- •Вопрос 1. Числовая последовательность. Примеры.
- •Вопрос 2. Ограниченная последовательность.
- •Вопрос 3. Предел числовой последовательности.
- •Вопрос 4. Единственность предела сходящейся последовательности.
- •Вопрос 5. Ограниченность сходящейся последовательности.
- •Вопрос 10. Монотонные последовательности. Число «е».
- •Вопрос 11. Предел функции в точке
- •Вопрос 12. Свойства предела, связанного с арифметическими действиями( для функций)
- •Вопрос 13.Односторонние пределы
- •Вопрос 14. Пределы бесконечности. Бесконечные пределы.
- •Вопрос 15. Первый и второй замечательные пределы
- •Вопрос 16. Бесконечно малые функции. Эквивалентные бесконечно малые и таблица.
- •Вопрос 17. Непрерывность функции в точке. Различные определения.
- •Вопрос 18. Непрерывность суммы произведения и частного в непрерывной функции.
- •Вопрос 19. Непрерывность элементарной функции в области определения.
- •Вопрос 20. Непрерывность функции справа и слева в точке разрыва функции и их классификации.
- •Классификация точек разрыва.
- •Вопрос 21. Теорема о сохранении знаков непрерывной функции.
- •Вопрос 22. Теорема о нуле непрерывной функции и промежуточном значении.
- •Вопрос 23. Теорема об ограниченной функции на отрезке.
- •Вопрос 24. Теорема о достижении наибольшего и наименьшего значений функции.
- •Вопрос 26. Физический и геометрический смысл производной
- •Вопрос 27. Уравнение касательной
- •Вопрос 28. Дифференциал функции и его геометрический смысл.
- •Вопрос 29. Применение производной для приближенных вычислений.
- •Вопрос 30. Теорема Ролля
- •Вопрос 31. Теорема Лагранжа.
- •Вопрос 32. Правило Лопиталя.
- •Вопрос 33. Производные высших порядков
- •Вопрос 38. Исследование функции на выпуклость.
- •Вопрос 39. Асимптоты графика функции.
- •Вопрос 40. Исследование функции и построение графика.
- •Вопрос 41. Функции двух переменных. Область определения.
- •Вопрос 42. Частные производные
- •Правило нахождения частных производных.
- •Вопрос 43.Вторые частные производные.
- •Вопрос 44. Локальный экстремум функции 2х переменных.
- •Вопрос 51. Определение определенного интеграла
- •Вопрос 52.Свойства неопределенного интеграла
- •Вопрос 53.Интегрируемость непрерывной функции
- •Вопрос 54. Интеграл с переменным верхним пределом
- •Вопрос 55. Существование первообразной для непрерывной функции.
- •Вопрос 56.Формула Ньютона-Лейбница
- •Вопрос 57. Замена переменной в определенном интеграле.
- •Вопрос 58.Интегрирование по частям в определенном интеграле.
- •Вопрос 59.Геометрические приложения определенного интеграла(вычисление площади, вычисление длины дуги кривой)
- •1) Вычисление длины дуги кривой
- •Вопрос 65. Знакочередующиеся ряды. Признак Лейбница
- •Вопрос 66. Абсолютная и относительная сходимость рядов.
Вопрос 58.Интегрирование по частям в определенном интеграле.
Пусть функции u=u(x) и υ=υ(х) имеют непрерывные производные на отрезке [a;b], тогда:
Формула интегрирования по частям для определенного интеграла:
, где
u- должно упроститься
υ- легко интегрироваться
Поскольку (uυ)’=u’υ+uυ’, то функция uυ является первообразной для функции u’υ+uυ’.
Тогда, по формуле Ньютона-Лейбница получаем:
, что равносильно , т.к. по определению дифференциала u’(x)dx=du и υ’(x)dx=dυ
Вопрос 59.Геометрические приложения определенного интеграла(вычисление площади, вычисление длины дуги кривой)
1) Вычисление длины дуги кривой
Как можно задать кривую на плоскости?
а) явное задание у=у(х), а≤x≤b
y=4x+5
y=x2-5x+6
б ) параметрическое задание
в) полярные координаты
r =r(φ)
α≤φ≤β
r≥0
0≤φ≤2π
Установим связь декартовых и полярных координат
Построим: (x2+y2)=4(x2-y2)
1) x=rcosφ
y=rsinφ
r4=4r2(cos2φ-sin2φ)
,,
c os2φ≥0
2 )x2+y2=4y
r2=4rsinφ
cosφ=π
В пространстве кривую можно задать только параметрически.
Найдем производную параметрически заданной функции.
1.y=y(x)-исключим t
2.y(t)=y(x(t))
Продифференцируем 2-е выражение, тогда
- так вычисляется производная параметрически заданной функции.
Опр.1 Кривая называется гладкой, если в каждой ее точке можно провести касательную, направление которой непрерывно изменяется.
Опр.2. Кривая называется стремящейся, если она имеет конечную длину.
Что понимается под длиной прямой?
1) Возьмем прямую, впишем в нее ломаную, число звеньев которой будет увеличиваться.
Li- дина каждого звена
Конечный предел суммы при х→0 называется длиной кривой.
∆хi→0 , если кривая гладкая.
Тогда мы видим, что сумма принимает вид
Сумма есть интегрированная сумма для функции
Следовательно, длина кривой вычисляется:
2) Выведем длину кривой в случае параметрического задания
3) Прямая задана в полярных координатах.
r=r(t)
Площадь криволинейной трапеции
Если фигура ограничена сверху кривой y=f(x), снизу кривой y=g(x), слева и справа-отрезками прямых х=а и х=b, то ее площадь равна:
Площадь сектора
Вопрос 60.Числовые ряды
Числовым рядом называется сумма , an- общий член ряда.
Вопрос 61. Сумма числового ряда
Сумма n первых членов ряда Sn= a1+a2+…+an называется n-й частичной суммой ряда.
Суммой ряда называется предел частичных сумм , если S≠∞, ряд называется сходящимся.
Исследование числового ряда сводится к сводимости последовательностей частных сумм:
Вопрос 62.Сходимость числового ряда
Ряд называется сходящимся, если существует конечный предел последовательности его частичных сумм, т.е.
Если конечного предела последовательности частичных сумм не существует, то ряд называется расходящимся.
Вопрос 63.Необходимое условие сходимости
- Необходимое условие сходимости:
Если ряд сходится, то предел его общего члена an при n→∞ равен нулю, т.е.
(Для того, чтобы ряд сходился, необходимо, чтобы его общий член стремился к 0. )
Доказательство:
т.к. ряд сходится,то и
- расходится.
Гармонический ряд,у которого суммы нет.
Вопрос 64. Признаки сходимости положительных рядов(признаки сравнения Коши,Даламбера)
Знакоположительные ряды.
Послеовательность частичных сумм монотонно возрастает, поэтому по теорем о сходимости монотонной последовательности для существования предела, необходимо и достаточно, чтобы последовательность частичных сумм была огранична.
Тогда всегда существует и относителен от ∞.
Достаточные признаки:
Пусть существует ряд an и bn и выполняется неравенство an≤bn => если ряд bn сходится, то an тоже сходится.
Если ряд an расходится, то bn тоже.
Доказательство:
Sna –ряд сходимости суммы an.
Sna =a1+a2+…+an≤b1+b2+…+bn.
Рассмотрим случай 1.
сходится => его Snb≤M. Т.е. частичные суммы ограничены => Sna также ≤M
По критерию сходимости дя знака положительных рядов существует конечный предел.
Случай 2.
- расходится, Sna =∞
a1+a2+…+an→+∞, отсюда b1+b2+…+bn.→+∞
α>1- ряд сходится
α≤1- ряд расходится
Признак Коши.
Пусть существует предел , тогда:
1)q<1- ряд сходится
2)q>1-ряд расходится
3)q=1- ничего сказать нельзя(признак не работает)
Доказательство:
Для любого положения числа ε(∀ε>0) мы имеем
1) q<1
т.к. ε – любое число, его можно взять таким , что q+ε=q1<1
an<a1n
- это геометрическая прогрессия со знаком <1 => сходится, поэтому по признаку сравнения исходный ряд сходится.
2) q>1
За счет выбора ε можно q-ε>1
q-ε=q2
qn>q2n – расходится
Признак Даламбера.
Пусть существует , тогда
1)q<1 –ряд сходится
2)q>1-ряд расходится
3) q=1- нужны дополнительные сведения.
Доказательство:
(∀ε>0)
1) q<1, также за счет выбора ε можно q+ε=q<1
an+1<anq1<an-1q2...<a1qn
но
- сходится => исходный ряд тоже сходится.
2) q>1 аналогично, как признак Коши.