min
{-LOGa(1-ε);
LOGa(1+ε)}=
δε
|
x | < δε
LOGaB
18
y=cos x (-∞; +∞)
|
cos x – cos a | < ε
|
2 sin (x-a)/2 + sin (x+a)/2 | < ε
2
| sin (x-a)/2 | + | sin (x+a)/2 | < ε
2
| sin (x-a)/2 | < ε
|
x-a | < ε
=δ(ε)
y=sin
x (-∞; +∞)
y=tg
x=sin x/cos x кроме
x=π/2+πk
y=ctg
x=cos x/sin x кроме
x=πk
19
Первым замечательным
пределом называется
lim
sin x/x=1
x→x0
20
Второй
замечательный
предел
lim(1+1/a)Є=e
a→∞
Число е
(число Эйлера,
неперово число)
играет важную
роль в матанализе.
lim
(1+a)№’Є=e
a→0
21
Пусть
имеется ф-ия
y=f(x),
определённая
на (а; в), говорят
что ф-ия имеет
в т. х0∈(а;
в) производную
f ’(x0)
если существует
предел
lim
(f(x)-f(x0))/(x-x0)
x→x0
Производной
ф-ии y=f(x)
в точке
х0 называется
предел отношения
приращения
ф-ии к приращению
аргумента,
когда приращение
аргумента
стремится к
нулю.
Ф-ия
имеющая производную
в каждой точке
интервала
называется
дифференцируемой
на этом интервале.
Геометрический
смысл производной:
пр-ая f
`(x0) есть
угловой коэфф.
(tg
угла наклона)
касательной,
проведённой
к кривой y=f(x)
в точке х0 , k=f
‘(x0)
у=f
‘(x0)(x - x0)
Механический
смысл производной:
пр-ая пути по
времени
s ‘(t0) есть
скорость точки
в момент t0:
V(t0)=s ‘(t0)
Определение
для любой точки
![](images/2338636.gif)
22
Производная
алгебраической
суммы конечного
числа дифференцируемых
ф-ий равна такой
же сумме производных
этих ф-ий
(u±v)`=u`±
v`
Производная
произведения
двух дифференцируемых
ф-ий равна
произведению
пр-ой первого
сомножителя
на второй плюс
произведение
первого сомножителя
на про-ую второго:
(uv)`=u`v
+ uv`
Постоянный
множитель можно
выносить за
знак
производной
(cu)`=cu`
Производная
произведения
нескольких
дифференцируемых
ф-ий равна сумме
произведений
производной
каждого из
сомножителей
на все остальные
(uvw)`=u`vw+uv`w+uvw`
23
Производная
частного двух
ф-ий u(x)/v(x),
если
v(x)≠0
равна
дроби, числитель
которой есть
разность произведений
знаменателя
дроби на производную
числителя и
числителя дроби
на производную
знаменателя
есть квадрат
прежнего знаменателя:
(u/v)`=(u`v-uv`)/vІ;
v≠0
(u/c)`=1/c*u`
(c/u)`=-cv`/vІ
c=const
24
(xЄ)`=axЄˉ№
25
(LNx)`=1/x
(eЄ)`=eЄ
Для
дифференцируемой
ф-ии с производной,
не равной
0,
производная
обратной ф-ии
равна обратной
величине
производной
данной ф-ии
X`y
= 1/Y`x
26
(sin x)`=cos x
(cos
x)`=-sin x
(tg
x)`=1/cosІx
(ctg
x)`=-1/sinІx
27
Если
y=f(u)
и
u=φ(x) –
дифференцируемые
ф-ии от своих
аргументов,
то производная
сложной ф-ии
существует
и равна производной
данной ф-ии по
промежуточному
аргументу и
умноженной
на производную
самого промежуточного
аргумента по
незавмсимой
переменной
х
y`=f`(u)*u`
y=f(u(x))
Fx`=Fu`*Ux`
Пример:
y=(√x+5)і
y`=?
y=uі,
где u=√x+5
по
формуле :
y`=3u`*u`=3(√x+5)І(√x+5)`=3(√x+5)І/2√x
28
Дифференциалом
ф-ии наз. линейная
часть приращения
ф-ии (относительно
Δх), равная
произведению
производной
на приращение
независимой
переменной.
dy=f`(x)Δx
Дифференциал
независимой
переменной
равен приращению
этой переменной.
Геометрический
смысл: Дифференциал
ф-ии есть приращение
ординаты касательной,
проведённой
к графику ф-ии
y=f(x)
в данной точке
когда х получает
приращение
Δх
29
При исследовании
ф-ий используется
следующий
алгоритм:
1
ООФ, ОЗФ
2
Непрерывность
ф-ии
3
Нахождение
асимптот
4
Экстремумы
и интервалы
монотонности
5
Интервалы
выпуклости
и т. перегиба
6
Чётность нечётность,
периодичность
7 Т.
пересечения
с Ох и Оу
(3)Если
для некоторого
х0 имеет место
предел f(x)=∞
при
х→х0
то говорят, что
х=х0 явл. вертикальн.
асимптотой
f(x)
Если
предел f(x)=b
при x→∞
то
говорят, что
у=b
явл.
горизонтальной
асимптотой
f(x)
Если
предел f(x)/х=k
при
x→∞ (k≠0;k≠∞)
и предел
(f(x)-kx)=b,
то y=kx+b
является
наклонной
асимпт-й
(4)Если
производная
ф-ии положительна
(отрицательна)
внутри
некоторого
промежутка
Х то ф-ия возрастает
(убывает)
на этом промежутке
Если
при переходе
через т. х0 производная
дифференцируемой
ф-ии меняет
свой знак и в
т. х0
равна
0 то х0-точка
экстремума
(минимума или
максимума)
(5)Точкой
перегиба непрерывной
ф-ии (f``(x)=0)
наз. т. в
разделяющая
интервалы, в
которых ф-ия
выпукла вниз
и
вверх.
Ф-ия
y=f(x)
называется
выпуклой внизу
на интервале
(a;b)
если f``(x)>0
на
(a;b); ф-ия
называется
выпуклой
вверх
на (a;b) если
f``(x)<0
на (a;b)
30
Асимптотой
графика ф-ии
y=f(x) называется
прямая, обладающая
тем свойством,
что расстояние
от точки
(х,
f(x)) до
этой прямой
стремится к
0 при неограниченном
удалении точки
графика от
начала координат.
Если
для некоторого
х0 имеет место
предел f(x)=∞
при
х→х0
то говорят, что
х=х0 явл. вертикальн.
асимптотой
f(x).
Вертикальные
асимптоты
следует искать
в точках
разрыва
ф-ии или на концах
её ООФ (а; в) если
аи в –
конечные
числа
Если
предел f(x)=b
при x→∞
то
говорят, что
у=b
явл.
горизонтальной
асимптотой
f(x)
Если
предел f(x)/х=k
при
x→∞ (k≠0;k≠∞)
и предел
(f(x)-kx)=b,
то y=kx+b
является
наклонной
асимпт-й
Наклонная
асимптота как
и горизонтальная
может быть
правосторонней
или левосторонней
31
Степенным рядом
наз. ряд вида
(1)∑ Bn*xЄ = b0+b1x+b2xІ…+baxЄ+… это
ряд в котором
членами являются
ф-ии, в частности
степенные.
Совокупность
тех значений
х, при которых
степнной ряд
сходится, называется
областью сходимости
степнного ряда.
Ряд
(1) наз. абсолютно
сходящимся
рядом, если
сходится ряд
(2) ∑
| bn |*| x |Є
Т1.
Если ряд (2) сходится,
то сходится
и ряд (1)
Т2.
Для любого
степ. ряда (1) сущ-ет
такое неотрицат.
число R≥0
что
этот ряд сходится
абсолютно при
| x |R; R – радиус
сходимости
ряда
Даламбер:
lim |
Bn+1 |/| Bn |<1 (n→∞) сходится
>1
(n→∞) расходится
32
Разложение
ф-ий в ряд:
Если
бесконечно
дифференцируемая
ф-ия f(x0)=a0
f`=A1+2A2(x-x0)+n*An(x-x0)Єˉ№
f(x)=f(x0)+f1(x0)(x-x0)+…+fЄ(x0)(x-x0)Є/a!
Рядом
Тейлора ф-ии
f(x) в
окрестности
т. х0 называется
степ. рядом
отн. разности
(х-х0)
Особенно
часто используется
разложение
ф-ии в ряд по
степеням х, при
этом х0=0;
f(x)=f(0)+f`(0)+f Є(0)/a!*xЄ
Ряд
Маклорена –
частный случай
ряда Тейлора
eЄ=1+x+xІ/2!+xі/3!+…+xЄ/a!+…
sin
x=1+ x-xі/3+…+(-1)Є*(xІЄˉ№)/(2a+1)!+…
cos
x=1-xІ/2!+x⁴/4!+…+(-1)ⁿ*xІⁿ/(2n)!+…
ln(1+x)=x-xІ/2+xі/3-…+(-1)ⁿxⁿ⁺№/n+1…
33
Ф-ия
F(x)
наз. первообразной
для ф-ии f(x)
если для всех
х (из области
определения)
имеет место
F`(x)≡f(x)
нетрудно
увидеть что
если F(x)
является
первообразной
для f(x)
то и для F(x)+C также
явл. первообразной.
Общий
вид первообразной
F(x)+C называется
неопределённым
интегралом
от ф-ии f(x)
обозначается
F(x)+C=∫f(x)dx
dF(x)=F`(x)dx=f(x)dx
Св-ва
неопр.∫
∫dF(x)=F(x)+C
(∫f(x)dx)`=f(x)
∫αf(x)dx=α∫f(x)dx
∫(f(x)±g(x))dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx
Таблица
интегралов
34
Метод замены
переменных:
∫f(x)dx=∫f(φ(t))·φ`(t)dt
→ x=φ(t)
∫sin
5x dx=∫sin t 1/5dt=1/5∫sin t dt=-1/5 cost+C =-1/5cos 5x+C
5x=t;
x=1/5t; dx=1/5 dt
35
Интегрир-ие
по частям:
∫ U·dV=UV-∫VdU
Возможности
применения
связаны с тем,
что дифференцир-ие
может существенно
упростить один
из сомножителей
(при условии
что дифф-ие не
слишком усложнит
другой)
∫
xІ·sinx dx
xІ=U
dU=2x dx
sin
x dx =dV V=-cos x
∫
= xІ·sin x dx=-xІ·cos
x -∫(-cos x)2x dx=-xІ·cos x+2∫x·cos x dx
x=U
dU=dx
cos
x dx=dV V=sin x
∫ = xІ·sin x dx=-xІcos x
+2(x·sin x-∫sin x dx)= -xІ·cos x+2x·sin
x +2cos x+C
36
Рациональной
дробью называется
ф-ия, равная
отношению двух
многочленов
f(x)=Pm(x)/Qn(x),
Pm(x)-многочлен
степени m, Qn(x)- многочлен
степени n.
Рациональная
дробь наз. правильной
если степень
числителя
меньше степени
знаменателя,
т.е. m
Интегрирование
дробей методом
разложения
на элементарные
дроби:
1
Если дробь
неправильна,
то представить
ее в виде суммы
многочлена
и правильной
дроби.
2
Разложив знаменатель
дроби на множители,
представить
её в виде суммы
простейших
рац. дробей.
3
Проинтегрировать
многочлен и
полученную
сумму простейших
дробей.
37
Определённым
интегралом
от ф-ии f(x)
на
отрезке (a;
b) называется
предел интегральной
суммы Sn,
когда n→∞
(Δxi→0)
![](images/2338639.gif)
Cв-ва
опр. интеграла:
(все интегралы
на отрезке от
А до В)
1
∫С·f(x)dx=C·∫f(x)dx
2
∫(f(x)±g(x))dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx
3
∫f(x)dx=-∫f(x)dx
4
Если
f(x)≤g(x)
на (A,B), то ∫f(x)dx≤∫g(x)dx
5
Если на (А,В)
m=minf(x) M=maxf(x)то
m(B-
-A)≤∫f(x)dx≤M(B-A)
6
Если f(x)
непрерывна
на (A,B)
то сущ.
также точка
С∈(A;B)
∫f(x)dx=f(C)·(B-A)
7
Если
f(x)
непрерывна
на (А,В) то ∫f(x)dx
существует
8
∫f(x)dx=∫(a→d)f(x)dx+∫(d→b)f(x)dx
9
Формула
Ньютона-Лейбница:
∫f(x)dx=F(B)-F(A)→F`(x)=f(x)
38
Применение
опр. ∫
1
Вычисление
площадей (Н-Лейб)
Если
на (А,В) f(x)>0
то
S=∫f(x)dx
Если
на (А,В) f(x)<0
то
S=-∫f(x)dx
Если
на (А,В) f(x)>g(x)
то
S=∫[f(x)-g(x)]dx
(действительно
для всех вариантов
расп. ф-ий)
2
Вычисление
объёмов тел
вращения
V=π∫fІ(x)dx
39
Приближ.
вычисление
интегралов
1
Формула Н-Лейб.
2
Метод прямоугольника
(B-A)/n=h:
∫(A→B)f(x)dx~=h(f1+f2…+fn)
3
Формула
трапеции
∫f(x)dx~=h(1/2·f0+f1+f2+…fn)
4
Формула
Симпсона
n-чётное
∫f(x(dx=(B-A)/3n(f0+4f1+2f2+4f3+2f4+…+4fn-1+fn)
40
Несобственные
∫ бывают 2-х видов:
∫-ы
вида ∫(a;+∞)f(x)dx;
∫(-∞;b)f(x)dx; ∫(-∞;+∞)f(x)dx
называются
несобственными
∫-и 1-го рода
Если
сущ. предел
(b→∞)
∫(a;b)f(x)dx=C (C≠∞)
то
интеграл сходится
и наоборот.
Пусть
есть числовой
ряд ∑Ax=A0+A1+…An+…
и пусть
есть ф-ия f(x)=Ax
на
интервале [
a:b) Тогда
ряд и несобственный
∫(a;∞)f(x)dx
сходятся
или расходятся
одновременно
Если
lim
(x→b)f(x)=∞ или
lim(x→a)f(x)=∞ то
∫f(x)dx наз.
несобственным
интегралом
2-го рода, он
сходится если
сущ. конечный
предел
lim
∫(a; b-δ)f(x)dx
δ→0
41
Пусть
имеется n
переменных
величин, и каждому
набору их значений
(x1,x2,x3…xn)
из некоторого
мн-ва Х соответствует
одно вполне
определённое
значение переменной
величины Z.
Тогда
говорят,что
задана ф-ия
нескольких
переменных
Z=f(x1…xn)
Если
сущ-ет
lim(Δx→0)f(x+Δx,y)-f(x,y)/Δx=fx`(x,y) то
он называется
частной производной
по переменной
х.
Если
сущ-ет
lim(Δy→0)f(x,y+Δy)-f(x,y)/Δy=fy`(x,y)
то он
называется
частной производной
по переменной
y
Величина
dZ=f`x(x;y)dx+f`y(x;y)dy
называется
дифференциалом
от ф-ии f(x;y)
Z=f(x1+x2+…xn)dZ=f`x1·dx1+f`x2·dx2+…+f`xn·dxn
Дифференциалом
ф-ии называется
сумма произведений
частных производных
на приращение
соответствующих
независимых
переменных.
42
Если Z=f(x;y)
имеет
в точке (х0;у0)
экстремум
(локальный) и
ф-ия дифференцируема
(т.е. имеет частные
произв-ые) то
частные произв-ые
в этой т. равны
0.
43
Формулы служащие
для аналитического
представления
опытных данных
получили название
эмпирических
формул
Этапы
вывода ЭФ:
1
Установить
вид зависимости
(линейная,
квадратичная,
логарифмическая
и т.д.)
2
Определение
известных
параметров
этой ф-ии
Для
линейной зависимости
сущ-ет метод
наименьших
квадратов
44
ДУ называют
ур-ие, связывающее
искомую ф-ию
одной или нескольких
переменных,
эти переменные,
и производные
различных
порядков данной
ф-ии.
Решением
ДУ называется
такая ф-ия, котю
при подстановке
её в это ур-ие
обращает его
в тождество.
ДУ
первого порядка
наз. ур-ие содержащее
переменную
х, неизвестную
ф-ию y=f(x)
и её производную
y`=f`(x)
ДУ
первого порядка
наз. ур-ем с
разделяющимися
переменными,
если оно м/б
представленно
в виде
dy/dx=f(x)g(y)
Для
решения такого
ур-ия его следует
преобразовать
к виду, в котором
дифференциал
и ф-ии переменной
х окажутся в
одной части
равенства, а
переменной
у – в другой.
Затем проинтегрировать
обе части полученного
рав-ва:
dy/g(y)=f(x)·dx
→
∫
dy/g(y)=∫ f(x)·dx
f(x) |
f`(x) |
f(x) |
f`(x) |
c |
0 |
xЄ |
axЄˉ№
|
x |
1 |
xІ |
2x |
√x |
2√x |
arccos
x |
-1/√1-xІ
|x|<1
|
1/x |
-1/xІ |
arctg
x |
1/1+xІ |
eⁿ |
eⁿ |
arcctg
x |
-1/1+xІ |
aⁿ |
aⁿln
a |
sh
x |
ch
x |
ln
x |
1/x |
ch
x |
sh
x |
LOGaX |
1/x·ln
a |
th
x |
1/chІx |
sin
x |
cos
x |
cth
x |
-1/shІx |
cos
x |
-sinx |
ln(x+√(xІ+1)) |
1/√(1+xІ)
|
tg
x |
1/cosІx |
arcsin
x |
1/√(1-xІ) |
ctg
x |
-1/sinІx |
|
|
|
|
|
|
|
f(x) |
F(x)+C |
0 |
C |
1 |
x+C |
x |
xІ/2+C |
xЄ |
xЄ⁺№/a+1+C
a≠1
|
1/x |
ln|
x |+C |
1/xІ |
-1/x+C |
1/xі |
1/2xІ+C |
1/(1+xІ) |
arctg
x+C |
1/aІ+xІ |
1/a·arctg
x/a+C a≠0
|
1/1-xІ |
1/2·ln|
(1+x)/(1-x) |+C |
1/aІ-xІ |
1/2a·ln|
(a+x)/(a-x) |+C a≠0
|
x/xІ+a |
1/2·ln|
xІ+a |+C |
1/√(1-xІ) |
arcsin
x+C |
1/√(aІ-xІ) |
arcsin
x/a+C |
eⁿ |
eⁿ |
aⁿ |
aⁿ/ln
a |
ln
x |
x
ln x –x +C |
sin
x |
-cos
x+C |
cos
x |
sin
x+C |
tg
x |
-ln
| cos x |+C |
ctg
x |
ln
| sin x |+C |
1/cosІx |
tg
x+C |
1/sinІx |
-ctg
x+C |
Понятие
числа (от натур.
до комплексного)
Сложение,
вычитание, *,
/ для комплексного
числа
Тригонометрическая
форма комплексного
числа
Возведение
в степень
комплексного
числа
Извлечение
Є
из комплексного
числа
Последовательность
и её предел
Св-во
сходящихся
последовательностей
(док-во)
БМВ
и ограниченная
последовательность.
Св-ва БМВ
Знакоположительный
ряд и его сходимость
(пример)
Признак
сравнения двух
знакоположительных
рядов (примеры)
Признаки
Даламбера и
Коши
Знакопеременный
ряд. Признак
Лейбница (пример)
Прямая
и обратная
функция (примеры)
Предел
ф-ии в точке
Непрерывность
ф-ии в точке.
Св-ва непрерывных
ф-ий
Непрерывность
линейной и
степенной ф-ий
Непрерывность
ф-ий ВЄ и LOGaX
Непрерывность
тригонометрической
ф-ии
1-ый
замечательный
предел
2-ой
замечательный
предел и его
применение
для
начисления
непрерывных
%
Понятие
производной
от ф-ии. Геометрический
и механический
смысл
призводной
Понятие
пр-ой. Пр-ая от
+, -, * двух ф-ий
Понятие
пр-ой. Пр-ая от
/ двух ф-ий
Понятие
пр-ой. Пр-ая от
ХЄ
Понятие
пр-ой. Пр-ая от
обратных ф-ий
(LNx,
eЄ)
Пр-ая
от тригонометрической
ф-ии.
Пр-ая
от сложной
ф-ии (пример)
Понятие
дифференциала
ф-ии. Его геометр.
смысл
Исследование
ф-ий с помощью
пр-ой и пределов.
Понятие
асимптот и их
нахождение
Степенной
ряд и область
его сходимости
Разложение
ф-ий в степенные
ряды
Неопределённый
интеграл. Табл.
Интегралов
Метод
интегрир-ия
с помощью замены
переменных
(примеры)
Интегрирование
по частям
Интегрир-ие
с помощью разложения
на элементарнве
дроби
Определённый
интеграл и его
св-ва. Формула
Ньютона-Лейбница
Применение
опр. интегралов
Приближённый
метод вычисления
опр. интегралов
Несобственные
интегралы
Ф-ии
нескольких
переменных.
Понятие частных
пр-ых и дифференциала
Экстремум
ф-ий нескольких
переменных
Понятие
об эмпирических
формулах. Метод
наименьших
квадратов.
44
Понятие
ДУ и методы его
решения.