
- •''Оренбургский государственный университет''
- •Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •Содержание
- •1 Лекция №1. Введение
- •1.1 Производная функции
- •1.2 Геометрический и механический смысл производной
- •1.3 Практическое занятие №1. Вычисление производной функции по определению и ее геометрический смысл
- •1.4 Задачи для самостоятельного решения
- •2 Лекция №2. Дифференцируемость функции. Правила дифференцирования функции
- •2.1 Дифференцируемость функции в точке. Дифференциал
- •2.2 Дифференцирование суммы, разности, произведения и частного функций
- •2.3 Производная обратной функции
- •2.4 Производная сложной функции
- •2.5 Практическое занятие №2. Табличное дифференцирование. Производная сложной функции
- •2.6 Задачи для самостоятельного решения
- •3 Лекция №3. Производные и дифференциалы высших порядков. Производная неявной функции. Логарифмическое дифференцирование
- •3.1 Производные и дифференциалы высших порядков
- •3.2 Неявная функция и ее производная
- •3.3 Логарифмическое дифференцирование
- •3.4 Практическое занятие №3. Дифференциал функции. Производные и дифференциалы высших порядков. Производная функции, заданной неявно. Логарифмическое дифференцирование
- •3.5 Задачи для самостоятельного решения
- •4 Лекция №4. Дифференцирование параметрически заданной функции
- •4.1 Параметрическое задание функции
- •4.2 Уравнения некоторых кривых в параметрической форме
- •1 Приведем в качестве первого примера параметрические уравнения окружности
- •2 Циклоида
- •3 Астроида
- •4.3 Дифференцирование параметрически заданной функции
- •4.4 Практическое занятие №4. Производная функции заданной параметрически. Геометрические приложения производной
- •4.5 Задачи для самостоятельного решения
- •5 Лекция №5. Теоремы о среднем значении и их применение
- •5.1 "Французские" теоремы
- •5.2 Следствия из «французских теорем»
- •5.2.1 Связь между поведением функции и ее производной (следствия из теоремы Лагранжа)
- •5.2.2 Необходимое и достаточное условия существования экстремума функции в точке
- •5.3 Практическое занятие №5. Применение теорем о среднем и следствий из них к исследованию функций
- •5.4 Задачи для самостоятельного решения
- •6.1 Раскрытие неопределенностей по правилу Бернулли-Лопиталя
- •6.2 Примеры применения правила Бернулли-Лопиталя
- •6.3 Применение правила Бернулли-Лопиталя к вычислению пределов от функции вида
- •6.4 Практическое занятие №6. Применения правила Бернулли-Лопиталя к вычислению пределов
- •6.5 Задачи для самостоятельного решения
- •7 Лекция №7. Применение средств дифференциального исчисления к исследованию функций и построению графиков
- •7.1 Два правила отыскания точек экстремума
- •7.2 Геометрический смысл второй производной. Вогнутость и выпуклость кривой. Точки перегиба
- •7.3 Асимптоты графика функции
- •7.4 Практическое занятие №7. Второе правило отыскания точек экстремума. Исследование графика функции на вогнутость и выпуклость. Точки перегиба. Асимптоты графика функции
- •7.5 Полное исследование функции методами дифференциального исчисления и построение её графика
- •7.6 Задачи для самостоятельного решения
- •8 Лекция №8. Формула Тейлора
- •8.1 Формула Тейлора
- •8.2 Различные представления остаточного члена формулы Тейлора
- •8.3 Практическое занятие №8. Формула Тейлора
- •8.4 Задачи для самостоятельного решения
- •9 Контрольная работа по теме «Дифференциальное исчисление функции одной переменной»
- •10 Вопросы к экзамену
- •Список использованных источников
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
''Оренбургский государственный университет''
И.К. ЗУБОВА, О.В. ОСТРАЯ
Дифференциальное исчисление функции одной переменной
Рекомендовано Ученым советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" в качестве учебного пособия для студентов всех специальностей, обучающихся по программам высшего профессионального образования.
Оренбург 2009
УДК 517.5(075.8)
ББК 22.161 я 73
З91
Рецензенты
кандидат физико-математических наук И.В. Игнатушина
Зубова, И.К.
З91 Дифференциальное исчисление функции одной переменной: учебное пособие/И.К. Зубова, О.В. Острая – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009 – 132 с.
ISBN
Данное пособие содержит продолжение курса математического анализа, читающегося в первом семестре. Здесь вводятся основные понятия дифференциального исчисления функций одной переменной: даются определения производной, дифференциала, дифференцируемости функции в точке, доказываются теоремы о различных свойствах функций, дифференцируемых на некотором промежутке, которые затем применяются к исследованию функций. Здесь, как и в первом пособии авторов, где изложено введение в математический анализ, предлагаются примерные схемы проведения практических занятий и комплексы задач для самостоятельного решения по каждой теме.
Учебное пособие предназначено для преподавателей математического анализа и студентов всех специальностей.
© Зубова И.К., 2009
ISBN…. © ГОУ ОГУ, 2009
Содержание
1 Лекция №1. Введение |
…....…….……..………………..…………………………5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.1 Производная функции |
....………….…….…….………………………..…….5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.2 Геометрический и механический смысл производной |
………………….…6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.3 Практическое занятие №1. Вычисление производной функции по |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
определению и ее геометрический смысл |
….......……………………………….11 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.4 Задачи для самостоятельного решения |
.........………………………………16 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 Лекция №2. Дифференцируемость функции. Правила дифференцирования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
функции |
…....…………………………………………………………………….....17 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.1 Дифференцируемость функции в точке. Дифференциал |
………....………17 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2 Дифференцирование суммы, разности, произведения и частного |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
функций |
…………………………………………………………………………….20 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.3 Производная обратной функции |
.....………………………………….…….22 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4 Производная сложной функции |
.......………………………………………23 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.5 Практическое занятие №2. Табличное дифференцирование. Производная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сложной функции |
….....……..…………………………………….……………….25 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.6 Задачи для самостоятельного решения |
..…….....…………………………..31 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 Лекция №3. Производные и дифференциалы высших порядков. Производная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
неявной функции. Логарифмическое дифференцирование |
..…………………...32 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1 Производные и дифференциалы высших порядков |
……………….……...32 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.2 Неявные функции и их дифференцирование |
...……………………………34 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.3 Логарифмическое дифференцирование |
..……………..….……...………...36 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.4 Практическое занятие №3. Дифференциал функции. Производные и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
дифференциалы высших порядков. Производные функции заданной, неявно. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Логарифмическое дифференцирование |
....……………………………………….37 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.5 Задачи для самостоятельного решения |
...…………………………………..45 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 Лекция №4. Дифференцирование параметрически заданной функции |
...……47 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.1 Параметрическое задание функции |
….…………………………………….47 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.2 Уравнение некоторых кривых в параметрической форме |
.………………47 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.3 Дифференцирование параметрически заданной функции |
.………………51 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.4 Практическое занятие №4. Производная функции, заданной |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
параметрически. Геометрические приложения производной |
..………………...53 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.5 Задачи для самостоятельного решения |
…….………………………………60 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 Лекция №5. Теоремы о среднем значении и их применение |
..……………….61 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.1 «Французские» теоремы |
…………………………………………………….61 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.2 Следствия из «французских теорем» |
...…………………………………….65 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.2.1 Связь между поведением функции и ее производной (следствие из |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
теоремы Лагранжа) |
..………………………………………………………………65 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.2.2 Необходимое и достаточное условия существования экстремума |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
функции в точке |
...…………………………………………………………………66 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.3 Практическое занятие №5. Применение теорем о среднем и следствий из |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
них к исследованию функций |
..…………………………………………………...69 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.4 Задачи для самостоятельного решения |
...…………………………………..77 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 Лекция №6. Следствия из «французских теорем» (продолжение) |
..…..……...78 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.1 Раскрытие неопределенностей по правилу Бернулли-Лопиталя |
.....…….78 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.2 Примеры применения правила Бернулли-Лопиталя |
.…………………….79 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.3 Применение правила Бернулли-Лопиталя к вычислению пределов от |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
степенно-показательной функции |
………………………....………………………81 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.4 Практическое занятие №6. Применения правила Бернулли-Лопиталя к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вычислению пределов |
..……………………………………………………………82 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.5 Задачи для самостоятельного решения |
……………………………………..85 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 Лекция №7. Применение средств дифференциального исчисления к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
исследованию функций и построению графиков |
…………..……………………86 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.1 Два правила отыскания точек экстремума |
..………………………………86 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.2 Геометрический смысл второй производной. Вогнутость и выпуклость |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кривой. Точки перегиба |
…………………………………………………………….87 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.3 Асимптоты графика функции |
..………………………………………………91 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.4 Практическое занятие №7. Второе правило отыскания точек экстремума. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Исследование графика функции на вогнутость и выпуклость. Точки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
перегиба |
……………………………………………………………………………..95 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.5 Полное исследование функции методами дифференциального исчисления |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и построение её графика |
………………………………………………………….104 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.6 Задачи для самостоятельного решения |
……………………………………114 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 Лекция №8. Формула Тейлора |
………………………………………………...115 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.1 Формула Тейлора |
..…………………………………………………………115 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.2 Различные представления остаточного члена формулы Тейлора |
………119 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.3 Практическое занятие №8. Формула Тейлора |
……………………………121 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.4 Задачи для самостоятельного решения |
……………………………………127 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 Контрольная работа по теме «Дифференциальное исчисление функции |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
одной переменной» |
………………………………………………………………..128 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10 Вопросы к экзамену |
…………………………………………………………...130 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Список использованных источников |
……………………………………………131 |
|