
- •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.
Разложение вектора в декартовом базисе
Пусть на плоскости задана д.п.с.к. X0Y.
Пусть единичный
вектор
принадлежит оси 0X.
Пусть единичный
вектор
принадлежит оси 0Y.
Очевидно, что эти векторы взаимно перпендикулярны.
Пусть Прox = ax , Прoy =ay .
По правилу сложения двух векторов
или
.
Т.о., последнее равенство называется разложением вектора в декартовом базисе пространства L2.
Note 1 |
Дома или на п/з
доказать, что
|
Пусть в трехмерном
пространстве задана д.п.с.к. XYZ.
Пусть единичный вектор
принадлежит оси 0X,
вектор
– оси 0Y
и единичный вектор
принадлежит оси 0Z.
Пусть вектор
образует углы
с осями координат 0X,
0Y,
0Z.
Пусть Прox = ax , Прoy =ay , Прoz =az .
По правилу сложения трех векторов
или
.
Т.о., последнее равенство называется разложением вектора в декартовом базисе пространства L3.
Note 2 |
Дома или на п/з
доказать, что
|
Пусть ax | |cosα, ay | |cosβ , az | |cosγ.
Note 3 |
Дома или на п/з
доказать, что
|
Пусть заданы два вектора:
и
.
Note 4 |
Дома или на п/з
доказать, что
|
Скалярное произведение векторов. Свойства
Def. |
Скалярным произведением двух векторов называют число, равное произведению их модулей (длин) на косинус угла между ними, т.е. |
.
Скалярное
произведение обозначают
или
или
или
и т.д. Мы будем использовать первое
обозначение, т.е.
.
Note 1 |
Дома или на п/з
доказать, что
|
Свойства скалярного произведения
Коммутативность:
.
Ассоциативность:
, где λ – число.
Дистрибутивность:
.
или
или
.
– скалярный квадрат.
Если , , то
;
;
.
Note 2 |
Дома или на п/з доказать свойства 1 – 6. |
Из определения скалярного произведения
следует, что
,
или
.
Note 3 |
Дома или на п/з доказать неравенство Коши-Буняковского1 |
.
Векторное произведение векторов
Def. |
Векторным
произведением
двух векторов
|
Векторное
произведение двух векторов обозначают
,
,
и т.д. Мы будем употреблять первый
тип обозначения, т.е.
.
Таким образом,