Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве.

Метод координат в пространстве.

4.1.1. На оси Оу найти точку, равноудалённую от двух точек А (2;3;1) и В (-1;5;-2).

Решение: Точка М, лежащая на оси Оу, имеет координаты М (0;у;0). По условию задачи

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . Найдем расстояния Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru :

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

Получим уравнение: Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Отсюда находим, что 4y=16, т.е. y=4. Искомая точка есть М(0;4;0).

4.1.2. Найти координаты точки на плоскости Оху, равноудаленной от трех точек: А(4;0;2), В(-1;2;4), С(1;1;-3).

4.1.3. Показать, что треугольник с вершинами в точках А(-3;2;4), В(0;-2;-1), C(1;5;9) равнобедренный.

4.1.4. Отрезок АВ разделен на 3 равные части. Найти координаты точек деления, если известны точки А(-2;4;1) и В(2;-4;-3).

4.1.5. Дана точка А(3;-4;2). Найти координаты точки, симметричной данной относительно координатных плоскостей, осей координат, начала координат.

4.1.6. Дан треугольник с вершинами в точках А(5;2;4), В(-3;6;0), С(3;2;-4). Найти длину его медианы, проведенной из вершины А.

4.1.7. Показать, что треугольник с вершинами в точках А(8;0;6), В(2;-4;2), С(6;-6;-2) прямоугольный.

4.1.8. Найти координаты точки на оси Оz, удаленной от точки М(-2;-1;4) на 3 единицы.

4.1.9. Даны вершины треугольника А(1;-1;3), В(-5;2;-6), С(2;1;-2) Найти длину биссектрисы его внутреннего угла при вершине А.

4.1.10. Лежат ли на одной прямой точки А(2;-3;1), В(0;-11;3) и С(4;5;-1)?

4.1.11. В каких октантах могут быть расположены точки, координаты которых удовлетворяют одному из следующих условий:

1) х-у=0;

2)х+z=0;

3)ху>0;

4)хуz<0?

4.1.12. Найти центр и радиус сферы, которая проходит через точку А(4;-1;-1) и касается всех трех координатных плоскостей.

4.1.13. Найти расстояние от точки А(3;-4;5) до начала координат и до осей координат.

4.1.14. Даны две вершины параллелограмма АВСD: А(1;1;-1), В(-2;3;0) и точка пересечения его диагоналей М(4;0;3). Найти координаты вершин С и D.

4.1.15. Найти уравнение сферы радиуса R с центром в точке О1(a,b,c).

Решение: В прямоугольной системе координат Оxyz точка О1- центр сферы – имеет координаты a, b и c. Пусть М(х;у;z) – произвольная точка сферы. Тогда О1М= R, или

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Окончательно получаем уравнение сферы

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

4.1.16. Найти координаты центра и радиуса сферической поверхности, заданной уравнением Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

4.1.17. Как расположены точки А(0;5;7), В(-3;4;0), С(0;0;6) относительно сферы?

Плоскость в пространстве.

4.2.1. Составить уравнение плоскости, проходящей через:

1) точку М(-2;3;1) параллельно плоскости Оху;

2) точку М и ось Оу.

Построить эти плоскости.

4.2.2. Составить уравнение плоскости, проходящей через:

1) точку А(5;-4;6) перпендикулярно оси Ох;

2) точку А и отсекающей равные отрезки на положительных координатных полуосях.

Построить эти плоскости.

4.2.3. Определить направляющие косинусы радиус-вектора, перпендикулярного к плоскости 3х-4у+5х-10=0.

4.2.4. Написать уравнение плоскости:

1) параллельной оси Оz и проходящей через точки М1(3;-1;2) и М2(-1;2;5);

2) проходящей через точку М1 перпендикулярно вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

4.2.5. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку М0(2;3;-4) и параллельной векторам Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =(-3;2;-1) и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =(0;3;1).

4.2.6. Написать уравнение плоскости, проходящей через точкиМ1(2;0;-1), М2(-3;1;3) параллельно вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =(1;2;-1).

4.2.7. Написать уравнение плоскости, проходящей через точку М(1;-1;0), параллельно векторам Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =(0;2;3) и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = (-1;4;2).

4.2.8. Написать уравнение плоскости, проходящей через три заданны точки М1(1;0;-1), M2(2;2;3), М3(0;-3;1).

4.2.9. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки М1(-2;0;0), М2(0;4;0), М3(0;0;0).

4.2.10. Составить уравнение пересечения плоскостей 2х-y+2z-6=0 и 3х+2y-z+3=0.

4.2.11. Найти уравнение плоскости, проходящей через точку М(1;1;1) перпендикулярно к линии пересечения двух плоскостей x-y+2z-3=0 и 2x-z+4=0

4.2.12. Найти уравнение плоскости, проходящей через линию пересечения двух плоскостей x-2y+3z-4=0 и x+y-5z+9=0 и параллельны оси Ох.

Разное.

4.2.13. Найти объем пирамиды, ограниченной плоскостью x+3y-5z-15=0 и координатными плоскостями.

4.2.14. Найти длину перпендикуляра, опущенного из начала координат на плоскость 20x-5y+4z-210=0 и угол, образованный этим перпендикуляром с осью Оz.

4.2.15. Найти плоскость, зная, что точка М(2;-4;4) служит основанием перпендикуляра, опущенного из начала координат на эту плоскость.

4.2.16. Найти геометрическое место точек, равноудаленных от точек М1(2;1;-2) и

М2(-2;3;4).

4.2.17. Найти уравнение плоскости, отсекающей на отрицательной полуоси Оy отрезок, равный 4, и перпендикулярной вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.2.18. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки М1(4;2;3) и М2(2;0;1) и перпендикулярной к плоскости x+2y+3z+4=0.

4.2.19. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку М(1;0;3) и перпендикулярной к плоскостям x+y+z-8=0 и 2x-y +4z+5=0.

4.2.20. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки М1(1;2;3) и М2(-2;-3;4) и пересекающей оси Оx и Оz в точках с равными и положительными координатами.

4.2.21. Найти расстояние от начала координат до плоскости, которая пересекает оси Ох, Оу, Оz в точках с координатами а=-6, b=3, c=3.

4.2.22. Найти уравнение плоскости, проходящей через основания перпендикуляров, опущенных из точки М (2;2;2) на координатные плоскости.

4.2.23. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку М(2;-2;5) и отсекающей на осях Оx и Oy втрое большие отрезки, чем на оси Оz.

4.2.24. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку М1 перпендикулярно вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , зная точку М2(2;-8;-1).

4.2.25. Найти точку пересечения следующих плоскостей:

1) x-3y+2z-11=0, x-2y+z-7=0, 2x+y-z+2=0;

2) 3x+y+z-5=0, x-4y-2z+3=0, 3x-12y-6z+7=0.

4.2.26. Составить уравнение плоскости проходящей через точку М(-4;-3;-2), параллельно плоскости х+2у-3z-6=0.

4.2.27. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку М(0;-2;-1) параллельно плоскости, проходящей через три точки М1(0;-2;-1), М2(1;-3;4), М3(1;1;-1).

4.2.28. Найти величину острого угла между плоскостями:

1) 11х-8у-7z-1=0 и 4x-10y+z-2=0;

2) 2x+3y-4z+4=0 и 5x-2y+z-3=0.

4.2.29. Найти величину острого угла между плоскостями:

1) х+у-2х+5=0 и 2х+3у+z-2=0;

2) 2х-2у+z=0 и z=0.

4.2.30. Написать уравнение плоскости, параллельной плоскости х-2у+2z+5=0 и удаленной от точки М(3;4;-2) на расстояние d=5.

4.2.31. Найти расстояние между параллельными плоскостями:

1) х+у-z-2=0 и 2x+2y-2z+5=0;

2) 2х-3у+6z-14=0 и 2x-3y+6z+42=0.

4.2.32. Найти расстояние от точки М0(5;4;-1) до плоскости, проходящей через точки М1(0;4;0), М2(0;4;-3), М3(3;0;3).

4.2.33. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки М1(-1;3;0) и М2(2;4;-1), перпендикулярно плоскости х-2у+3z-10=0.

4.2.34. Составить уравнение плоскости, проходящей через начало координат и точку М(2;1;-1) перпендикулярно плоскости 2х-3z=0.

4.2.35. Установить какие из следующих пар плоскостей являются параллельными, какие - перпендикулярными:

1) 3x+4y-z+8=0 и 6x+8y-2z-12=0;

2) 3x-6y+3z-12=0 и –x+2y-z+4=0;

3) x+2y-5z+1=0 и 2x+4y+2z-7=0.

4.2.36. Составит уравнение плоскости, проходящей через точку М(4;0;2) и перпендикулярной плоскостям x+y+z=0 и y-z=0.

4.2.37. Найти координаты точки на оси Оу, равноудалённой от двух плоскостей x+2y-2z+6=0 и 2x+y+2z-9=0.

4.2.38. Дана пирамида с вершинами А(2;2;-3), В(3;1;1), С(-1;0;-5), D(4;-2;-3). Найти длину высоты, опущенной из вершины D на грань АВС.

4.2.39. Составить уравнение плоскости, расположенной на расстоянии четырёх единиц от плоскости 3x-6y-2z+8=0 и параллельно ей.

4.2.40. Доказать, что параллелепипед, грани которого лежат в плоскостях 8x-4y+5z-7=0, 3x+y-4z+13=0, 11x+47y+20z+2=0, является прямоугольным.

4.2.41. Найти объем куба, две грани которого лежат на плоскостях 13x+5y+ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru z-5=0 и 13x+5y+ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru z+23=0.

4.2.42. Даны уравнения трех граней параллелепипеда х+4=0, у+2z-5=0, x-3y+4z-12=0 и одна из его вершин (4;-3;2). Найти уравнения трех других граней параллелепипеда.

4.2.43. Составить уравнение плоскости, проходящей через линию пересечения плоскостей 2x-y-12z-3=0 и 3x+y-7z-2=0 перпендикулярно плоскости 4x-2y+25=0.

4.2.44. Определить уравнение плоскости, проходящей через ось Оу и составляющей с плоскостью x+ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru y-z-3=0 угол 600.

Прямая в пространстве.

4.3.1.Найти направляющий вектор прямой

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.2 Привести к каноническому виду прямую

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.3. Найти параметрические уравнения прямой:

1) проходящей через точку (1;0;1) и параллельной вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) проходящей через точки (2;2;2) и (6;2;1).

4.3.4. Составить канонические уравнения прямой, проходящей через точку Мо (4;3;-2) параллельно

1) вектору Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.5. Найти уравнение прямой, проходящей через точку (3;-2;5);

1) параллельно оси Оz;

2) параллельно прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.6. Проверить, лежит ли точка М(1;-3;2) на прямой

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.7. Проверить, лежат ли на одной прямой три данные точки (-3;5;4), (2;4;6), (2;14;6).

4.3.8. Привести к каноническому виду уравнение прямой

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.10. Найти точки пересечения прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru с координатными плоскостями.

4.3.11. Найти точки пересечения прямой

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

с координатными плоскостями.

4.3.12. Найти уравнение прямой, проходящей через точку М(-4;2;2) и пересекающей ось Оz под прямым углом.

4.3.13. Составить уравнение прямой, проходящей через точку М(1;-1;2) и перпендикулярной векторам Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =(-2;5;0).

4.3.14.Составить канонические уравнения прямой, проходящей через точку V(1;3;-2) и образующей с осями Ох, Оу, Оz углы 1200, 600, 450 соответственно.

4.3.15.При каких значениях D прямая Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru пересекает ось Ох?

4.3.16. Даны вершины треугольника А(-3;2;8), В(-7;0;3), C(3;4;5). Cоставить параметрические уравнения его медианы, проведенной из вершины А.

4.3.17. Даны две вершины параллелограмма ABCD: F(8;1;5) и D(-3;0;4) и точка пересечения диагоналей J(2;4;-2). Найти уравнение стороны ВС.

4.3.18. Найти величину острого угла между прямыми

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Решение: Направляющий вектор первой прямой есть Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 1=(-3;1;-2). Находим направляющий вектор Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2 второй прямой:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru т.е. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2=(-1;5;3).

cosj= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

поэтому j=arccos Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (~ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ).

4.3.19. Найти величину острого угла между прямыми:

1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

4.3.20. Установить взаимное расположение прямых:

1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

Решение: 1) Выпишем направляющие векторы первой и второй прямых: Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 1=(4;3;-2),

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2=(-8;-6;4). Как видно, координаты этих векторов пропорциональны:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Следовательно, данные прямые параллельны или совпадают. Возьмем на первой прямой какую-нибудь точку, например точку (2;0;-1). Подставим ее координаты в уравнение второй прямой:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Получаем t= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - из первого уравнения, t= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - из второго, t=-1 – из третьего. Это означает, что точка (2;0;-1) не принадлежит второй прямой; прямые не совпадают. Значит они параллельны.

2) Координаты направляющих векторов Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 1=(2;-3;1) и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2=(3;2;4) данных прямых не пропорциональны. Следовательно, прямые либо пересекающиеся, либо скрещивающиеся. Проверим выполнение условия принадлежности двух прямых одной плоскости, предварительно выписав координаты точек М1 и М2, через которые проходят данные прямые:

М1(0;1;-2), М2(-4;-3;1). Имеем:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = -4 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru +4 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru +3 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =

=-4*(-14)+4*5+3*13=115≠0.

следовательно, данные прямые – скрещивающиеся.

4.3.21. Выяснить взаимное расположение прямых:

1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.22. Найти уравнение прямой, проходящей через точку М1(-2;3;4) и перпендикулярной прямым

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Решение: Уравнение искомой прямой имеет вид

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

Найдем m,n,p – координаты направляющего вектора Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru этой прямой. Используя условие перпендикулярности прямых, можно записать:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

По правилу решения системы двух линейных однородных уравнений с тремя неизвестными находим:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Уравнение искомой прямой есть

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru или Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Замечания: 1) Систему уравнений

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

можно переписать в виде

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Отсюда Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru т.е. m:n:p = -5:1:3, поэтому m=-5t, n=t, p=3t, где t- число.

2) В качестве вектора Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru можно использовать вектор Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 1 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2, так как искомая прямая перпендикулярна данным прямым. Тогда

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru + Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru + Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru т.е. m=-5, n=1, p=3.

4.3.23. Составить канонические уравнения прямой, лежащей в плоскости Оxy, проходящей через начало координат и перпендикулярной к прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.24. Составить уравнение прямой, проходящей через точку М1(1;-2;3) и перпендикулярной к прямым Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.25. Найти расстояние от точки М(-5;4;3) до прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.26. Найти расстояние между параллельными прямыми Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Указание. Воспользоваться формулой S Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

4.3.27. Проверить, лежат ли прямые в одной плоскости

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4.3.28. В уравнении прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru найти параметр n, при котором эта прямая пересекается с прямой Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru найти координаты точки их пересечения.

Глава 5. Введение в анализ.

Функции и их графики.

5.1.1. Найти область определения функций:

1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

2) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

3) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

Решение: 1) Дробь Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru определена, если ее знаменатель не равен нулю. Поэтому область определения данной функции находится из условия х2-1 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 0, т.е. х Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 1. Таким образом, D(f)=(- Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;-1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (-1;1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (1;+ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ).

2) Функция Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru определена, если подкоренное выражение неотрицательно, т.е. 5-3х Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 0. Отсюда х Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , и, значит, D(f)=(- Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

3) Выражение, стоящее под знаком логарифма, должно быть положительным, поэтому функция ln(x+2) определена в том и только в том случае, когда х+2 Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 0, т.е. х Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru -2. Значит, D(f)=(-2;+ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ).

5.1.2. Найти область определения функций:

1) f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

2) f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Решение:1) Функция Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , a>0 определена при всех действительных значениях х, поэтому функция Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru определена в точности при тех значениях х, при которых имеет смысл выражение Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru т.е. при х≠0. Далее область определения второго слагаемого находим из двойного неравенства -1≤ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ≤1. Отсюда -3≤ х+2 ≤3, т.е. -5≤ х ≤1.

Область определения функции f(x) ест пересечение областей определения обоих слагаемых, откуда D(f)=[-5;0)U(0;1]

2) Функция 7cos2x определена при всех действительных значениях х, а функция Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - лишь при тех значениях х, при которых 2х-х2≠0, т.е. при х≠0, х≠2. Таким образом, D(f)=(-∞;0)U(0;2)U(2;+∞).

Найти область определения функций:

5.1.3. f(x)=. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.4. f(x)=sin Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.5. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (-x). 5.1.6. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.7. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru +tgx. 5.1.8. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

5.1.9. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . 5.1.10. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.11. f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.12. f(x)= arccos(x-2)-ln(x-2)

5.1.13. Найти множества значений функций:

1) f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

2) f(x)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

3) f(x)= 3-5сosx.

Решение: 1) Так как Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ,а (х+2)2≥0 для всех значений х, то f(x)=≥-3 для всех х. Поскольку к тому же функция (х+2)2 принимает все значения от 0 до ∞, то Е(f)=[-3;+∞).

2)Е(х2)=[0;+∞), поэтому множество значений функции Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru совпадает с множеством значений функции 2хпри х≥0. Отсюда Е(f)=[1;+∞).

3)E(cosx)=[-1;1], откуда Е(-5cosx) = [-5;5] Так как f(x) = -5cosx+3, то Е(f)=[-2;8].

Найти множество значений функций.

5.1.14 f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . 5.1.15 f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

5.1.16 f(x) = 2sinx-7. 5.1.17 f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

5.1.18 f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . 5.1.19 f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

5.1.20. Для функций f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru найти:

1) f(0); 2) f(-2); 3) f( Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ); 4) f(-х);

5) f( Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ); 6) f(a+1); 7) f(a)+1; 8) f(2x).

Решение: 1) -3) Подставляя значение х=0 в аналитическое выражение для данной функции, получим: f(0)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . Аналогично находим Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4) -6). Для того, чтобы найти f(-x), надо формально заменить х в формуле для f(x) на –х. Тогда Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Точно так же найдем Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ,

7) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

8) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.21. Для функции Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Найти:

1) f (1); 2) f (-3); 3) f ( Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 4) f (-x); 5) f (3x);

6) f ( Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 7) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 8) f (b-2).

5.1.22 Для функции φ(t)= Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru найти:

1) φ(-1); 2) φ(-5); 3) φ( Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ); 4) 1) φ(z+3); 1) φ(2t-1).

5.1.23. Какие из следующих функций четные, какие нечётные, а какие – общего вида:

1) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

2) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4) f(x) = ln Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Решение: 1) D(f)=(-∞;+∞) и стало быть, область определения функции симметрична относительно начала координат. кроме того,f(-x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - f(x), т.е. данная функция нечетная.

2) D(f)=(-∞;+∞) и f(-x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Следовательно, функция четная.

3) D(f)=(-∞;+∞) и f(-x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ≠± f(x), т.е. данная функция общего вида.

4) D(f)=(-1;1), т.е. область определения симметрична относительно нуля. к тому же f(x) = ln Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru = ln Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ln Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru =-f(x), т.е. функция нечетная.

5.1.24 Какие из следующих функция четные, какие нечетные, а какие - -общего вида:

1) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 2) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 3) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 4) f(x) = arcsinx;

5) f(x) = sinx+cosx; 6) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 7) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 8) f(x) = x∙ Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

5.1.25. Определить, является ли данная функция периодической, и найти ее наименьший положительный период, если он существует:

1) f(x) = sin4x; 2) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ; 3) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 4) f(x) = sin2x+cos3x;

5) f(x) = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

Решение: 1) Наименьшим положительным периодом функции sinx является число 2П. Покажем, что наименьший положительный период sin4x – число Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Действительно, Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , т.е Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - период данной функции. С другой стороны, если Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - какой – либо другой период этой функции, то Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru для всех x, т.е. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . Отсюда следует, что 4Т1-период функции sin t, где Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , и, значит, Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , т.е. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Таким образом, Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - наименьший положительный период функции sin 4x.

2). Поскольку Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , то период данной функции совпадает с периодом функции cos10x. Рассуждая как и в пункте 1), легко показать, что наименьший положительный период функции cos10x равен Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Таким образом, наименьший положительный период функции Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru равен Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3). Наименьший положительный период tgx равен Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ,поэтому наименьший положительный период функции Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru будет равен (см. рассуждения в пункте 1)) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4). Наименьшие положительные периоды функций Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru соответственно равны (см. пункты 10 и 2)) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , т.е. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . Нетрудно показать (см.также задачу 6.1.124), что наименьший положительный период суммы этих функций будет равен наименьшему общему кратному их периодов, т.е числу Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru .

5). При Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru функция определена и возрастает, поэтому не может быть периодической. Значит, на интервале Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru функция не является периодической.

5.1.26. какие из следующих функций периодические, а какие – нет? Там, где это возможно, найти наименьший положительный период функции:

1). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

3). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Разное.

Найти области определения функций:

5.1.27. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.28. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.29. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.30. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.31. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.32. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.33. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.34. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.35. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.36. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Найти множество значений функции:

5.1.38. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.39. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.40. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.41. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.42. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.43. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.44. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.45. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.46. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Найти y(0), y(2), Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru для функции y(х):

5.1.47. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.48. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.49. Решить уравнение Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , где Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.50. выяснить, какие из следующих функций являются четными, какие – нечетными, а какие – функциями общего вида:

1). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

6). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

7). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

8). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.51. Дана функция Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Доопределить ее на интервале Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru так, чтобы новая функция g(x), определенная на интервале Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , была:

1). Четной

2). Нечетной

3). Функцией общего вида.

5.1.52. выяснить, какие из следующих функций периодические, и определить их наименьший положительный период:

1). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Построить графики функций:

5.1.53. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.54. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.55. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.56. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.57. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.58. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.59. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.60. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.61. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.62. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.63. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.64. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.65. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (читается сигнум х), где Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru sign x = Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.66. найти сложные функции Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru если:

1) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru (см. задачу 5.1.65.), Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

4) Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Какие из следующих функций имеют обратные? Для таких функций найти обратные функции.

5.1.67. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.68. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.69. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Выяснить, какие из следующих функций монотонные, какие – строго монотонные, а какие – ограниченные:

5.1.70. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.71. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.72. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.73. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.1.74. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.1.75. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2. Предел последовательности.

5.2.1. найти пределы последовательностей:

1). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ;

3). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Решение: 1). Преобразуем выражение, стоящее под знаком предела, поделив числитель и знаменатель на старшую степень n, т.е. отсюда, используя теорему о действиях над пределами, получим:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

В последних равенствах мы воспользовались тем, что предел константы – константа, а также тем, что последовательности Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - бесконечно малые.

Окончательно, Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Домножим и разделим выражение под знаком предела на сопряженное к нему, после чего воспользуемся формулой разности квадратов:

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Поэтому

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Поскольку последовательность Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - бесконечно большая, то последовательность Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru - бесконечно малая. Отсюда

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , а значит, и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3). Поделим числитель и знаменатель дроби на старшую степень n (выбираем из двух вариантов Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru ), т.е. на Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . Тогда

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Оба слагаемых в знаменателе последней дроби, т.е. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru и Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru , бесконечно малые последовательности, следовательно, вся эта дробь – бесконечно большая последовательность. Отсюда

Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Найти пределы:

5.2.2. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.3. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.4. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.5. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.6. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru . 5.2.7. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.8. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.9. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.10. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.11. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Найти пределы.

5.2.12. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.13. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.14. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.15. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.16. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.17. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.18. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru 5.2.19. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.20. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru если Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

5.2.21. Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Предел функции.

5.3.1. Используя свойства пределов функций, найти следующие пределы:

1). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

2). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

3). Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве. - student2.ru

Наши рекомендации