Найдите предел L = limx→0 (1 − cos 4x)/(2x²), где x в радианах.
f(x) = (1 − cos 4x)/(2x²)x → 0
L =
3.ПроизводныеСредняя
Пусть f(x) = x·sin(x), x в радианах. Найдите f′(0,5).
f(x) = x·sin(x)x = 0,5 rad
f′(0.5) =
4.ПроизводныеСложная
Касательная к f(x) = x2 − 2x + 5 в точке x = 1 пересекает ось y в точке y = b. Найдите b.
f(x) = x2 − 2x + 5x = 1
b =
5.ОптимизацияСредняя
Прямоугольный участок площадью 400 m² огорожен со всех четырёх сторон. Сторона вдоль улицы длиной x стоит €15 за метр, остальные три стороны — €5 за метр. Найдите минимальную общую стоимость C.
A = 400 m²€15/m€5/m
C = €
6.ОптимизацияСложная
Небольшая фирма продаёт продукцию по фиксированной рыночной цене €65 за единицу. Производство q единиц стоит C(q) = 5100 + 28q + 0,02q² евро. Найдите объём выпуска q, максимизирующий прибыль.
p = €65C = 5100 + 28q + 0,02q²
q = ед.
7.ИнтегралыСредняя
Вычислите I = ∫02 2x·(x² + 1)2 dx.
f(x) = 2x·(x² + 1)2[0, 2]
I =
8.ИнтегралыСложная
Найдите площадь A области между параболой y = 1 − x² и осью x.
y = 1 − x²
A =
3Растворы
1.Пределы
Ответ: L = 1,5
Пределы: сначала попробуйте прямую подстановку. Если получается 0/0, сначала упростите: разложите на множители и сократите общий множитель или умножьте на сопряжённое выражение. При x → ∞ разделите числитель и знаменатель на старшую степень x. Правило Лопиталя: если f/g даёт 0/0 или ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причём числитель и знаменатель дифференцируются по отдельности (а не по правилу для частного).
Разделите на старшую степень
(6 + (−6)/x2 + 6/x3)/(4 + 3/x2 + 9/x3)
Пусть x → ∞
L = 6/4 = 1,5
Ответ
L = 1,5
При равных степенях предел равен отношению старших коэффициентов.
2.Пределы
Ответ: L = 4
Пределы: сначала попробуйте прямую подстановку. Если получается 0/0, сначала упростите: разложите на множители и сократите общий множитель или умножьте на сопряжённое выражение. При x → ∞ разделите числитель и знаменатель на старшую степень x. Правило Лопиталя: если f/g даёт 0/0 или ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причём числитель и знаменатель дифференцируются по отдельности (а не по правилу для частного).
Первое применение
4·sin 4x/(4x) → 0/0
Второе применение
16·cos 4x/4
Подставьте x = 0
L = 16/4 = 4
Ответ
L = 4
3.Производные
Ответ: f′(0.5) = 0,9182
Дифференцирование: производная f′(x) — это наклон графика в точке x. Степенное правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило произведения: (uv)′ = u′v + uv′. Цепное правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Где f′(x) = 0, у графика горизонтальная касательная: максимум, минимум или седловая точка.
Правила произведения и цепное
f′(x) = sin(x) + x·cos(x)
Подставьте
f′(0,5) = 0,4794 + 0,5·0,8776 = 0,9182
Ответ
f′(0,5) = 0,9182
4.Производные
Ответ: b = 4
Дифференцирование: производная f′(x) — это наклон графика в точке x. Степенное правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило произведения: (uv)′ = u′v + uv′. Цепное правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Где f′(x) = 0, у графика горизонтальная касательная: максимум, минимум или седловая точка.
Точка и наклон
f(1) = 4
f′(x) = 2x − 2 → f′(1) = 0
Касательная при x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 4 − 0·1 = 4
Ответ
b = 4
5.Оптимизация
Ответ: C = 565,7 €
Оптимизация: запишите оптимизируемую величину как функцию одной переменной, исключив другую с помощью ограничения. Приравняйте производную к нулю и решите уравнение. Проверьте, что критическая точка — максимум или минимум (по второй производной или по смене знака первой) и что она лежит в допустимой области; конец промежутка, например нулевая длина стороны, ответом не является.
Стоимость как функция x
C(x) = 20x + 4000/x
Приравняйте производную к нулю
C″(x) = 8000/x³ > 0, поэтому это минимум.
x = √(4000/20) = 14,14 m
y = 400/14,14 = 28,28 m
Минимальная стоимость
C = 20·14,14 + 4000/14,14 = €565,7
Ответ
C = €565,7
6.Оптимизация
Ответ: q = 925 ед.
Оптимизация: запишите оптимизируемую величину как функцию одной переменной, исключив другую с помощью ограничения. Приравняйте производную к нулю и решите уравнение. Проверьте, что критическая точка — максимум или минимум (по второй производной или по смене знака первой) и что она лежит в допустимой области; конец промежутка, например нулевая длина стороны, ответом не является.
Определённые интегралы: ∫ₐᵇ f(x) dx — это площадь со знаком между графиком и осью x от a до b. Найдите первообразную F (F′ = f) и вычислите F(b) − F(a). Степенное правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Площадь между двумя кривыми — ∫(верхняя − нижняя) dx.
Замена переменной
u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫15 u2 du
Проинтегрируйте и подставьте пределы
I = [u3/3]15 = (125 − 1)/3 = 41,33
Ответ
I = 41,33
8.Интегралы
Ответ: A = 1,333
Определённые интегралы: ∫ₐᵇ f(x) dx — это площадь со знаком между графиком и осью x от a до b. Найдите первообразную F (F′ = f) и вычислите F(b) − F(a). Степенное правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Площадь между двумя кривыми — ∫(верхняя − нижняя) dx.