
- •Оглавление
- •Глава 1. Элементы теории множеств. Системы координат 8
- •Глава 2. Элементы векторной алгебры 11
- •Глава 3. Аналитическая геометрия на плоскости 20
- •Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве 35
- •Глава 5. Введение в математический анализ 38
- •Глава 6. Дифференциальное исчисление функции одной переменной 57
- •Глава 7. Теоремы о среднем 69
- •Глава 8. Исследование функций с помощью производных 77
- •Предисловие
- •Условные обозначения и сокращения
- •Глава 1. Элементы теории множеств. Системы координат
- •1.1. Основные понятия о множествах
- •1.2. Числовые множества
- •1.3. Декартова прямоугольная система координат1
- •1.4. Полярная система координат
- •Преобразование координат. Параллельный перенос, поворот осей Параллельный перенос
- •Поворот осей на угол α
- •Глава 2. Элементы векторной алгебры
- •2.1. Векторы. Линейные операции над векторами
- •Линейные операции над векторами
- •Проекция вектора на ось
- •Линейная независимость векторов. Базис. Размерность линейного пространства
- •Разложение вектора в декартовом базисе
- •Скалярное произведение векторов. Свойства
- •Свойства скалярного произведения
- •Векторное произведение векторов
- •Свойства векторного произведения
- •Приложения к задачам механики и геометрии
- •Глава 3. Аналитическая геометрия на плоскости
- •Уравнение линии
- •3.2. Различные виды прямой
- •Деление отрезка в данном отношении
- •3.4. Кривые второго порядка. Окружность
- •Окружность
- •Эллипс. Вывод канонического уравнения. Основные характеристики
- •Основные характеристики эллипса
- •3.6. Гипербола. Вывод канонического уравнения. Асимптоты
- •Основные характеристики гиперболы
- •3.7. Парабола. Вывод канонического уравнения. Виды парабол
- •3.8. Кривые второго порядка в полярной системе координат
- •Глава 4. Аналитическая геометрия в пространстве
- •Плоскость. Условие перпендикулярности и параллельности плоскостей
- •Условие перпендикулярности и параллельности плоскостей
- •Прямая. Каноническое, параметрическое и общее уравнение прямой
- •Условие параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости
- •Глава 5. Введение в математический анализ
- •Функция натурального аргумента
- •Предел числовой последовательности. Основные теоремы о пределах
- •Основные теоремы о пределах
- •Бесконечно малые величины. Классификация
- •Свойства бесконечно малых величин
- •Бесконечно большие величины. Связь их с бесконечно малыми
- •Связь бесконечно малых величин с бесконечно большими величинами
- •Теорема о пределах
- •Предел функции действительного аргумента
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел. Натуральные логарифмы
- •Натуральные логарифмы
- •Неопределенности и их раскрытие
- •Непрерывность сложной функции
- •Разрывы. Классификация разрывов
- •Теоремы о непрерывных функциях на отрезке
- •Глава 6. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •6.1. Определение. Правила и формулы дифференцирования
- •Дифференциал. Инвариантность формы записи дифференциала
- •Инвариантность формы записи дифференциала
- •Геометрический смысл производной и дифференциала
- •Приложение дифференциала к приближенным вычислениям
- •Производные и дифференциалы высших порядков
- •Дифференцирование неявной функции и функции, заданной параметрически
- •Дифференцирование функции, заданной неявно
- •Дифференцирование функции, заданной параметрически
- •Глава 7. Теоремы о среднем
- •Теорема Ферма1
- •Теорема Ролля1
- •Теорема Лагранжа2. Геометрический смысл
- •Формула конечных приращений
- •Теорема Коши1
- •Правило Лопиталя1. Раскрытие неопределенностей
- •Многочлен Тейлора1 и Маклорена2. Остаточный член в форме Пеано и Лагранжа
- •Глава 8. Исследование функций с помощью производных
- •Признаки возрастания и убывания функции
- •Необходимое и достаточное условие локального экстремума
- •Выпуклость и вогнутость графика функции
- •Асимптоты
- •Общая схема исследования функции и построение ее графика
- •Асимптоты.
1.2. Числовые множества
Множество N={1,2,3,…} – называют множеством натуральных чисел.
Однако, уравнение x + 1 = 0 не имеет решения в этом множестве. Пришлось это множество расширять.
Множество Z={…,-2,-1,0,1,2,…} – называют множеством целых чисел.
Однако уравнение 2x+3=0 не имеет решения в этом множестве.
Множество Q={p/q}, где p Z, q Z, q≠0 – называют множеством рациональных чисел.
Однако, уравнение x2 – 3 = 0 не имеет решений в этом множестве.
Множество R – множество действительных чисел (вещественных чисел – чисел рациональных и иррациональных).
Однако, уравнение x2 + 2 = 0 не имеет решений в этом множестве.
Множество С
={x+iy}
– называется множеством комплексных
чисел, если x
R,
y
R,
– «мнимая» единица.
Очевидно, что
.
1.3. Декартова прямоугольная система координат1
Def. |
Декартова прямоугольная система координат (д.п.с.к.) на плоскости – две взаимно перпендикулярные прямые с выбранным масштабом и направлением (оси). |
Обычно д.п.с.к. обозначают X0Y.
Если т. M(x;y) – принадлежит плоскости с д.с.п.к. X0Y, то x - называют абсциссой, y – ординатой.
В трехмерном пространстве д.п.с.к. XYZ – три взаимно перпендикулярные прямые (пересекающиеся в одной точке) с выбранным масштабом и направлением (оси).
Если т. M(x;y;z) – принадлежит трехмерному пространству с д.с.п.к. XYZ, то x – называют абсциссой, y – ординатой, z – аппликатой.
1.4. Полярная система координат
Def. |
П.с.к. на плоскости – полюс О, полярная ось OP и угол φ между полярной осью и полярным радиусом r. |
Note |
Принято положительным направлением считать направление от полярной оси OP к полярному радиусу r против часовой стрелки. |
Если расстояние
от полюса 0 до т. M
равно r,
угол между полярной осью OP
и полярным радиусом r
равен φ, то
из прямоугольного треугольника ΔOMN
связь
между д.п.с.к. и п.с.к.
|
|
|
Преобразование координат. Параллельный перенос, поворот осей Параллельный перенос
Пусть X0Y – «старая» д.п.с.к., X'0'Y' – «новая» д.п.с.к., полученная сдвигом оси 0Y на величину а (параллельно самой себе) и сдвигом оси 0X на величину b (параллельно самой себе).
Пусть т.М (x;y) имеет «старые» координаты x и y, и «новые» координаты x' и y'.
-
Очевидно, что
– параллельный перенос.
Поворот осей на угол α
Пусть X0Y – «старая» д.п.с.к., X'0'Y' – «новая» д.п.с.к., полученная поворотом оси 0Y на угол α (против часовой стрелки
Note |
Дома или на п/з (из геометрических соображений) доказать, что |
|||
|
|
|
|
|
|
– поворот на угол α. |