Analiza matematyczna 2: zadania i pytania egzaminacyjne

Drugi kurs analizy matematycznej: techniki całkowania, ciągi i szeregi z kryteriami zbieżności, szeregi potęgowe i wielomiany Taylora oraz rachunek różniczkowy wielu zmiennych z pochodnymi cząstkowymi, gradientami, punktami krytycznymi i całkami podwójnymi. W zależności od programu część tego materiału jest nauczana jako Analiza matematyczna 3.

Zestaw na powtórkę (PDF)Wzory, kroki metod i zadania z pełnymi rozwiązaniami, gotowe do wydruku.

Tematy w tym przedmiocie

  1. Całkiwielomiany · funkcje wykładnicze, logarytmy i podstawienie · pola między krzywymiobliczenia
  2. Ciągi i szeregiszeregi arytmetyczne i geometryczne · zbieżność i szeregi potęgowe · wielomiany Taylora i Maclaurinaobliczenia
  3. Rachunek różniczkowy i całkowy wielu zmiennychpochodne cząstkowe i całki podwójne · gradient, płaszczyzna styczna i reguła łańcuchowa · punkty krytyczne i całki po obszarachobliczenia
  4. Równania różniczkowewzrost i zanik wykładniczy · Prawo stygnięcia Newtona · liniowe pierwszego rzęduobliczenia

Wskazówki egzaminacyjne: Analiza matematyczna 2

  • Przed każdym kryterium zbieżności sprawdź, czy wyrazy dążą do 0; jeśli nie, szereg jest rozbieżny.
  • Zapisz wielomian Taylora z silniami na swoich miejscach, zanim podstawisz liczbę.
  • Przy całce podwójnej najpierw naszkicuj obszar: szkic daje granice całki wewnętrznej.

Przykłady z rozwiązaniami

CałkiŁatwy
xy3y = 0,5x

Obszar pod krzywą y = 0,5x od x = 0 do x = 3 obraca się wokół osi x. Wyznacz objętość V otrzymanej bryły (stożka).

y = 0,5x0 ≤ x ≤ 3

Oblicz V

Pokaż podpowiedzi
  1. Plasterek w punkcie x jest kołem o promieniu y = 0,5x.
  2. V = π∫₀3 (0,5x)² dx.
  3. = π·0,25·x³/3.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Objętości brył obrotowych: obrót obszaru pod krzywą y = f(x) od x = a do x = b wokół osi x tworzy bryłę, której przekrojem w punkcie x jest koło o promieniu f(x). Dodanie tych kół daje V = π∫ₐᵇ f(x)² dx. Gdy obszar leży między krzywą zewnętrzną R(x) a wewnętrzną r(x), każdy plasterek jest pierścieniem: V = π∫ₐᵇ (R(x)² − r(x)²) dx. Promienie podnieś do kwadratu przed odejmowaniem.

Metoda dysków

V = π∫₀3 0,25x² dx

Całkuj

V = π·0,25·3³/3 = 7,069

Odpowiedź

V = 7,069

Sprawdzenie: stożek o promieniu 1,5 i wysokości 3 ma (1/3)πr²h = 7,069.

Ciągi i szeregiŚredni
kSn​12345678910S = ?

Znajdź sumę S = Σk=1∞ 12/(k(k + 3)).

ak = 12/(k(k + 3))

Oblicz S

Pokaż podpowiedzi
  1. Ułamki proste: 1/(k(k + 3)) = (1/3)·(1/k − 1/(k + 3)).
  2. Wypisz kilka pierwszych wyrazów: większość się skraca (suma teleskopowa).
  3. Zostaje (12/3)·(1 + … + 1/3).
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Zbieżność: jeśli wyrazy nie dążą do 0, szereg jest rozbieżny (warunek konieczny). Σ1/kᵖ jest zbieżny tylko dla p > 1, a Σrᵏ tylko dla |r| < 1. Porównaj szereg z jednym z tych, gdy jego wyrazy dla dużych k zachowują się jak one. Kryterium d’Alemberta: L = lim |ak+1/ak|; kryterium Cauchy’ego: L = lim |ak|1/k. L < 1 oznacza zbieżność, L > 1 rozbieżność, L = 1 nie rozstrzyga. Szereg potęgowy Σck(x − x₀)ᵏ jest zbieżny dla |x − x₀| < R, gdzie R = lim |ck/ck+1|; szereg naprzemienny o wyrazach malejących do 0 jest zbieżny.

Ułamki proste

12/(k(k + 3)) = (12/3)·(1/k − 1/(k + 3))

Anuluj

S = (12/3)·(1 + 1/2 + 1/3) = 7,333

Odpowiedź

S = 7,333

Jak wygląda ćwiczenie

  • „Ćwicz ten przedmiot” miesza zadania ze wszystkich jego tematów, jak na prawdziwym egzaminie.
  • Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
  • Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
  • Egzaminy próbne są mierzone czasem i nie mają podpowiedzi, a na końcu dostajesz wynik i pełne omówienie.

Kalkulatory do tego kursu

Powiązane przedmioty