Задание 1: Найти производную функции
a) \(y = x^7 + \frac{1}{x^7} + 3\sin x + 5\)
Производная:
\[y' = 7x^6 - \frac{7}{x^8} + 3\cos x\]
г) \(y = (7x + 5)^8\)
Производная:
\[y' = 8(7x + 5)^7 \cdot 7 = 56(7x + 5)^7\]
в) \(y = \tan(x) \cdot (3x + 1)\)
Производная:
\[y' = \sec^2(x) \cdot (3x + 1) + \tan(x) \cdot 3\]
б) \(y = \frac{\cot(8x)}{x^4 + 1}\)
Производная:
\[y' = \frac{-\csc^2(8x) \cdot 8 \cdot (x^4 + 1) - \cot(8x) \cdot 4x^3}{(x^4 + 1)^2}\]
д) \(y = \sqrt{x^2 - 4x}\)
Производная:
\[y' = \frac{2x - 4}{2\sqrt{x^2 - 4x}} = \frac{x - 2}{\sqrt{x^2 - 4x}}\]
Задание 2: Напишите уравнение касательной к графику функции \(y = x^2 + 8x + 7\) в точке \(x_0 = -1\)
1. Находим значение функции в точке \(x_0 = -1\):
\[y(-1) = (-1)^2 + 8(-1) + 7 = 1 - 8 + 7 = 0\]
2. Находим производную функции:
\[y' = 2x + 8\]
3. Находим значение производной в точке \(x_0 = -1\):
\[y'(-1) = 2(-1) + 8 = -2 + 8 = 6\]
4. Уравнение касательной имеет вид:
\[y - y_0 = y'(x_0)(x - x_0)\]
Подставляем значения:
\[y - 0 = 6(x - (-1))\]
\[y = 6(x + 1)\]
\[y = 6x + 6\]
Ответ: \(y = 6x + 6\)
Задание 3: Дана функция \(y = x^3 - 3x^2 + 4\). Найти:
a) Промежутки возрастания и убывания
1. Находим производную:
\[y' = 3x^2 - 6x\]
2. Находим критические точки (где \(y' = 0\) или не существует):
\[3x^2 - 6x = 0\]
\[3x(x - 2) = 0\]
\[x = 0, x = 2\]
3. Определяем знаки производной на интервалах:
Ответ: Функция возрастает на \((-\infty, 0)\) и \((2, +\infty)\), убывает на \((0, 2)\)
б) Точки экстремума
Ответ: \(x = 0\) - точка максимума, \(x = 2\) - точка минимума
в) Наибольшее и наименьшее значения на отрезке \([1; 4]\)
1. Вычисляем значения функции на концах отрезка:
\[y(1) = 1^3 - 3(1)^2 + 4 = 1 - 3 + 4 = 2\]
\[y(4) = 4^3 - 3(4)^2 + 4 = 64 - 48 + 4 = 20\]
2. Вычисляем значение функции в критической точке \(x = 2\):
\[y(2) = 2^3 - 3(2)^2 + 4 = 8 - 12 + 4 = 0\]
Ответ: Наибольшее значение - 20, наименьшее значение - 0
Задание 4: Найти интегралы
a) \(\int (x^5 + x^7 + 5) dx\)
\[\int (x^5 + x^7 + 5) dx = \frac{x^6}{6} + \frac{x^8}{8} + 5x + C\]
б) \(\int_{-\pi}^{\pi} (4\cos(4x) + \frac{1}{3}\sin(x)) dx\)
\[\int_{-\pi}^{\pi} (4\cos(4x) + \frac{1}{3}\sin(x)) dx = \left[ \sin(4x) - \frac{1}{3}\cos(x) \right]_{-\pi}^{\pi}\]
\[= (\sin(4\pi) - \frac{1}{3}\cos(\pi)) - (\sin(-4\pi) - \frac{1}{3}\cos(-\pi))\]
\[= (0 + \frac{1}{3}) - (0 + \frac{1}{3}) = 0\]
Ответ: 0
в) \(\int_{1}^{3} (\frac{1}{x^2} - 3x^2) dx\)
\[\int_{1}^{3} (\frac{1}{x^2} - 3x^2) dx = \left[ -\frac{1}{x} - x^3 \right]_{1}^{3}\]
\[= (-\frac{1}{3} - 3^3) - (-1 - 1^3) = (-\frac{1}{3} - 27) - (-2) = -\frac{1}{3} - 27 + 2 = -25 - \frac{1}{3} = -\frac{76}{3}\]
Задание 5: Найти площадь фигуры, ограниченной линиями \(y = 6 - x^2\) и \(y = x + 4\)
1. Находим точки пересечения:
\[6 - x^2 = x + 4\]
\[x^2 + x - 2 = 0\]
\[(x + 2)(x - 1) = 0\]
\[x = -2, x = 1\]
2. Интегрируем разность функций на интервале \([-2, 1]\):
\[\int_{-2}^{1} (6 - x^2 - (x + 4)) dx = \int_{-2}^{1} (2 - x^2 - x) dx\]
\[= \left[ 2x - \frac{x^3}{3} - \frac{x^2}{2} \right]_{-2}^{1}\]
\[= (2 - \frac{1}{3} - \frac{1}{2}) - (-4 + \frac{8}{3} - 2) = 2 - \frac{1}{3} - \frac{1}{2} + 4 - \frac{8}{3} + 2 = 8 - \frac{9}{3} - \frac{1}{2} = 8 - 3 - \frac{1}{2} = 5 - \frac{1}{2} = \frac{9}{2}\]
Ответ: \(\frac{9}{2}\)
Проверка за 10 секунд: Убедись, что все производные и интегралы вычислены верно, и пределы интегрирования применены правильно.
Доп. профит: Редфлаг: Всегда проверяй знаки производной для определения промежутков возрастания и убывания. Ошибка в знаке - потеря баллов!