Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 375

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
394.69 Кб
Скачать

Таким образом, уравнение плоскости A1A2A3 имеет вид

21x 9y 3z 48 0.

Составим уравнение прямой, проходящей через точки A1 и A4. Уравнение прямой, проходящей через две точки, имеет вид

 

x x1

 

y y1

 

 

z z1

,

 

 

 

 

 

y4 y1

 

 

 

 

 

 

x4 x1

 

 

 

 

 

z4 z1

 

где (x1, y1,z1) – координаты точки A1, (x2,y2,z2)

– координаты

точки A4. Подставляя в уравнение координаты точек A1 и A4,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

y 1

 

z 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Угол между прямой

 

x x1

 

y y1

 

 

z z1

 

и плоскостью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

m

 

 

n

 

Ax By Cz D 0 определяется по формуле

sin

Al Bm Cn

A2 B2 C2 l2 m2 n2

Воспользуемся этой формулой для вычисления угла

между ребром

A1A4

и плоскостью A1A2A3:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

( 21) 2

9 2 3 2

 

 

 

 

18

 

 

 

 

3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 21)2 92

 

32 22 22

22

531 12

177

 

 

3

Отсюда arcsin .

177

4) Уравнение высоты найдем как уравнение прямой, проходящей через точку A4 перпендикулярно плоскости

A1A2A3 , задаваемой уравнением

Ax By Cz D 0. Из

29

 

условия перпендикулярности прямой и плоскости следует

 

A

 

B

 

C

, поэтому уравнение высоты A D имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l m

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

y 1

 

 

z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

9

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для нахождения длины высоты можно использовать

формулу

 

V

1

S

 

 

 

 

 

 

 

.

Объем

 

V

и

площадь S

 

 

 

 

A A A

 

A D

 

A A A

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3V

 

 

 

18

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

будут найдены в п.5). Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

A D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

SA1A2 A3

 

 

531

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

Грань

A1A2A3

 

представляет

собой

 

треугольник,

площадь которого равна половине площади параллелограмма,

построенного на векторах A1A2

 

и A1A3 .

 

 

 

 

 

Найдем векторное произведение этих векторов. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21,9,3 .

A1A2 A1A3

 

 

3

 

6

 

 

3

 

21i

9j 3k

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 21)2

92

32

 

 

 

 

.

 

A A

A A

 

 

 

 

 

 

 

531

 

1

2

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

531

.

 

S

A A A

 

 

 

A A

 

A A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1 2

 

1 3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для вычисления объема пирамиды воспользуемся смешанным произведением векторов. Напомним, смешанное произведение трех векторов по модулю равно объему параллелепипеда, построенного на этих векторах. А объем

пирамиды равен 1 части объема этого параллелепипеда. 6

Имеем

30

 

 

 

3

6

3

 

A1A2 A1A3 A1A4

1

3

2

18.

 

 

 

2

2

2

 

Поэтому V 1 | 18| 3.

6

Задача №3

Даны координаты вершин треугольника ABC: A( 8,3),

B(4, 6), C(2,8). Найти:

1) уравнения сторон AB и

AC и их угловые

коэффициенты;

 

2)угол A в радианах (градусах) с точностью до двух знаков после запятой;

3)уравнение высоты CD и ее длину;

4)уравнение медианы AE и координаты точки K пересечения этой медианы с высотой CD.

Сделать чертеж (рис.1).

 

 

 

 

 

Решение. 1) Найдем координаты векторов AB и

AC, для

 

 

 

 

 

чего воспользуемся формулой AB xb xa; yb ya .

 

 

 

 

векторы

являются

Тогда AB 12; 9 ,

AC 10;5 . Эти

направляющими

векторами прямых,

на которых лежат

соответствующие стороны треугольника и для получения их уравнений можно использовать каноническое уравнение прямой на плоскости

x x0 y y0 . l m

В результате получим

x 8

 

y 3

 

( AB ),

12

 

9

 

 

 

 

x 8

 

y 3

 

( AC ).

10

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

31

 

Разрешая эти уравнения относительно y , т.е. приводя их к виду уравнения прямой с угловым коэффициентом

y kx b ,

найдем kAB

3

,

kAC

 

1

.

 

 

4

 

 

2

 

2) Угол A

 

треугольника совпадает с углом между

векторами AB и AC, и для его нахождения можно использовать формулу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos A

 

 

AB AC

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos A

 

12 10 9 5

 

 

 

 

75

 

 

 

 

1

 

0,4472. По

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12)2 ( 9)2 (10)2

(5)2

15 5 5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таблице найдем значение угла A: уголA 1,11 рад. (63 20 ). 3) Для получения уравнения высоты СD приведем

уравнение стороны AB к виду общего уравнения прямой на плоскости

 

 

 

 

 

3x 4y 12 0 ( AB).

 

 

 

Из

рисунка

видно,

 

что вектор нормали к прямой

AB

является

направляющим вектором высоты CD,

т.е.

n

AB 3;4

a

CD ,

и

 

можно

вновь

воспользоваться

каноническим уравнением прямой на плоскости

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

y 8

 

(CD).

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длину высоты CD

 

 

вычислим по формуле вычисления

расстояния от точки M0(x0,y0) до прямой Ax By C 0:

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

Ax0 By0

C

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2 B2

В нашем случае d CD 3 2 4 8 12 50 10.

(3)2 (4)2

5

32

4) Найдем координаты точки E, являющейся серединой отрезка BC

xE

 

xB xC

 

4 2

3;

yE

 

yB yC

 

6 8

1.

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

1

 

Т.о., E(3,1), и для нахождения уравнения медианы AE можно использовать уравнение прямой, проходящей через две точки

M

1

(x ,y ) и

M

2

(x

2

,y

2

):

x x1

 

 

y y1

. Тогда получим

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

x

2

x

 

 

y

2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x 3

 

y 1

 

или

 

 

 

x 3

 

y 1

( AE ).

 

 

 

 

 

 

3 1

 

 

 

11

2

 

 

 

8 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наконец,

для

 

вычисления

 

координат точки K , решим

совместно

уравнения

 

прямых

 

AE и CD, предварительно

приведя их уравнения к общему виду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 11y 17 0 (AE)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 3y 16 0 (CD)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда получим

K

 

 

,2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

Рис. 1

33

Задача №4

Составить уравнение линии, каждая точка которой одинаково удалена от прямой x 2 и от точки A(4;0) . Сделать чертеж.

Решение. Пусть точка M(x;y) принадлежит искомой линии. Расстояние между точками M1(x1,y1) и M2(x2,y2) вычисляется по формуле

M1M2 (x2 x1)2 (y2 y1)2 .

По условию задачи

AM

 

 

(x 4)2 y2

 

Расстояние от точки M0(x0; y0) до прямой Ax By C 0 d Ax0 By0 C .

A2 B2

Уравнение прямой x 2 0. Следовательно d x 2 . По условию задачи d AM , т.е.

x 2 (x 4)2 y2 .

Возведем обе части уравнения в квадрат. Приводя подобные члены, получим 4x y2 12 или y2 4(x 3). Это и есть уравнение искомого геометрического места точек. Следовательно, искомая линия является параболой.

y

y2=4(x-3)

0

1

2

3

4

x

 

 

 

 

 

Рис. 2

34

а)

в)

Задача №5

Вычислить пределы, не пользуясь правилом Лопиталя:

lim

 

5x4 3x

;

б) lim

1 x x2 1 x x

2

;

 

 

 

 

x2 x

 

x 7x4 2x3 1

 

x 0

 

 

lim

 

x tg 2x

;

 

г) lim

(5 2x)2/(x 2) .

 

 

 

 

 

 

 

x 0

1 cos8x

 

x 2

 

 

 

Решение. а)

lim

5x4 3x

 

.

 

4

2x3

1

 

x 7x

 

И числитель, и знаменатель дроби при x стремятся к бесконечности, т.е. имеем неопределенность вида . Вынося в

числителе

и

знаменателе

 

старшую

 

 

степень

 

x4

как

общий

множитель, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x4 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4(5

 

)

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

x 7x4 2x3 1

 

x

x

 

2 1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x4

 

 

 

 

 

 

x

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

5

lim

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 0 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

x x3

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

7 0

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

7 lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

x x x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

lim

 

 

 

1 x x2

 

1 x x2

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И числитель,

и знаменатель дроби при x 0 стремятся к

нулю. Имеем неопределенность вида

 

 

0 . Умножим числитель и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаменатель

на

иррационально

 

 

 

 

сопряженное

выражение

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x x2

 

 

1 x x2

 

 

а также

 

 

разложим

знаменатель на

множители. Получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

( 1 x x2 1 x x2 ) ( 1 x x2 1 x x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(x 1) ( 1 x x2 1 x x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

1 x x2 1 x x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 x(x 1)( 1 x x2 1 x x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 x(x 1)( 1 x x2 1 x x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(x 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 (x 1) ( 1 x x2 1 x x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2(1 x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (x 1) (

1 x x2

1 x x2 )

 

( 1) (1 1)

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) lim

x tg 2x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем неопределенность вида

 

0 . Воспользуемся первым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замечательным

 

пределом

lim

 

sin x

1

 

и

 

 

 

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos2 2sin2 . Получим

x 0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x tg2x

 

 

 

 

 

 

x sin2x

 

 

 

 

 

 

2

 

 

sin2x

 

 

 

 

x2

 

 

lim

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

sin4x

 

x 0

x 0 cos2x 2sin2 4x

 

 

x 0 cos2x

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

16x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

x2

1

 

 

1

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 16x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 cos2x

 

 

16 x 0 cos2x

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) lim

(5 2x)2/(x 2) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем неопределенность вида 1 . Воспользуемся вторым

замечательным пределом lim

(1 x)1/ x

e.

 

 

x 0

 

 

 

 

 

Введем

в рассмотрение

новую переменную

y 4 2x ,

y 0 при

x 2. Тогда

x 2

y

.

Переходя

к новой

 

 

 

2

 

 

 

переменной, получим

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim (5 2x)

x 2

 

lim (1 y)(2 y/2 2

lim (1

x 2

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

1

 

4

 

 

 

 

1

 

4

 

(1 y)

y

 

 

 

(1 y)

y

 

e

lim

 

 

 

lim

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

Задача №6

Найти производные заданных функций.

y) 4y

4 .

а) y

 

x2 1

;

 

 

б) y (e3x)

 

 

 

;

 

 

 

1 tg x

 

sin 2x cos3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ln3

 

 

 

г) y (x2 1)cos x ;

в)

 

arctg (x 2x)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

xy sin(x y);

 

 

е)

1 t

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. а)

y

 

x2

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2x cos 3x

Применяя правило дифференцирования частного двух функций , а также правило дифференцирования сложной функции, получим

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2x cos3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

2

1)

 

(sin2x cos3x) (x

2

1) (sin2x cos3x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2x cos3x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x (sin2x

cos3x) (x

2

 

1)(cos2x (2x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin3x (3x) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2x cos3x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x (sin2x cos3x) (x2 1)(2cos2x 3sin3x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2x cos3x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) y (e3x)

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применяя

 

правило

 

дифференцирования произведения

двух функций, получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e3x) 1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (e3x) 1 tg x

 

 

 

(e3x) 1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e3x(3x) 1 tg x

(e3x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 tg

x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3e3x

 

 

 

 

e3x

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1 tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 tg x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2cos

x (1 tg x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) y ln3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg (x 2x)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применяя

 

 

 

правило

 

 

 

дифференцирования

 

 

 

сложной

функции, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

3

arctg (x 2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3ln

arctg (x 2

x

 

ln

arctg (x 2

x

)

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3ln

 

arctg (x 2

x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg (x 2

x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg (x 2x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38