Цели и задачи практических занятий

Методические указания

К практическим занятиям

по дисциплине

Математическая составляющая естественно-научных дисциплин

Направление подготовки: 01.03.02 «Прикладная математика и информатика»

Профиль подготовки: «Прикладная математика и информатика»

Форма обучения:очная

Тула 2016 г.

Методические указания к практическим занятиям составлены доцентом каф. ПМиИ Ю.В. Московскойи обсуждены на заседании кафедры Прикладной математики и информатики Механико-математического факультета

протокол № 10 от " 16 " мая 2016 г.

Зав. кафедрой________________В.И. Иванов

Методические указания к практическим (семинарским) занятиям пересмотрены и утверждены на заседании кафедры Прикладной математики и информатики Механико-математического факультета

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________В.И. Иванов

Цели и задачи практических занятий

Целями практических занятий по дисциплине «Математическая составляющая естественно-научных дисциплин»являются формирование математической культуры студентов, фундаментальная подготовка студентов в области элементарной математики и знакомство с элементами высшей математики, овладение основным аппаратом математики для дальнейшего использования при изучении дисциплин естественнонаучного содержания и в других областях математического знания.

Задачами освоения дисциплины являются:

- фундаментальная подготовка студентов в области элементарной математики и знакомство с элементами высшей математики,

- подготовка студентов к усвоению материала при изучении специальных математических дисциплин,

- приобретение практических навыков решения математических задач.

Методические указания к проведению практических занятий

Занятие 1.

Тема занятия: «Множества. Числовые множества. Элементы теории множеств.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Способы задания множеств:

1) перечислением.

2) указанием характеристического свойства, т.е. такого свойства, что элементы множества им обладают, а все остальное на свете не обладает.

Диаграммы Венна.

Равенство множеств: A=B: "x xÎAÛxÎB.

Пустое множество: множество, не имеющее ни одного элемента, обозначают Æ.

Универсальное множество. Обычно все множества, с которыми имеют дело в том или ином рассуждении, являются подмножествами некоторого фиксированного множества I. Мы будем называть в этом случае множество I универсальным множеством.

Подмножество. Множество B является подмножеством другого множества A, если каждый элемент x из B является вместе с тем и элементом множества A. обозначают BÌA.

Числовые множества. Примерами таких множеств могут служить:

а) множество всех натуральных чисел,

б) множество всех целых чисел (положительных, отрицательных и нуля),

в) множество всех рациональных чисел,

г) множество всех действительных чисел.

Пересечение множеств. Множество, состоящее из общих элементов множеств A, B, называется пересечением этих множеств или их произведением. Пересечение двух множеств A и B обозначается AB или AÇB. Решение систем уравнений и неравенств, по сути дела, сводится к отысканию пересечения некоторых множеств.

Объединение (сложение) множеств. Суммой множеств A, B называют новое множество, состоящее из тех и только тех элементов, которые входят хоть в одно из слагаемых множеств (в объединении повторяющиеся элементы считаются лишь по одному разу). Сумму множеств A и B обычно обозначают A+B или AÈB.

Вычитание множеств. Разностью двух множеств A и B называют новое множество, обозначаемое A−B или A\B, в которое входят все элементы множества A, не принадлежащие B. Вычитание B из A сводится к удалению из A общей части A и B: A−B=A−AB.

Дополнение множества. Если все множества рассматриваются как подмножества универсального множества I, то обычно под дополнением множества B понимают его дополнение в I. В этом случае вместо B'_I пишут просто B'.

Задания.

1 (уст). Из примеров множеств укажите, которые заданы перечислением или их можно так задать. Приведите свои примеры. ({понедельник, вторник, среда, четверг, пятница, суббота, воскресенье}, множество арифметических действий, множество корней квадратного уравнения x^2−2x−24=0 {−4, 6})

2 (уст). Из выше приведенных примеров множеств укажите, которые заданы характеристическим свойством. Приведите свои примеры.

3. Установите связь между числовыми множествами.

4. Что является решением уравнения (x^2 +y^2 −37)(y −x−7)=0? Ответ: множество, состоящее из окружности и прямой.

5.Данная задача, связанная с подсчетом численности конечных множеств, принадлежит известному детскому писателю Льюису Кэрроллу, автору .Алисы в стране чудес. Под псевдонимом Льюис Кэрролл писал математик Доджсон. В одной из повестей Кэрролла есть следующая задача:

В ожесточенном бою 70 из 100 пиратов потеряли один глаз, 75 — одно ухо, 80 — одну руку и 85 — одну ногу. Каково минимальное число потерявших одновременно глаз, ухо, руку и ногу?

Решение. Обозначим через A множество одноглазых, через B — множество одноухих, через C — множество одноруких и через D — множество одноногих. В задаче требуется оценить численность множества ABCD. Ясно, что все универсальное множество I можно представить как сумму этого множества ABCD и множества пиратов, сохранивших либо оба глаза, либо оба уха, либо обе руки, либо обе ноги. Поэтому I =A' +B' +C' +D' +ABCD. Отсюда следует, что численность множества I не больше суммы численностей множеств A', B', C', D' и ABCD (она была бы равна этой сумме, если бы множества A', B', C' и D' попарно не пересекались). Но численность множества A' равна 30, множества B' — 25, множества C' — 20 и множества D' — 15. Так как численность'универсального множества равна 100, то имеем 100<=30+25+20 +15+N(ABCD). Отсюда

N(ABCD)>=100−30−25−20−15=10.

Итак, не менее 10 пиратов лишились и глаза, и уха, и руки, и ноги.

6. Множество A состоит из целых чисел, делящихся на 4, множество B — из целых чисел, делящихся на 10, и множество C из целых чисел, делящихся на 75. Из каких чисел состоит множество ABC?

7. В библиотеке есть книги по разным отделам науки и искусства. Обозначим множество всех книг в библиотеке через A, а множество всех математических книг (не только в данной библиотеке) — через B. Охарактеризуйте множество A — B.

8. Множество A состоит из точек M(x; y) плоскости, для которых |x|64, |y|64, множество B — из точек плоскости, для которых x2 +y2 625, и множество C — из точек плоскости, для которых x>0. Изобразите множество AB −C.

Занятие 2.

Тема занятия: «Множества. Числовые множества. Элементы теории множеств.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Алгебра множеств.

Мы познакомились с основными действиями над множествами — сложением, вычитанием и умножением (пересечением) множеств. Эти действия обладают целым рядом свойств, напоминающих свойства действий над числами.

Роль нуля и единицы в действиях над множествами играют множества Æ (пустое множество) и I (универсальное множество).

Приведем список свойств действий над множествами:

1) AÌA.

2) Если AÌB и BÌA, то A=B.

3) Если AÌB и B ÌC, то AÌC.

4) ÆÌA.

5) AÌI.

6) A+B =B +A.

7) AB =BA.

8) A+(B +C)= (A+B)+ C.

9) A(BC)= (AB)C.

10) A+A=A.

11) AA=A.

12) A(B +C)=AB +AC.

13) A+BC =(A+B)(A+C).

14) A+Æ=A.

15) AI =A.

16) A+I =I.

17) AÆ=Æ.

18) Соотношение AÌB эквивалентно каждому из соотношений A+B =B, AB =A.

19) A+A'=I.

20) AA'=Æ.

21) Æ'=I.

22) I' =Æ.

23) (A')'=A.

24) Соотношение AÌB эквивалентно B'ÌA'.

25) (A+B)' =A'B'.

26) (AB)0 =A' +B'.

Отметим следующее замечательное .соотношение двойственности. Если в каждом из свойств 1)–26) заменить друг на друга символы Ì и É, Æ и I, È и Ç, то в результате получится снова одно из этих свойств.

Задания.

1. Упростить далее выражение (A+B)^2 =A^2 +B^2 +2AB. Ответ: A+B.

2. Доказать распределительный закон для множеств A+BC =(A+B)(A+C).

3. Доказать A+(B−C)НЕ=(A+B)−C для случая A=B=C.

Решение. A+B =A и потому (A+B)−C=A−A=Æ — пустое множество, а A+(B−C)=A+Æ=A

4. Доказать следующие формулы: (A+B)' =A'B' и (AB)' =A' +B' (на диаграмме).

5. Пользуясь правилами алгебры множеств, упростите выражение (A+B+C)(A+B)−[A+(B−C)]A.

6. Докажите равенства

а) (A−B)−C =(A−C)−(B −C);

б) (A−B)+(B −C)+ (C −A)+ ABC =A+B +C.

7. Докажите включение мноржеств AC +BD _(A+B)(C +D);

8. Вытекает ли из A−B =C, что A=B +C?

9. Вытекает ли из A=B +C, что A−B =C?

10. Какие включения справедливы для множеств A−(B +C) и (A−B)−C?

11.Упростите выражение [(X−Y)’(X’ +Y’)]’.

Занятие 3.

Тема занятия: «Делимость многочленов, деление с остатком. Симметрические многочлены и основная теорема. Неприводимые многочлены. Многоугольник Ньютона и критерий Дарбу о неприводимости. Наибольший общий делитель двух многочленов. Алгоритм Евклида.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Многочлен n-ной степени от неизвестного х:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Для сокращенной записи многочленов употребляются символы f(x), g(x) и так далее.

Умножение многочленов.

Чтобы умножить многочлен на одночлен, нужно умножить каждый член многочлена на этот одночлен и сложить полученные произведения.

(-5a)(4-b-a2)=-20a+5ab+5a3;

(2+b)(b2-4)=2b2-8+b3-4b.

Деление многочленов.

Многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru , если существует такой многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru , что выполняется равенство Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Например, из равенства Цели и задачи практических занятий - student2.ru следует, что Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru и на многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

Многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru в равенстве называется частным от деления Цели и задачи практических занятий - student2.ru на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , а Цели и задачи практических занятий - student2.ru – делителем.

Основные свойства делимости многочленов:

1. Если Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится Цели и задачи практических занятий - student2.ru , а Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , то Цели и задачи практических занятий - student2.ru будет делиться на Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

2. Если Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru делятся на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , то их сумма и разность также делятся на Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

3.Если Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , то произведение Цели и задачи практических занятий - student2.ru на любой многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru также будет делиться на Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

4. Если каждый из многочленов Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , то на Цели и задачи практических занятий - student2.ru будет делиться и многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru , где Цели и задачи практических занятий - student2.ru - произвольные многочлены.

5. Всякий многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на любой многочлен нулевой степени.

6. Если Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , то Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится и на с* Цели и задачи практических занятий - student2.ru , где с – произвольное число отличное от нуля.

7. Многочлены Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru , и только они будут делителями многочлена Цели и задачи практических занятий - student2.ru , имеющими такую же степень, что и Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

8. Тогда и только тогда многочлены Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru одновременно делятся друг на друга, если Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

9. Всякий делитель одного из двух многочленов Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru , где Цели и задачи практических занятий - student2.ru , будет делителем и для другого многочлена.

Неприводимый многочлен.

Неприводимый многочлен - это многочлен, не разлагающийся на множители более низкой степени.

Задания.

№ 1. Для каких целых чисел n число Цели и задачи практических занятий - student2.ru является простым.

Решение.

Натуральное число, отличное от 1, называется простым, если оно делится только на 1 и на само себя; целое отрицательное число k называется простым, если число –k простое.

Для ответа на поставленный вопрос заметим, что справедливо равенство

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

и поэтому число Цели и задачи практических занятий - student2.ru делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru и на Цели и задачи практических занятий - student2.ru Следовательно, оно может быть простым только в случае, когда один из этих делителей равен 1 или –1, т.е. выполняется хотя бы одно из равенств Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Остается проверить следующие значения n: 3, 1, 0, -3, -1 и –2. При этих значениях n рассматриваемое число равно соответственно 19, -5, 3, 4, так что искомое множество чисел есть Цели и задачи практических занятий - student2.ru

№ 2. Найти частный и остаток от деления Цели и задачи практических занятий - student2.ru на Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Решение.

Цели и задачи практических занятий - student2.ru | Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Частным от деления Цели и задачи практических занятий - student2.ru на Цели и задачи практических занятий - student2.ru является многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru , остатком – Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru

№ 3. Найти наибольший общий делитель многочленов Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru и Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Разделить многочлен f(x) на многочлен g(x):

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru ;

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru ;

3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru , Цели и задачи практических занятий - student2.ru ;

Занятие 4.

Тема занятия: «Рациональные уравнения. Корни многочленов. Теорема Безу. Схема Горнера. Кратность корня и производная.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Корни многочленов.

Корни многочлена

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

есть корни рационального уравнения

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Рациональные уравнения.

Уравнение вида P(x) = 0, где P(x) - рациональная функция, называется рациональным уравнением. Часто рациональное уравнение записывают в виде равенства двух рациональных функций

f(x) = g(x)

Число a называется корнем уравнения f(x) = g(x), если при подстановке его вместо x в уравнение получается верное числовое равенство f(a) = g(a).

Можно выделить следующие методы решения рациональных уравнений:

1. Решение с помощью подстановки, т.е. введением новой переменной. Например, в уравнении aP2(x) + bP(x) + c = 0, где P(x) - многочлен, введем новую переменную y = P(x). Решаем квадратное уравнение ay2 + by + c = 0 относительно y и возвращаемся к решению уравнений P(x) = yi, где yi - решения соответствующего квадратного уравнения.

2. Решение разложением на множители. Если уравнение можно представить в виде P(x)Q(x)=0, где P(x) и Q(x) - рациональные функции, то нужно представить уравнение P(x)Q(x) = 0 в виде совокупности:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

3. Однородное уравнение второго порядка aP2(x) + bP(x)Q(x) + cQ2 (x) = 0. Здесь возможны два случая. Первый - Q(x) = 0, тогда уравнение сводится к решению уравнения P(x) = 0. Второй случай - Q(x) ≠ 0, тогда исходное уравнение можно поделить на Q2 (x) и получить a(P(x)/Q(x)) 2 + bP(x)/Q(x) + c = 0. Вводим замену P(x)/Q(x) = t и получаем квадратное уравнение at2 + bt + c = 0. В ответ включаем решения обоих случаев.

4. Симметричное уравнение третьего порядка: ax3 + bx2 + bx + a = 0. Для его решения проведем следующие преобразования: ax3 + bx2 + bx + a = a(x3 + 1) + bx(x + 1) = a(x + 1)(x2- x + 1) + bx(x + 1) = (x + 1)(ax2 + (b - a)x + a). Решаем совокупность:
Цели и задачи практических занятий - student2.ru

5. Симметрическое уравнение четвертого порядка ax4 + bx3 + сx2 + bx + a = 0. Сгруппируем слагаемые и разделим обе части на x2. Получим a(x2 +1/x2)+ b(x + 1/x) с = 0. Сделаем подстановку x + 1/x = t, тогда x2 + 1/x2 = t2 - 2. Получаем квадратное уравнение at2 + bt + (c - 2a) = 0. После его решения возвращаемся к исходной переменной x.

6. Возвратное уравнение. Уравнение вида ax4 + bx3 + сx2 + dx + e = 0, где a ≠ 0, b ≠ 0 иe/a = (d/b)2, называется возвратным уравнением четвертого порядка. Для его решения делим уравнение на x2 и вводим переменную t = bx + d/x, после чего получаем квадратное уравнение at2/b2 + t + с - 2ad/b = 0. Решив его, возвращаемся к исходной переменной.

7. Уравнения вида (x + a)(x + b)(x + c)(x + d) = m, где a + b = c + d. В даном случае вводим новую переменную t = x2 + (a + b)x и получаем квадратное уравнение (t + ab)(t +cd) = m. Решив его, возвращаемся к исходной переменной.

8. Уравнение вида P(x)/Q(x) = 0. Решаем уравнение P(x) = 0. Проверяем, чему равно значение Q(xi), где xi - корни уравнения P(x) = 0. Если Q(xi) ≠ 0, значит они являются решением исходного уравнения. Если Q(xi) = 0 - корень выпадает из области определения исходного уравнения и его нужно исключить из ответа.

9. Уравнение вида aP(x)/Q(x) + bQ(x)/P(x) + c = 0. Вводим новую переменную t =P(x)/Q(x) и получаем следующее уравнение: at + b/t + c = 0. Или после домножения на t (t ≠ 0) получаем квадратное уравнение at2 + ct + b = 0. Решив его, возвращаемся к исходной переменной.

10. Уравнение состоящее из суммы дробей. Один из методов состоит в том, что нужно перенести все члены уравнения в одну часть и свести уравнение к виду P(x)/Q(x) = 0.

Теорема Безу. Многочлен f(x) делится на x-c тогда и только тогда, когда число c является его корнем.

Кратность корня.

Если c – корень многочлена f(x), может оказаться, что многочлен f(x) делится не только на первую степень линейного двучлена x-c, но и на более высокие его степени. Во всяком случае, найдется такое натуральное число k, что f(x) нацело делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , но не делится на Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Поэтому

Цели и задачи практических занятий - student2.ru ,

где многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru на x-c уже не делится. Число k называется кратностью корня c в многочлене f(x), а сам корень c – k- кратным корнем этого многочлена. Если k=1, то говорят, что корень с – простой.

Производная от многочлена.

Понятие кратного корня тесно связано с понятием производной от многочлена. Пусть дан многочлен n–ной степени

f(x)= Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Его производной (первой производной) называется многочлен (n- 1)-й степени

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Производная от многочлена нулевой степени и от нуля считается равной нулю.

Для производной k-го порядка справедливо Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Свойства.

Многочлен Цели и задачи практических занятий - student2.ru тогда и только тогда не содержит кратных множителей, если он взаимно прост со своей производной.

Схема Горнера.

Схема Горнера предназначена для вычисления значения полинома в точке. Пусть дан полином

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Разделим Цели и задачи практических занятий - student2.ru на Цели и задачи практических занятий - student2.ru с остатком:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Приравняем коэффициенты при одинаковых степенях Цели и задачи практических занятий - student2.ru в левой и правой части:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Это можно записать в виде таблицы:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Задания.

№ 1. Решить уравнения, опираясь на теорему Безу.

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Решение.

Многочлен f(x)= Цели и задачи практических занятий - student2.ru имеет корень 2. По теореме Безу f(x) делится на x-2, то есть имеет место равенство

Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

Цели и задачи практических занятий - student2.ru | Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Остается решить квадратное уравнение Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Это уравнение не имеет действительных корней, так что x=2 – единственный действительный корень исходного уравнения.

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

№ 2. Найти производную Цели и задачи практических занятий - student2.ru многочлена Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

№ 3. Вычислить значение многочлена в точке, используя схему Горнера.

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Занятие 5.

Тема занятия: «Рациональные дроби и их разложение на простейшие дроби. Рациональные неравенства.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Рациональную дробь вида Pn(x)/Qm(x), где Pn(x), Qm(x) - многочлены порядка n и m соответственно (n<m) можно разложить на элементарные дроби. Алгоритм следующий:

1. Знаменатель Qm(x) разложить на множители вида (x-x0)k, (x2+bx+c) и константу а, где (x-x0)k - множитель соответствующий корню x0 кратности k, (x2+bx+c) - множитель соответствующий случаю двух сопряженных комплексных корней, а=am - коэффициент стоящий при xm многочлена Qm(x).

2. Записать рациональную дробь вида Pn(x)/Qm(x) в виде суммы простейших дробей, у которых неизвестны коэффициенты числителя. Скобкам знаменателя вида (x-x0) соответствует дробь A/((x-x0), скобкам вида (x-x0)k соответствует сумма дробей

В1/(x-x0)+B2/(x-x0)k+...+Bk/(x-x0)k, скобкам вида (x2+bx+c) соответствует дробь

(Cx+D)/(x2+bx+c).

3. Приравниваем исходной дроби Pn(x)/Qm(x) к построенной сумме дробей находят неизвестные коэффициенты в разложении.

Задания.

№ 1. Найти числа a, b, c, при которых следующее равенство справедливо на области допустимых значений этого равенства:

  1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru ;
  2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru ;

№ 2. Разложить рациональную дробь на элементарные дроби.

    1. (x-1)/(x+1)
    2. (x^2+3x-3)/(x^3-1)
    3. x/(x^2-1)
    4. (x^2+1)/(x^2-1)
    5. 1/((x+1)^3+1)

Занятие 6.

Тема занятия: «Функция одной переменной. Основные понятия и определения. Элементарные функции и их графики. Преобразования функций.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом.
  2. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  3. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Элементарные функции.

На рисунках 2 — 7 изображены графики основных элементарных функций.

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Преобразования функций.

Построение графиков функций «механическими» преобразованиями изображено на нижеследующих рисунках.

График функции у = —f(х) получен из графика функции у = f(х) отражением относительно оси Ох (см. рис. 8). График функции у = f(-х) получен из графика функции у=f(х) отражением относительно оси Оу (см. рис. 9).

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

График функции у = m*f(х), m>1, получен из графика функции у = f(x) растяжением в m раз вдоль оси Оу от оси Ох (см. рис. 10). График функции у = m*f(х), 0<m<1, получен из графика функции у = f(x) сжатием в 1/m раз вдоль оси Оу к оси Ох (см. рис. 11).

График функции у = f(kx), k>1, получен из графика функции у = f(х) сжатием в к раз к оси Оу вдоль оси Ох, см. рис. 12. График функции у = f(kx), 0<k<1, получен из графика функции у = f(x) растяжением в 1/k раз от оси Оу вдоль оси Ох, см. рис. 13.

График функции у = f(x) + B получен из графика функции у =f(х) сдвигом вверх на число B при B> 0 и сдвигом вниз на число (-B) при B< О, см. рис. 14. График функции у=f(x+а) получен из графика функции у =f(x) сдвигом вправо на число -а при а < 0 и сдвигом влево на число а при а > 0, см. рис. 15.

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

График функции у = |f(x)| (рис. 17) получен из графика функции у = f(x) (рис. 16) отражением относительно оси Ох части этого графика, лежащей ниже оси Ох. График функции у = f(|х|) (рис. 18) получен из графика функции у = f(x) (рис. 16) объединением части этого графика, лежащей правее оси Оу, с её отражением относительно оси Оу и удалением части, лежащей левее оси Оу.

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

рис. 16 рис. 17. рис. 18

Задания.

Построить графики функций преобразованием от элементарных функций

  1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  4. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  5. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  6. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  7. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  8. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  9. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  10. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  11. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  12. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  13. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  14. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  15. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  16. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  17. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  18. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  19. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  20. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  21. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  22. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  23. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  24. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  25. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  26. Цели и задачи практических занятий - student2.ru
  27. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Занятие 7.

Тема занятия: «Обратная функция. Контрольная работа № 1.»

План занятия.

  1. Знакомство с теоретическим материалом. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  2. Контрольная работа № 1

Методические материалы.

Функция у = f (х) называется обратимой, если она принимает каждое свое значение один раз.

Пусть f — отображение множества Е на множество М. Если для любого элемента y из множества М существует единственный элемент x — g(y) множества E, для которого F(х) = у, то отобра­жение f называется обратимым. Отображение, обратное к у, обозна­чают Цели и задачи практических занятий - student2.ru и называют обратной функцией. Функция у = f (х) при этом называется прямой функцией.

Областью определения обратной функ­ции является множество значений функ­ции , а множество значений является областью определения функции f.

Функции у = f (х) и х — Цели и задачи практических занятий - student2.ru (у) назы­ваются взаимно обратными.

Для того чтобы некоторая функция имела обратную, необходимо и достаточно, чтобы разным значениям аргумента из области ее определения соответствовали разные значе­ния функции

Контрольная работа № 1

Содержит задачи из разделов: "Множества. Числовые множества. Элементы теории множеств", "Делимость многочленов", "Рациональные уравнения. Корни многочленов", "Рациональные неравенства", "Элементарные функции и их графики", "Преобразования функций", "Обратная функция".

Задания.

№ 1. Задать формулой функцию, обратную данной, указать ее ООФ и МЗФ. Построить их графики:

1. f(x) = Цели и задачи практических занятий - student2.ru

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Занятие 8.

Тема занятия: «Основные тригонометрические функции и обратные тригонометрические функции.»

План занятия.

  1. Разбор заданий контрольной работы № 1, вызвавших наибольшую трудность
  2. Знакомство с теоретическим материалом.
  3. Разбор заданий под руководством преподавателя.
  4. Самостоятельное выполнение заданий.

Методические материалы.

Тригонометри́ческие фу́нкции

Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Функция y=sinx. Область определения функции: [-∞,+∞]. Область значения функции [-1,1]. Функция нечетная, периодическая с периодом 2π. Точки пересечения с осью абсцисс: x=nπ(nϵZ), эти точки являются и точками перегиба графика кривой. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru возрастает от 0 до 1 на Цели и задачи практических занятий - student2.ru убывает от 1 до -1, на Цели и задачи практических занятий - student2.ru возрастает от -1 до 0. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] выпуклая, а на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] вогнутая.

Функция y=cosx. Область определения функции: [-∞,+∞]. Область значения функции [-1,1]. Функция четная, периодическая с периодом 2π. Точки пересечения с осью абсцисс: x= Цели и задачи практических занятий - student2.ru (nϵZ), эти точки являются и точками перегиба графика кривой. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru убывает от 1 до -1 на Цели и задачи практических занятий - student2.ru возрастает от -1 до 1. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] выпуклая, а на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] вогнутая, [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] выпуклая.

Функция y=tgx. Область определения функции – множество всех действительных чисел, кроме Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Область значения [-∞,∞]. Функция нечетная, периодическая с периодом π. Точки пересечения в осью абсцисс:x=kπ Цели и задачи практических занятий - student2.ru , эти же точки = точки перегиба. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ] возрастает от -∞ до ∞. Функция вогнутая на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , выпуклая – на Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Вертикальные асимптоты: Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

Функция y=ctgx. Область определения функции – множество всех действительных чисел, кроме Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Область значения [-∞,∞]. Функция нечетная, периодическая с периодом π. Точки пересечения в осью абсцисс:x=k+ Цели и задачи практических занятий - student2.ru π Цели и задачи практических занятий - student2.ru , эти же точки - точки перегиба. Функция на [ Цели и задачи практических занятий - student2.ru ]убывает от -∞ до ∞. Функция вогнутая на Цели и задачи практических занятий - student2.ru , выпуклая – на Цели и задачи практических занятий - student2.ru . Вертикальные асимптоты: Цели и задачи практических занятий - student2.ru .

Графики функций:

Цели и задачи практических занятий - student2.ru Цели и задачи практических занятий - student2.ru

Задания.

№ 1. Построить графики функций:

  1. y=cos2x
  2. y=sin(x-П/3)
  3. y=tgx/3
  4. y=ctg(2x+П/3)

№ 2. Вычислить:

1. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

2. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

3. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

4. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

5. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

6. Цели и задачи практических занятий - student2.ru

№ 3. Выяснить, какое из следующих двух ч

Наши рекомендации