Дифференциальное исчисление
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

3.1. Пределы, непрерывность и разрывы функций.

3.1.1.Найти пределы функций:

            а) ;

            б) ;

            в) ;

            г) .         

3.1.2.В точках  и  для функции  установить непрерывность или определить характер точек разрыва. Нарисовать график функции  в окрестностях этих точек:

                                         ;

                Производные функций.

3.1.3.Найти производные  функций:

         а) ;    б) ;

            в) ; д) ; е) ;

            ж)


 

3.2. Приложения производной.

3.2.1.С помощью методов дифференциального исчисления построить график функции .

3.3. Приближенное решение алгебраических уравнений.

3.3.1.Для уравнения  отделить положительный корень и найти его приближенно с точностью :

            а) методом деления отрезка пополам;

            б) методом касательных.

Примечание. Можно считать, что точность  достигнута, если разность между соседними приближениями  и  удовлетворяет неравенству .

 

4. Интегральное исчисление.

 

4.1. Неопределенный интеграл.

4.1.1.Найти интегралы:

                    

    а) ;        б) ;     д) .

 

4.2. Несобственные интегралы.

4.2.1.Вычислить интеграл или установить его расходимость:

 

4.3. Применения определенных интегралов.

4.3.1.Построить схематический чертеж и найти площадь фигуры, ограниченной линиями:

;

                


 

4.3.2.Найти объем тела, полученного при вращении вокруг оси ОХ фигуры, ограниченной линиями:

.

 

4.4. Приближенное вычисление определенных интегралов.

4.4.1.Для вычисления определенного интеграла , разбивая отрезок интегрирования сначала на 10 равных частей, а затем на 20 равных частей, найти приближенное значение  и : а) по формуле трапеций; б) по формуле Симпсона. Оценить точность приближения с помощью разности .

 

5. Функции нескольких переменных.

 

5.1. Частные производные и дифференциал функции.

5.1.1.Найти дифференциал  функции .

5.1.2.Показать, что функция  удовлетворяет уравнению .

5.2. Приложения частных производных.

5.2.1.Составить уравнения касательной плоскости и нормали к поверхности  в точке .

5.2.2.Для функции  в точке  найти градиент и производную по направлению .

 

6. Двойные, тройные и криволинейные интегралы.

 

6.1. Двойные интегралы.

6.1.1.Изменить порядок интегрирования:

.

6.1.2.Сделать чертеж и найти объем тела, ограниченного поверхностями  и плоскостью, проходящей через точки  и .

6.1.3.Сделать чертеж и найти площадь фигуры, ограниченной линиями:

                               а) .

6.2. Тройные интегралы.

6.2.1.Найти , если тело V ограниченно плоскостями  и .

6.2.2.Найти объем тела, ограниченного поверхностями .

6.3. Криволинейные интегралы.

6.3.1.Вычислить , где , , а контур С образован линиями , : а) непосредственно; б) по формуле Грина.

6.3.2.Вычислить , где контур С является одним витком винтовой линии:

.

 

7. Элементы теории поля.

7.1. Дифференциальные операции.

7.1.1.В точке  составить уравнение касательной прямой и нормальной плоскости к кривой

 

.

 

7.1.2.Найти в точке  градиент скалярного поля

.

7.1.3.Найти в точке  дивергенцию векторного поля

.

7.1.4.Найти в точке  ротор векторного поля

.

7.2. Интегралы и интегральные теоремы.

7.2.1.Убедиться, что поле  потенциально, и найти его потенциал.

7.2.2.Даны поле  и цилиндр D, ограниченный поверхностями z =0, z = m , x 2 + y 2 =( n +1)2.  Найти:

а) поток поля  через боковую поверхность цилиндра в направлении внешней нормали;

б)  поток поля  через всю поверхность цилиндра в направлении внешней нормали непосредственно и с помощью теоремы Остроградского – Гаусса.

7.2.3.  Даны поле  и замкнутый виток ,  ( обход контура происходит в направлении, соответствующем возрастанию параметра φ). Найти циркуляцию поля  вдоль контура γ непосредственно и с помощью теоремы Стокса.

 

8. Дифференциальные уравнения.

 

8.1. Уравнения первого порядка.

8.1.1.Найти общее решение уравнения:

            а) ;              б) ;      в) .

8.1.2.Скорость роста банковского вклада пропорциональна с коэффициентом равным  величине вклада. Найти закон изменения величины вклада со временем, если первоначальная сумма вклада составляла  миллионов рублей.

8.2. Линейные уравнения высших порядков.

8.2.1.Решить задачу Коши:

а)

            б) .

8.3. Системы линейных уравнений.

8.3.1.Решить систему линейных уравнений

   с начальными условиями .

9. Ряды.

9.1. Числовые ряды.

9.1.1.Исследовать на сходимость ряды с положительными членами:

                а) ;         б) ;

                в) ; г) .

9.1.2.Исследовать на условную сходимость и абсолютную сходимость знакочередующиеся ряды:

            а) ;     б) .

9.2. Степенные ряды.

9.2.1.Найти область сходимости степенного ряда:

            а) ;       б) .


 

9.2.2.Разложить функцию  в ряд Тейлора в окрестности точки х0:

            а) ; б) .

9.2.3.С помощью разложения в ряд вычислить приближенно с точностью 0,001 значения:

            а) ;              б) .

9.3. Ряды Фурье.

9.3.1.Разложить функцию  в ряд Фурье в указанном интервале:

            а)

            в интервале ;

            б)  в интервале .

            в)  в интервале .

 

10. Функции комплексного переменного.

10.1. Действия с комплексными числами.

10.1.1. Выполнить действия:

            а) ;              б) .

10.1.2. Решить уравнения:

            а) ; б) .

10.2. Аналитические функции.

10.2.1. Показать, что функция  аналитична.

10.2.2. Известна вещественная часть u ( x , y )= m ( x 2 - y 2 )+ mx - ny аналитической функции f ( z ), (z = x + iy). Найти функцию f(z) .

10.3. Интегрирование функций комплексного переменного.

10.3.1. Вычислить , где контур С – незамкнутая ломанная, соединяющая точки ,  и .

10.3.2. Вычислить с помощью интегральной формулы Коши

.

10.4. Ряды Тейлора и Лорана.

10.4.1. Разложить функцию  в окрестности точки  в ряд Тейлора и найти радиус сходимости ряда.

10.4.2. Разложить функцию  в окрестности точки  в ряд Лорана.

10.4.3. Разложить функцию  в ряд Лорана по степеням  и найти область сходимости ряда.

10.5. Вычеты и их приложения.

10.5.1. Определить тип особых точек функции  и найти вычеты в конечных особых точках.

10.5.2. Вычислить с помощью вычетов , где контур C , заданный уравнением , обходится против часовой стрелки.

11. Операционное исчисление.

11.1. Нахождение изображений и восстановление оригиналов.

11.1.1. Найти изображения функций:

            а) ; б) .

11.1.2. Восстановить оригиналы по изображениям:

            а) ; б) .

11.2. Приложения операционного исчисления.

11.2.1. Решить операционным методом дифференциальное уравнение:

            а) ;

            б) .

 

12. Теория вероятностей.

12.1. Случайные события.

12.1.1. В коробке находятся m +2 синих, n +3 красных и 2 n +1 зеленых карандашей. Одновременно вынимают m +3 n +2 карандашей. Найти вероятность того, что среди них будет m +1 синих и n +1 красных.

12.1.2. В первой урне находятся m +2 шаров белого и n шаров черного цвета, во второй — m + n белого и m синего, в третьей — n +3 белого и m +1 красного цвета. Из первой и второй урны наудачу извлекают по одному шару и кладут в третью. После этого из третьей вынимают один шар. Найти вероятность того, что он окажется белым.

12.1.3. Вероятность попадания стрелка в мишень при одном выстреле равна . Производится n+4 выстрела. Найти вероятность того, что он промахнется не более двух раз.

12.2. Случайные величины.

12.2.1. Случайная величина Х равна числу появлений «герба» в серии из n +3 бросаний монеты. Найти закон распределения и функцию распределения F ( x ) этой случайной величины; вычислить  ее математическое ожидание MX и дисперсию DX; построить график F(x).

12.2.2. Закон распределения дискретной случайной величины X имеет вид:


 

xi -2 -1 0 m m+n
pi 0,2 0,1 0,2 p4 p5

 

Найти вероятности p 4 , p 5 , и дисперсию DX, если математическое ожидание MX=-0,5+0,5m+0,1n.

12.2.3. Плотность распределения непрерывной случайной величины X имеет вид:

Найти:

а) параметр а; б) функцию распределения ;

в) вероятность попадания случайной величины X в интервал

    ;

г) математическое ожидание MX и дисперсию DX.

Построить график функций  и .

12.2.4. Случайные величины  имеют равномерное, пуассоновское и показательное распределения соответственно. Известно, что математические ожидания i = m + n , а дисперсия 1 = n 2 /3. Найти вероятности: а) ; б) ; в) .

13. Элементы математической статистики

 

Имеются следующие выборочные данные (выборка 10%-ная, механическая) о выпуске продукции и сумме прибыли, млн. руб.:

 

№ предприятия Выпуск продукции Прибыль № предприятия Выпуск продукции Прибыль  
1 60+n 15,7 16 52,0 14,6
2 78,0 18,0 17 62,0 14,8
3 41,0 12,1 18 69,0 16,1
4 54,0 13,8 19 85,0 16,7
5 60+n 15,5 20 70+n 15,8
6 n•m+20 n+m+10 21 71,0 16,4
7 45,0 12,8 22 n•m+30 n+m+20
8 57,0 14,2 23 72,0 16,5
9 67,0 15,9 24 88,0 18,5
10 80+n 17,6 25 70+n 16,4
11 92,0 18,2 26 74,0 16,0
12 48,0 n+m+5 27 96,0 19,1
13 59,0 16,5 28 75,0 16,3
14 68,0 16,2 29 101,0 19,6
15 80+n 16,7 30 70+n 17,2

 

По исходным данным:





Задание 13. 1.

13.1.1. Постройте статистический ряд распределения предприятий по сумме прибыли, образовав пять групп с равными интервалами. Постройте графики ряда распределения.

13.1.2. Рассчитайте числовые характеристики ряда распределения предприятий по сумме прибыли: среднюю арифметическую , среднее квадратическое отклонение , дисперсию, коэффициент вариации V. Сделайте выводы.

Задание 13.2.

13.2.1. Определите границы, в которых с вероятностью 0,997 заключена сумма прибыли одного предприятия в генеральной совокупности.

13.2.2. Используя c2-критерий Пирсона, при уровне значимости  проверить гипотезу о том, что случайная величина X – сумма прибыли – распределена по нормальному закону.

Задание 13.3.

13.3.1. Установите наличие и характер корреляционной связи между стоимостью произведённой продукции (X) и суммой прибыли на одно предприятие (Y). Постройте диаграмму рассеяния и линию регрессии.

13.3.2. Определите коэффициенты выборочного уравнения регрессии .

13.3.3. Рассчитайте линейный коэффициент корреляции. Используя t-критерий Стьюдента, проверьте значимость коэффициента корреляции. Сделайте вывод о тесноте связи между факторами X и Y, используя шкалу Чеддока.

При расчетах целесообразно использовать стандартные математические пакеты для персональных компьютеров.

 

 

14. Линейное программирование.

14.1. Задача оптимального производства продукции.

Предприятие планирует выпуск двух видов продукции I и II, на производство которых расходуется три вида сырья А, В, и С. Потребность  на каждую единицу -го вида продукции -го вида сырья, запас  соответствующего вида сырья и прибыль  от реализации единицы -го вида продукции заданы таблицей:

 

Виды сырья

Виды продукции

Запасы

сырья

I II
А
В
С
прибыль  
план (ед.)  

 

14.1.1. Для производства двух видов продукции I и II с планом  и  единиц составить целевую функцию прибыли Z и соответствующую систему ограничений по запасам сырья, предполагая, что требуется изготовить в сумме не менее  единиц обоих видов продукции.

14.1.2. В условиях задачи 14.1.1. составить оптимальный план  производства продукции, обеспечивающий максимальную прибыль . Определить остатки каждого вида сырья. (Задачу решить симплекс – методом)

14.1.3. Построить по полученной системе ограничений многоугольник допустимых решений и найти оптимальный план производства геометрическим путем. Определить соответствующую прибыль .

14.2. Транспортная задача.

На трех складах ,  и  хранится ,  и  единиц одного и того же груза. Этот груз требуется доставить трем потребителям ,  и , заказы которых составляют ,  и  единиц груза соответственно. Стоимость перевозок  единицы груза с -го склада -му потребителю указаны в правых верхних углах соответствующих клеток транспортной таблицы:

 

потребности

запасы

            4          2          
                   5           3
           1                    6

 

14.2.1. Сравнивая суммарный запас  и суммарную потребность  в грузе, установить, является ли модель транспортной задачи, заданная этой таблицей, открытой или закрытой. Если модель является открытой, то ее необходимо закрыть, добавив фиктивный склад  с запасом  в случае  или фиктивного потребителя  с потребностью  в случае  и положив соответствующие им тарифы перевозок нулевыми.

14.2.2. Составить первоначальный план перевозок. (Рекомендуется воспользоваться методом наименьшей стоимости.)

14.2.3. Проверить, является ли первоначальный план оптимальным в смысле суммарной стоимости перевозок, и если это так, то составить оптимальный план

,

обеспечивающий минимальную стоимость перевозок . Найти эту стоимость. (Рекомендуется воспользоваться методом потенциалов.)

14.3. Матричные игры.

14.3.1. Игра  задана матрицей

Найти вероятности применения стратегий 1-м и 2-м игроком для получения цены игры. (Задачу решить аналитическим методом.)

14.3.2. Игра задана матрицами

 для  - четного

и

 для  - нечетного.

Применяя графический метод, найти смешанные оптимальные стратегии обоих игроков и определить цену игры.

 


 

15. Математические методы в экономике .

15.1. Сетевое планирование.

Прогресс производства сложной продукции разбивается на отдельные этапы, зашифрованные номерами 1, 2,..., 10. 1 – начальный этап производства продукции, 10 – завершающий. Переход от -го этапа к -му этапу назовем операцией. Возможны выполнения операций  и их продолжительности  задаются таблицей.

N

п/п

шифр операции продолжительность операции

15.1.1. Составьте и упорядочите по слоям сетевой график производства работ. Номера этапов необходимо обвести кружками, а операции  обозначить стрелками, проставляя над ними продолжительность  операции.

1 1→2
2 1→3 4
3 1→4
4 2→3 3
5 2→6 5
6 4→3 2
7 4→6 6
8 3→5 3

15.1.2. Считая, что начало работы происходит во время , определите время  окончания каждого -го этапа и проставьте его над соответствующим кружком.

9 3→7
10 5→9
11 6→7 4
12 6→8 3
13 7→8 7
14 7→9
15 7→10 5
16 8→10 4
17 9→10

 

15.1.3. Найдите критическое время завершения процесса работ Ткр и выделите стрелки, лежащие на критическом пути.

15.1.4. Для каждой некритической операции  определите резервы свободного времени  и проставьте их над стрелками рядом с  в скобках.

15.1.5. Решите задачу табличным методом. Номера этапов, лежащие на критическом пути подчеркните. (В табличном методе кроме резервов свободного времени  необходимо также найти полные резервы времени  для каждого этапа.)


Дата: 2018-12-28, просмотров: 218.