прикладной математики и механики
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к типовому расчету “Ряды. Кратные интегралы. Операционное исчисление” по дисциплине «Математика» для студентов направления 15.03.01 «Машиностроение» (профиль «Оборудование и технология сварочного производства»)
очной формы обучения
Воронеж 2015
Составители: канд. физ.-мат. наук В.В. Горбунов, канд. физ.-мат. наук Т.И. Костина, канд. техн. наук О.А. Соколова
УДК 517.2 (07)
Задания и методические указания к типовому расчету “Ряды. Кратные интегралы. Операционное исчисление” по дисциплине «Математика» для студентов направления 15.03.01 «Машиностроение» (профиль «Оборудование и технология сварочного производства») очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. В.В. Горбунов, Т.И. Костина, О.А. Соколова. Воронеж, 2015. 37 с.
Методические указания предназначены для активизации самостоятельной работы студентов по высшей математике. Они содержат тридцать вариантов индивидуальных домашних заданий и решение типового варианта.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD 2003 и содержатся в файле “ТР_ФнпДуМс15.pdf”.
Ил.3.Библиогр.: 5 назв.
Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. А.А. Сидоренко
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.И. Ряжских
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет, 2015
Задание № 1. Исследовать сходимость числового ряда.
n2 1
1.1. n3 6 .
n1
n
1.3.
n 1 
(n 1)5n
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
||||
1.5. |
|
arctg |
|
. |
||||||||||
|
||||||||||||||
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
||||||
|
|
|
|
|
n 2 |
|
|
|
|
|
||||
1.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
(n 3)3 |
|||||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
1 n 1 n2 |
||||||||||
1.9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
n 1 |
|
4n n |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
1.11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
n1 |
|
ln n (n 5) |
|||||||||||
|
|
|
|
3 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
||
1.13. |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
(n 2)! |
|
|
|||||||
1.15. |
|
|
|
|
. |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
4n |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
(n |
2) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
n |
2 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.4. |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
n 1 |
|
|
5n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
(2n 1) ln(2n 1) |
|||||||||||||||||||||||
|
n1 |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
n 1 ln n (n 2) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
5n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 n 1 |
n2 |
|
|||||||||||||||
1.12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||||||
|
3n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
n |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(n 2)! |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1.14. |
|
|
. |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
4n |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
||||||||||
1.16. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
(n 2)4n |
|
|||||||||||||||||
1.17.
n1
1.19.
n 1
1.21.
n1
1.23.
n1
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
||
n |
|
|
2n 1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
1.18. |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
3n |
1 |
|
|
|
n 1 |
3n 1 |
|
|
||||||||||||||||
|
n 6 |
n |
|
|
|
|
|
5n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
. |
|
|
|
1.20. |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4n n! . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1.22. |
n 1 (n 3)4 . |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
5n 1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
1.24. |
|
|
. |
|
|||||||||||
|
(n 5) ln(n 5) |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
n1 |
|
5n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
4n 2 |
|
|
||||
1.25. |
|
|
|
|
. |
1.26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
n1 n3 |
3 |
|
|
|
n 1 |
|
|
(n 1)7n |
|
|
||||||
|
|
2 |
2n |
|
|
|
|
n 4 |
n |
|
|
||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.27. |
|
. |
1.28. |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
n 1 |
|
4n |
|
|
|
n1 |
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
3n 1 |
|
|
||||
1.29. |
|
|
|
|
. |
1.30. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
(n 3)6n |
|
|
|||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
||||||
Задание №2. Найти область сходимости степенного ряда.
|
|
|
|
|
x |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
(n 3)3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
xn . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
n 1 nn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
xn . |
||||||
2.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(4n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
n1 |
1) 4n 1 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
n |
2 |
|
|
x n . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
4 |
n |
|
|
|
x n . |
|
|
|
|
|
||||||||||||
2.9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
n1 |
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
xn . |
||||||||||||
2.11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
n 1 (n |
2)! |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
xn . |
||||||||
2.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
2n |
|
||||||||||||||||||||
|
n1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
n |
xn . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2.15. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
n 1 4 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
xn . |
|
|||||||||
2.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
(4n 3) |
|
||||||||||||||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
2n 3 |
xn . |
|
||||||||||||||||||
2.4. |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
n 1 |
(n 1)! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
x n . |
||||||
2.6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
5n (n |
|
|
|
|||||||||||||||||||
n1 |
1) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
n |
x n . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2.8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
3 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
xn . |
||||
2.10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
4n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
4n 1 |
|||||||||||||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
n |
|
|
|
|
|
x n . |
|||||||
2.12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2n |
1 |
|||||||||||||||||
|
|
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
xn . |
|||||
2.14. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
n 1 (4n |
3)n |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
x n . |
|||||||||
2.16. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
(n |
1)! |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n1 |
|
|
||||||||||||||||
2
2.17.
n 1
2.19.
n1
2.21.
n 1
2.23.
n1
2.25.
n 1
2.27.
n 1
2.29.
n 1
2n xn .

2n 1
5n xn .
(n 1)n
n3 n xn .
(n 1)
n5n n x n .
2 3
(4n 3) xn . 2n
(n 2)2 xn . 2n
(n 3)2 xn . 3n
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
xn . |
||||||||
2.18. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
(2n 1) |
||||||||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
(n 2) |
|
xn . |
|||||||||||
2.20. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
n1 |
3n (n 1) |
||||||||||||||
|
|
n(n 1) |
xn . |
|||||||||||||
2.22. |
|
|||||||||||||||
|
|
5n |
|
|
||||||||||||
|
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
xn . |
||||||||
2.24. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(n 1)n |
|||||||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
n |
x n . |
|
|
|
|
||||||||
2.26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 n |
|
|
|
|
||||||||||||
|
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
xn . |
||
2.28. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2n1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
n1 |
n 1 |
||||||||||||||
|
|
(n 1) |
2 |
|
xn . |
|||||||||||
2.30. |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
6n |
|
|
|||||||||||
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Задание № 3. Вычислить определенный интеграл с точностью до 0,001, разложив подынтегральную функцию в ряд.
|
1 |
(1 e 2x ) |
|
|
1 |
|
|
|
|
x 2 |
|||||||
3.1. |
|
3.2. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
dx . |
cos |
|
|
dx . |
||||||||
|
|
|
x |
2 |
|
||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e x dx . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3.3. |
|
|
x |
3.4. |
|
cos 4 |
x |
dx . |
|||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
0,1 |
e x |
1 |
|
|
|
|
|
||
3.5. |
|
|
sin 4x |
dx . |
3.6. |
dx . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
x |
|||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|