1 курс 2 семестр (Математика - задание)
.pdf
|
1 |
|
2l |
|
1 |
2l |
|
|
|
|
|
nπx |
|
|
|
|
a0 = |
∫0 |
f(x)dx, |
an = |
∫0 |
f(x) cos |
dx, |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
l |
l |
l |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
∫0 |
2l |
|
|
nπx |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
bn = |
f(x) sin |
dx, |
n = 1, 2, . . . (13) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
l |
l |
Теорема. Åñëè f(x) 2l-периодическая функция и на интервале (−l, l)
удовлетворяет условиям Дирихле, то ее ряд Фурье сходится в каждой точке x R. Сумма этого ряда равна
1)f(x), åñëè x точка непрерывности функции f;
2)12 [f(x − 0) + f(x + 0)], åñëè x точка разрыва функции f.
Пример.
Разложить функцию f(x) = x2 в ряд Фурье на интервале (−π, π).
Решение. Продолжим функцию f на всю числовую ось так, чтобы полу- чилась 2π-периодическая функция. Положим
g(x + 2πk) = f(x), x (−π, π), k = 0, ±1, ±2, . . . ,
g((2k + 1)π) = 0, k = 0, ±1, ±2, . . . .
На интервале (−π, π) функции f è g имеют один и тот же ряд Фурье. Найдем коэффициенты этого ряда:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
π2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
a0 = |
|
∫− x2dx = |
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
∫− |
|
|
|
|
π |
3 |
) − |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
1 |
|
|
|
sin nx |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
||||||||||||
an = |
π |
|
x2 cos nxdx = |
π |
|
x2 |
|
|
n |
|
+ |
n2 |
x cos nx − |
n3 |
sin nx |
|
|
|
= |
n2 |
(−1)n. |
||||||||||
Поскольку функция g четная, коэффициенты bn равны нулю. Таким |
образом, |
||||||||||||||||||||||||||||||
на интервале (−π, π) |
x2 = π2 |
|
|
|
|
|
(−1)n cos nx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
+ 4 |
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
n=1 |
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Контрольная работа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пример 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = (n+1)!2n |
|
|
||||||||||||||
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n! |
|
|
|
|
11
Решение. Это положительный ряд, воспользуемся признаком Даламбера:
lim |
an+1 |
= lim |
(n + 1)!/((n + 2)!2n+1) |
= lim |
(n + 1)2 |
|
|
|
|
|
|||||
n→∞ |
an n→∞ |
n!/((n + 1)!2n) |
|
n→∞ n(n + 2)2 |
|||
следовательно, ряд сходится. |
|
|
|
|
|||
Пример 2. |
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
||||
Исследовать сходимость числового ряда |
= 12 < 1,
(4n+3)n
(5n+2)n
Решение. Это положительный ряд, воспользуемся радикальным признаком Коши:
|
|
|
|
|
lim √an |
= lim |
|
|
|
= |
|
|
< 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
4n + 3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n→∞ 5n + 2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
следовательно, ряд сходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Пример 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Решение. Это положительный ряд. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∞ |
|
|
|
|
, ãäå |
|
an |
= |
|
|
|
n2+8 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n=1 an |
|
|
|
|
|
|
|
|
3n4+n+1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воспользуемся признаком сравнения. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Сравним данный ряд с положительным рядом (сходящимся) |
|
|
n∞=1 bn, ãäå bn = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
lim |
an |
= lim |
(n2 + 8)/(3n4 + n + 1) |
|
= |
|
|
|
n4 + 8n2 |
= |
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
n→∞ bn |
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
1/n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n4 + n + 1 3 |
∑n=1 |
|
|
n è |
|||||||||||||||||||||||
|
|
n∞=1 bn ведут себя одинаково. Значит, исследуемый ряд сходится. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Данный предел конечен и отличен от нуля, следовательно, ряды |
|
|
∞ |
a |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∑ Пример 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑n=1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
n 10 |
|
|
|
|
|||||||||||||
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Найти интервал сходимости степенного ряда |
|
|
|
∞ |
|
a x |
n, ãäå |
|
a |
|
|
= |
|
1 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
ρ |
lim |
|
an+1 |
|
= lim |
|
|
n 10n−1 |
|
|
|
= |
|
|
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
1)n 10 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
следовательно, R = 1 = 10. Ïðè |
= 10 получаем ряд |
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
, который |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= n→∞ |
|
|
an |
|
|
n→∞ (n + 1) 10n |
|
|
|
10 |
|
|
|
n∞=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
сходится (по теореме Лейбница). При x = 10 получаем∑ |
|
|
|
n , который |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
− |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|||||
расходится. Таким образом, интервал сходимости нашего |
|
|
|
|
∑[−10, 10) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðÿä |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||
Пример 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I = |
∫0:1 |
x3 |
dx с абсолютной погрешно- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
ñòüþ ∆ = 0.001. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Вычислить определенный интеграл |
|
|
|
0:2 |
e x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12
Решение. Разложив подынтегральную функцию в степенной ряд и проинтегрировав его почленно, получим
|
|
|
0:2 e−x |
|
|
|
|
|
0:2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
xn |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
I = ∫0:1 |
|
dx = |
∫0:1 |
|
|
|
(1 |
|
− x + |
|
|
+ . . . + (−1)n |
|
+ . . .) dx = |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
x3 |
x3 |
2 |
n! |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
0:2 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
x |
|
|
|
xn−3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
= ∫0:1 |
|
( |
|
− |
|
|
|
+ |
|
|
|
− |
|
|
+ |
|
|
+ . . . + (−1)n |
|
|
+ . . .) dx = |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
x3 |
x2 |
2x |
6 |
24 |
n! |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
xn−2 |
|
0:2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= (− |
|
+ |
|
+ |
|
|
ln x − |
|
+ . . . + (−1)n |
|
|
|
+ . . .) 0:1 ; |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2x2 |
x |
2 |
6 |
(n |
− |
2)n! |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆ |
< 0:2 |
n 2 |
−0:1 |
n |
2 |
|
|
< |
|
|
|
0.001 |
|
|
|
|
|
n = 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ïðè |
|
|
Следовательно, |
I |
≈ |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(n−2)n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(− |
1 |
|
+ x1 + 21 ln x − x6 ) 00::12 |
|
≈ 32.831. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
2x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Пример 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разложить функцию f(x) = x2 в ряд Фурье на интервале (0, 2π).
Решение. Продолжим функцию f на всю числовую ось так, чтобы полу- чилась 2π-периодическая функция. Положим
g(x + 2πk) = f(x), x (0, 2π), k = 0, ±1, ±2, . . . ,
g(2πk) = 0, k = 0, ±1, ±2, . . . .
На интервале (0, 2π) функции f è g имеют один и тот же ряд Фурье. Найдем коэффициенты этого ряда:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
∫0 |
2 |
|
|
|
|
π2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a0 = |
|
|
|
|
|
x2dx = |
8 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
∫ |
|
π |
|
3 |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
sin nx |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|||||||||||||||
an = |
π |
0 |
x2 cos nxdx = |
π |
|
x2 |
|
|
n |
+ |
|
n2 |
x cos nx − |
n3 |
sin nx |
0 |
= |
n2 |
, |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
cos nx |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
4π |
|
||||||||||||
bn = |
π |
0 |
x2 sin nxdx = |
π |
|
|
−x2 |
|
|
|
n |
+ |
n2 |
x sin nx + |
n3 |
cos nx |
0 |
= − |
n |
. |
|||||||||||||||||||||
Таким образом, на интервале (0, 2π) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
π2 |
|
|
|
|
∞ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
x2 = |
3 |
|
+ 4 n=1 ( |
n2 |
cos nx − |
n |
sin nx) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
13
Контрольная работа 3.
Вариант 1 |
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
(5n+1)3n |
|
|
|
|
||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
, ãäå |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
(n+6)5n |
|
. |
|
||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
n=1 an |
|
|
an = |
(2n2+2n+3)3n |
|
|
|||||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
∑n∞=1 an, ãäå an = |
2n2 |
+1 . |
|
|
|
|
||||||||||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
, ãäå |
|
|
(4n−1)3n |
. |
n! . |
|||||||||
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n2 |
+n |
|
|
|
|
|||
|
|
ðÿäà |
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
|
= |
(n+1)n=3 |
|||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
2 |
|
∫ |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Вычислить определенный интеграл |
I = |
|
|
x |
dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||
|
|
0 f(∑) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и проинтегрировав его почленно. f(x) = e−x =3; b = 1.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = x − 1; a = −1; b = 1.
Вариант 2 |
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = (2n3+2n−3)n . |
||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
2n2 |
+5 |
|
|
|
|
|
|
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
an = (2n2+n)4n |
|
n |
|||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = n4+2n+1 . |
|
||||||||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
, ãäå |
|
(3n2−2n+3)n |
|
|
|||||||
|
n=1 |
n |
|
n |
|
|
n(n+1) . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n+7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
∞ |
a xn, ãäå a |
= |
|
|
2 |
|
|
|||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
ðÿäà |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
∫ |
2функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I = |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||
|
|
подынтегральную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
проинтегрировав его почленно. f(x) = x ln(1 + x ); b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = 2 + |x|; a = −1; b = 1.
Вариант 3 |
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(5 |
(7n+5)2n . |
|
|
||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
, ãäå |
|
|
(2n+4)3n . |
|
|
|
||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 an |
|
|
an = |
(n2+8)5n |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = 3n3+n+3 . |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2+2n+7)2n |
|
|
|||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
|
n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n+5 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
|
(2n)! |
. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
sin x2 |
|
|
∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
|
; b = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = |x|; |
||||||||||||||||||||||||
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 4 |
|
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
(2n+1)n |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
∞ |
|
an, ãäå an = |
3n(n+1)!n! |
|
|
|
||||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
(2n)! . |
|
|
|
||||||||||
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
4n3−2n2−+3nn+2 . |
|
||||||||||||||||||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
|
, ãäå |
|
|
(n2−n+5)n |
. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
|
(n+1) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n3+2n2 |
2n+3 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 n! |
|
|
|||
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
. |
14
5. Вычислить определенный интеграл I = ∫0b f(x)dx с абсолютной погрешностью ∆ = 0.001, разложив подынтегральную функцию в степенной ряд и
проинтегрировав его почленно. f(x) = arctan(x2); b = 0.5.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = x2 + 1; a = −2; b = 2.
Вариант 5 |
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
(n2 |
|
|
n+1)n |
|
|
||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
, ãäå |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
(3n−2)5n . |
|
|
||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 an |
|
|
an |
= |
(2n3+1)2n |
|
|
||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n=1 |
|
n |
|
|
|
n |
|
|
n−+2 . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
|
(2n2+n−1)n |
. |
|
|||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
∞ |
|
n=1 |
n |
|
|
= |
2n |
2 |
− |
|
3 (n+1) . |
|||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
a , ãäå a |
|
|
5 |
3n+4 |
|
|
||||||||||
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
a xn, ãäå a |
|
|
= |
|
n |
|
||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
n |
|
||||||||||||||||
|
2∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и проинтегрировав его почленно. f(x) = x sin(x ); b = 1.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = |1 − x|; a = −2; b = 2.
Вариант 6 |
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(4n 1)3n . |
|
|
||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
an = n4+n+1 |
. n |
|||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = 3n2 |
−n+1− |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5n+6)3n. |
|
|
|
|||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
n=1 |
n |
|
|
|
2− |
n1=n |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n +n 1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ðÿäà |
∞ |
a x |
n, ãäå |
a = |
|
5 |
. |
||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
∫ |
|
1=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
b f x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = x |
|
ln(1 + x |
|
); b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = x + 1; a = −π; b = π.
Вариант 7 |
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
(4n+2)n |
|
|
|||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
||||||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
∞ |
an, ãäå an = |
(2n−1)! |
|
||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 |
|
|
|
|
(n+1)!(n+2)! . |
||||||
∑n∞=1 an, ãäå an = |
2n8n+1− . |
|||||||||||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
, ãäå |
|
(5n−1)n |
. |
|
n |
||||
|
|
n=1 |
n |
|
n |
|
||||||||
|
= |
|
|
∑ |
|
|
|
2 |
+5n |
2 |
|
|||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
2 |
ðÿäà |
∞ |
|
a xn, ãäå a |
= (1+ 1 )n. |
||||||||
|
∫ |
b f(x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и проинтегрировав его почленно. f(x) = sin(x ); b = 1.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = π/4 − x/2; a = 0; b = π.
Вариант 8 |
∑n∞=1 an |
|
an = (3n2+5n+1)n |
|||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
, ãäå |
|||||
|
∞ |
|
(n+2)6n . |
|||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
n=1 an |
|
an = |
(n3+1)4n |
||
|
∑ |
, ãäå |
|
(2n3−2n−3)n |
. |
|
|
|
|
15
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
∞ |
n=1 |
n |
|
|
n |
3 (n+2) . |
|||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
n=1 an |
|
an = |
3 |
|
.n+1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
n, ãäå |
n |
+4 |
||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
ðÿäà |
|
a x |
|
a = |
n |
|
||||||
|
|
|
|
∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = √ |
|
; b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 + x2 |
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = (π − |
|||||||||||||||||||||||||||||
x)/2; a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант 9 |
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(3n2 |
+7n+5)2n . |
|
|
||||||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
|
|
|
(2n2 |
+7n)4n . |
|
|
||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 an |
|
|
|
an = |
(n+1)3n |
|
|
|
|
||||||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
4n2+1 . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5n+7)2n |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5n2+6 |
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
|
Найти интервал сходимости |
степенного |
ðÿäà |
|
|
∞ |
a |
n |
xn, |
|
ãäå |
a |
n |
= |
|||||||||||||||
|
3n |
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
∑ |
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
(3n(3n−1))1=2 . |
|
|
1=2 |
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
0b f(x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||||||||||
5. |
Вычислить определенный интеграл I = |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = x |
cos x; b = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
f(x) = |
0, −π 6 x 6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
{x, 0 6 x 6 π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 10 |
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(n2+n+7)n . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
∞ |
an, ãäå an = |
(n+3)!(n+4)! |
|
|
|||||||||||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2n)! . |
|
|
|||||||||||||
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
4n4+n. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2n+10)n |
|
|
|
|
|||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
|
n |
|
n(n+1) . |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n2+1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðÿäà |
∞ |
a xn, ãäå a |
|
|
= |
n+2 |
|
|
|||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||||||||
5. |
Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = xe−x; b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
{1, 0 6 x 6 π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
f(x) = |
2, |
−π |
6 x |
6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 11 |
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
|
an = |
(5n2 |
+n+2)n |
|
|
|
|
||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
, ãäå |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
(5n+2)4n . |
|
|
|
|
||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑ |
n=1 an |
|
|
|
an = |
(n3+1)6n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
|
|
(n2+n−6)n |
. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
|
∑ |
∞ |
n=1 |
|
n |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
(3n +n)2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
|
|
|
n |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
|
an = |
|
|
|
4 |
− |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
= 0 |
∑ |
|
|
|
|
n, ãäå |
2n +2n . n+2 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
. |
|||||||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
1=3 |
|
|
ðÿäà |
|
|
|
a x |
|
|
a |
|
|
|
= |
|
|
3 |
|
|
n |
|
|||||||
|
|
|
|
∫ |
b f(x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = x |
cos x; b = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = −x |
; |
|||||||||||||||||||||||||||||
a = 0; b = 2π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 12 |
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
|
an = (3n+2)2n . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
, ãäå |
|
|
|
(n2+2n)3n . |
|
|
|||||||||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
|
an = |
(n2+n+3)4n |
|
|
||||||||||||||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
∑n∞=1 an, ãäå an = n3 |
+4n2 |
+2n. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
|
, ãäå |
|
|
(5n−3)2n |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
(n +3)3 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n+3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ðÿäà |
∞ |
|
a x |
n, ãäå |
a |
|
|
= |
|
2n+3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
n |
|
|||||||||||||
|
arcsin x |
∫ |
b |
функцию в степенной ряд и |
||||||||||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
|
= |
|
|
|
x |
dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 f(∑) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
подынтегральную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
x |
|
|
; b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = 2x; a = −π; b = π.
Вариант 13 |
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(2n+7)2n . |
|
|
||||||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
||||||||||||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
∞ |
|
|
, ãäå |
an = |
(2n)! |
. |
|
|
|
|||||||
|
n=1 an |
|
|
(n!)2 |
|
|
|
|||||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
∑n∞=1 an, ãäå an = |
2n2−n+5 . |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3n2 |
+1)n |
|
|
||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
|
(n +2)2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3n2+5n+3 |
|
|
|||||
|
|
ðÿäà |
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
|
n+1 |
|
|||||||
|
|
|
|
2 n |
. |
|||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
2 |
|
∫ |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Вычислить определенный интеграл |
I = |
|
|
x |
dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||
|
|
0 f(∑) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и проинтегрировав его почленно. f(x) = cos x ; b = 1.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = 2x; a = 0; b = 2π.
Вариант 14 |
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(3n2 |
|
|
1)n . |
|
|
||||||||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
|
|
(2n2 |
−n+2)4n |
|
|
|||||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
an |
= |
|
|
3 |
|
|
2n+3 |
. |
|
|||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
∑n=1 |
n |
|
|
|
n |
|
|
4n |
|
−2n |
.2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
2n−+n+2 |
n |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n+2) |
|
|
|
|
|
|
|||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
∞ |
n=1 |
n |
|
|
|
|
2 |
|
− |
|
|
|
|
2n+5 . |
|||||||
|
|
|
= n |
n |
2n+3 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
∑ |
∞ |
|
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
|
(n +4n)4 |
|||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
ðÿäà |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
arctan x |
∫ |
|
функцию в степенной ряд и |
||||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I = |
|
b f(x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||||||
|
подынтегральную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
x ; b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = 2x; a = −2; b = 2.
17
Вариант 15 |
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
|
(6n+5)2n . |
||||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
, ãäå |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
(n−1)2n . |
|
|
||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 an |
|
|
an = |
(n2+1)3n |
|
|
||||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
∑n∞=1 an, ãäå an = n3 |
+2n+2 . |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
(4n2 |
+2n−7)2n |
|
|||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
n=1 n |
|
|
|
|
n |
|
3n +n . |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n+2 |
|
|
|
||
|
|
|
ðÿäà |
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
(n2 |
−3)4n |
||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||
|
|
2 |
∫ |
b |
функцию в степенной ряд и |
||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
|
|
x |
dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||
|
|
|
0 f(∑) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
подынтегральную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проинтегрировав его почленно. f(x) = x cos x ; b = 1.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = |x|; a = −2; b = 2.
Вариант 16 |
|
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
|
(n+7)n |
|
|
|||||||||||
2. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
∞ |
|
an, ãäå an = |
|
(2n+1)! |
|
|
|
|
|
|||||||||||
3. Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
n!(n+2)! . |
n |
||||||||||||
∑n∞=1 an, ãäå an = |
3n3n+7 |
. 2 |
|||||||||||||||||||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
(n2+n−5)n |
. |
|
|
||||||||||
|
|
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
n +4n |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
+n+6 |
|
|
||||
|
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
= |
|
(n +3)3 . |
||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
ln(1+x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
||||||||||
|
|
∫ |
b |
функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
|
|
x |
dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
0 f(∑) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
подынтегральную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
|
; b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = |x + 1|; a = −π; b = π.
Вариант 17 |
|
|
|
|
∑n∞=1 an |
|
|
an = |
|
(n2 |
+n+1)n |
|
|
|
|
|||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
|
(2n2 |
+5n)3n |
|
|
|
|
||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 an |
|
|
an = |
|
|
n3+8 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = n2n3 |
+n2 . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ãäå |
|
|
(4n2 |
+3n−1).n |
. |
|
|
|||||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
n |
|
|
4n +n . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+4n+3 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ðÿäà |
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
|
= |
|
(n+5)3n |
||||||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||
|
ln(1+x2) |
∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
|||||||||||||||||||||||
5. Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
||||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
|
; b = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = π + x; |
|||||||||||||||||||||||||
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 18 |
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(5n+6)2n . |
|
|
|
|
||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
, ãäå |
|
|
(n2+3n+5)5n . |
|
|
|||||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 an |
|
|
an = |
|
|
(n+2)4n |
|
|
n |
||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
2nn2 |
+4n |
. |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3n+4)2n |
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
n +3n |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
2+3n+4 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
a x |
n, ãäå |
a |
|
|
= |
|
(n+1)4 . |
||||||||||
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
2 |
|
18
5. Вычислить определенный интеграл I = ∫0b f(x)dx с абсолютной погрешностью ∆ = 0.001, разложив подынтегральную функцию в степенной ряд и
проинтегрировав его почленно. f(x) = xe−x2 ; b = 0.5.
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b).
{
|
|
|
f(x) = −2x, −π 6 x 6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0, |
0 6 x 6 π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 19 |
|
|
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(4n+2)2n . |
|
|
||||||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
∞ |
|
an, ãäå an = |
n!(n−1)! |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
(2n+2)! . |
|
n |
||||||||||||||||
|
∑n∞=1 an, ãäå an = n4+6− . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5n2+2)n |
|
|
|
|||||||
4. |
Найти интервал сходимости степенного |
|
∑ |
|
n=1 |
|
n |
|
|
n2 |
n |
|
|
|
|
2n +4n . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
|
a x |
n, ãäå |
|
a |
|
= |
|
(n+1)4 |
|
|
|||||||||
ностью ∆ = 0.001, разложив |
|
|
ln cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
∫ |
b f x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||||||||||
5. |
Вычислить определенный интеграл I |
= |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
(∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = |
x2 |
|
; b = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6. |
Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
{3, 0 6 x 6 π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f(x) = |
1, |
−π |
6 x |
6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a = −π; b = π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 20 |
|
|
|
|
|
|
|
∑n∞=1 an, ãäå an = |
(4n2+1)n . |
|
|
||||||||||||||||||||
2. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
1. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
|
|
∞ |
|
|
, ãäå |
an = |
3n2 |
+7n |
. |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
n=1 an |
|
|
|
|
(n+3)3n |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
3. |
Исследовать сходимость числового ряда |
|
∑n∞=1 an, ãäå an = 3n4+n3 . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n+4)2n |
|
|
|
|
||||||
4. Найти интервал сходимости степенного |
|
|
∑ |
|
n=1 |
|
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
(2n +3)5 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n+1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
∑ |
|
|
|
|
n, ãäå |
|
|
|
|
|
|
|
(n+4)2n . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ðÿäà |
|
∞ |
|
a x |
a |
|
= |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 n |
|
|||||||||||||
5. |
Вычислить определенный интеграл I = |
|
b f(x)dx с абсолютной погреш- |
||||||||||||||||||||||||||||
ностью |
|
, разложив подынтегральную функцию в степенной ряд и |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
∆ = 0.001 |
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
1=3 |
); b = 0.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
проинтегрировав его почленно. f(x) = x ln(1 + x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Разложить функцию f(x) в ряд Фурье на интервале (a, b). f(x) = |x − 1|; a = 0; b = 2π.
4Функции нескольких переменных
4.1Начальные определения
Здесь будут обсуждаться функции двух переменных - обобщения приводимых результатов на случай трех и больше переменных могут быть найдены в бо-
19
лее продвинутых руководствах. На плоскости стандартным образом вводится декартова система координат - две ортогональные друг другу оси, одна из которых традиционно обозначается X, вторая Y. Координаты точки M обознача- ются, соответственно, x и y, см. рис.1. Точку на плоскости мы будем обозначать
Рис. 1: Декартовы координаты на плоскости.
или M или (x,y) или M(x,y)√ . Для задания расстояния между точками M и N используется ρ(M, N) = (xM − xN )2 + (yM − yN )2. Для фиксированной точки
N множество точек M, удовлетворяющих неравенству ρ(M, N) < r называют (открытым) шаром радиуса r с центром в точке N. Кривую y = f(x) (èëè x = g(y) ) будем называть гладкой, если соответствующая функция f(x) (èëè g(y)) дифференцируема (необходимое число раз) во всей области определения. Областью Ω на плоскости мы будем называть множество точек на плоскости,
ограниченное конечным набором гладких кривых (на рис. 2 область ограничена 3 кривыми). Границей области Ω мы будем называть совокупность кривых, ее
ограничивающих, обычно ее обозначают ∂Ω. Область называется замкнутой,
если она содержит ограничивающие ее кривые. Область называется открытой, если вместе с любой своей точкой N она содержит и некоторый шар с
центром в этой точке (отсюда следует, что она не содержит ограничивающие ее кривые). Такой шар с центром в точке N называют окрестностью точки
N. Область называется ограниченной, если существует такая конечная положительная константа A, что для всех ее точек M выполняется неравенство ρ(M, O) < A, O = (0, 0). Если вместе с точкой в область входит и некото-
рый шар с центром в этой точке, она называется внутренней точкой области (точка M на рис.2). Если точка принадлежит области, и никакой шар с цен-
тром в этой точке, не входит в область, точку называют граничной ( è îíà
20