
- •Лекции по математическому анализу I-го семестра для факультетов к, б.
- •Множества.
- •Операции над множествами.
- •Способы задания множества.
- •Отображение множества функции.
- •Классификация функций.
- •Cравнение множеств.
- •Аксиоматика вещественных чисел.
- •Свойства точных граней.
- •Лемма о стягивающихся отрезках (Коши-Кантор).
- •Лемма о предельной точке множества.
- •Теория пределов.
- •Геометрическая иллюстрация понятия пределов.
- •Переход к пределу неравенства.
- •Бесконечно малые и бесконечно большие последовательности.
- •Cуществование предела числовой последовательности.
- •Критерий Коши.
- •Существование предела монотонной последовательности.
- •Неравенство Бернулли.
- •Число е.
- •Подпоследовательность и частичный предел последовательности.
- •Свойства верхнего и нижнего предела.
- •Предельный переход в неравенствах.
- •Односторонние пределы функции в точке.
- •Сравнение функций в точке.
- •Свойства эквивалентности функций.
- •Свойства символа ō.
- •Символ о-большое.
- •Локальные свойства непрерывности функций.
- •Классификация точек разрыва функции.
- •Свойства функций, непрерывных на отрезке. Глобальные свойства нерерывных функций.
- •F(0,1] Эта функция не является ограниченной и не достигает явно наибольшего значения на интервале (0,1] Свойства монотонных функций. Def.2 f:er называется .
- •Равномерная непрерывность.
- •Дифференциальное исчисление. Приращение функции.
- •Дифференцируемые функции.
- •Касатальная к графику функции. Геометрический смысл производной.
- •Дифференцирование арифметических операций.
- •Дифференцирование сложных функций.
- •Дифференцирование обратной функции.
- •Дифференцирование параметрически заданных функций.
- •Производные и дифференциалы высших порядков.
- •Инвариантность формы 1-го порядка.
- •Применение дифференциального исчисления к исследованию функций.
Символ о-большое.
Def.2 Говорят, что функцияf(x), определенная на Е естьОот функцииg(x).
Если С(0, +) и Ů(a) (а-предельная для Е-области определения
функции) : |f(x)/g(x)|=C xŮ(a)-этот факт обозначают символом f(x)=O(g(x)) (xa);|f(x)c*|g(x)| x Ů(a); g(x)1; |f(x)|c-этот факт означает ограниченность на множеесвеŮ(a); Еслиg(x)1, то f(x)=O(1) (xa)
Th.4 O(g(x))=g(x)O(1)
f(x):= O(g(x)) (xa) |f(x)/g(x)|=C xŮ(a); (x):=f(x)/g(x)=O(1) (xa)f(x)=g(x)*O(1)
O(g(x))=g(x)*O(1) (xa) O(g(x))=g(x)*O(1) (xa)
Th.5 Справедливы следующие равенства:
1) O(g(x))+ō(g(x)) =O(g(x)) (xa)
2) O(g(x))+O(g(x) =O(g(x)) (xa)
3) ō(O(g(x))) = ō(g(x)) (xa)
Пример: O(x+)=ō(x) (x0) >0, >0
f(x)=O(x+) (x0) 0=|f(x)/g(x)|=C x Ů(0) 0=|f(x)/g(x)|=|x|*C xŮ(0)
0
limxa |f(x)/x|=0 limxa f(x)/x=0 f(x)=ō(x) (x0) O(xn+1)= ō(xn) (x0)
Формула, в одну часть которой входит символОили ō, называетсяассимтотическойформулой.
Таблица эквивалентностей и ассимтотических формул.
1) siny~y (y0) siny=y+ō(y) (y0)
2) tgy~y (y0) tgy=y+ō(y) (y0)
3) 1-cosy~y2/2 (y0) cosy=1- y2/2+ō(y2) (y0)
4) tgy-siny~y3/2 (y0) tgy=siny+y3/2+ō(y3) (y0)
5) ln(1+y)~y (y0) ln(1+y)=y+ō(y) (y0)
6) ay-1~y*lna (y0) ay=1+y*lna+ō(y) (y0)
7) (1+y)-1=*y (y0) (1+y) =1+*y+ō(y) (y0)
Асимптотические формулы для ex, cosx, sinx, ln(1+x), (1+y)
1) ex=1+x/1!+x2/2!+x3/3!+…+xn/n! +O(xn+1) nN
2) sinx=1-x3/3!+x5/5!-x7/7!+…+(-1)k+1*x2k+1/(2k+1)! +O(x2k+2) (x0) k=0, 1, 2, …
3) sinx=1-x2/2!+x6/6!-x8/8!+…+(-1) k*x2k/(2k)! +O(x2k+2) (x0) k=0, 1, 2, …
4) ln(1+x)= 1-x/1+x2/2+x3/3-…+(-1)n+1xn/n! +O(xn+1) nN
5) (1+y)= 1+*x/1!+*(-1)*x2/2!+…+*(-1)*(-2)*…*(-n+1)*xn/n! +O(xn+1) (x0) nN
O(xm+1)=ō(xm) (x0)
Def.1 Пусть задана функцияf:ER и точка аЕ, а–предельная точка дляЕ
Функция f называется непрерывной в точке а, если limEэхаf(х)=f(а)
f непрерывна в точке а U(f(а))U(a;E): f(U(a;E))U(f(a))
limEэхах=а
limEэхаf(х)=f(limEэхах)
Пример f(x)=ln(x) E=(0;)f R=(-;+)
U(ln(a))=(c;d) a(ec;ed)=U(a;E) ec<x<ed c<ln(x)<d f(U(a;E))(c;d)=U(ln(a))
(x)=ln(x) – непрерывна в точке а.
Th.1 (о непрерывности сложной функции)
g:EIR f: IR
Пусть g(x)непрерывна в точке а, предельной точке Е.f(y) непрерывна в в точке b=g(а)I, b предельная для множестваI. Тогда f(g(x))– непрерывна в точке а.
limEэхаg(x)=g(a) g(x)g(a)=b, когда ха limIэybf(x)=f(b)=f(g(a)) y=g(x) ybg(x) b(xa) f(g(a))= limIэybf(x)= limEэхаf(g(x))
Def.2 f:ЕR называется непрерывной на множестве АЕ, если эта функция непрерывна в
каждой точке множества А.
Множество вех функций, непрерывных на множестве А обозначается С(А).
fC(A)-функцяf непрерывна на множестве А
Def.3Если в точке а функцияfне является непрерывной, то говорят, что точка а является
точкой разрыва, и функцияf- разрывна в точке а.