- •Раздел 4. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •4.1 Функции. Предел функции
- •1. Понятие функции. Способы задания функции
- •2. Основные свойства функций
- •3. Предел функции в точке
- •4. Предел функции при стремлении аргумента к бесконечности
- •5. Основные теоремы о пределах
- •6. Бесконечно малые функции и их свойства
- •Свойства бесконечно малых функций
- •7. Бесконечно большие функции и их связь с бесконечно малыми
- •8. Сравнение бесконечно малых функций
- •9. Свойства эквивалентных бесконечно малых функций
- •10. Некоторые замечательные пределы
- •4.2 Непрерывность функции
- •1. Непрерывность функции в точке
- •2. Свойства непрерывных функций
- •3. Непрерывность некоторых элементарных функций
- •4. Точки разрыва функции и их классификация
- •5. Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •4.3 Числовые последовательности
- •1. Числовые последовательности и операции над ними
- •2. Ограниченные и неограниченные последовательности
- •3. Монотонные последовательности
- •Число е
- •Производная и дифференциал функции
- •1. Производная функции, ее геометрический смысл
- •2. Односторонние производные функции в точке
- •3. Основные правила дифференцирования
- •4. Производная сложной функции
- •5. Логарифмическое дифференцирование
- •6. Производная показательно- степенной функции
- •7. Производная обратной функции
- •8. Дифференциал функции. Геометрический смысл дифференциала
- •9. Свойства дифференциала
- •10. Дифференциал сложной функции. Инвариантная форма записи дифференциала
- •11. Формула Тейлора
- •12. Формула Маклорена
- •13. Представление некоторых элементарных функций по формуле Тейлора
- •Функция .
- •Функция
- •Функция
- •Функция
- •Два члена разложения
- •Четыре члена разложения
- •Шесть членов разложения
- •Функция
- •14. Применение дифференциала к приближенным вычислениям
- •15. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •16. Раскрытие неопределенностей
- •2. Исследование функции на экстремум с помощью производных высших порядков
- •3. Исследование функции на выпуклость и вогнутость. Точки перегиба графика функции
- •4. Асимптоты графика функции
- •6. Схема исследования функции и построение графика
9. Свойства эквивалентных бесконечно малых функций
1)
,
.
2) Если
и
то
,
.
3) Если
,
то
,
.
4) Если
и
и
,
то и
или
.
Следствие: а) если
и
,
то и
;
б) если
и
,
то
.
Свойство 4 особенно важно на практике, т.к. оно фактически означает, что предел отношения бесконечно малых не меняется при замене их на эквивалентные бесконечно малые. Этот факт дает возможность при нахождении пределов заменять бесконечно малые на эквивалентные им функции, что может сильно упростить вычисление пределов.
Пример. Найти предел
.
Так как
и
при
,
то, заменив функции эквивалентными
бесконечно малыми, получим:
.
Пример. Найти предел
.
Так как
при
,
то
.
Пример. Найти предел
Если
и
- бесконечно малые при
,
причем
- бесконечно малая более высокого
порядка, чем
,
то
- бесконечно малая, эквивалентная
.
Это можно доказать следующим равенством
.
В этом случае говорят, что является главной частью бесконечно малой функции .
Пример. Функция
– бесконечно малая при
,
– главная часть этой функции. Чтобы
показать это, запишем
,
,
тогда
.
10. Некоторые замечательные пределы
Отношение двух многочленов
,
где
,
-
многочлены. Тогда
;
.
Таким образом:
Первый замечательный предел
.
Второй замечательный предел
.
Часто если непосредственное нахождение предела какой – либо функции представляется сложным, то можно путем преобразования функции свести задачу к нахождению замечательных пределов.
Кроме трех, изложенных выше, пределов можно записать следующие полезные на практике соотношения:
Пример. Найти предел.
.
Пример. Найти предел.
.
Пример. Найти предел.
.
Пример. Найти предел.
.
Пример. Найти предел.
Пример. Найти предел
.
Для нахождения этого предела разложим на множители числитель и знаменатель данной дроби.
– 6x + 8 = 0;
– 8x + 12 = 0;
D = 36 – 32 = 4; D = 64 – 48 = 16;
= (6 + 2)/2 = 4;
= (8 + 4)/2 = 6;
= (6 – 2)/2 = 2 ;
= (8 – 4)/2 = 2;
Тогда
ю
Пример. Найти предел.
.
Домножим
числитель и знаменатель дроби на
сопряженное выражение:
=
Пример.
Найти предел.
.
Пример. Найти предел
.
Разложим числитель и знаменатель на множители.
так как
x3
– 6x2 + 11x
– 6 x - 1
x3 – x2 x2 – 5x + 6
- 5x2 + 11x
- 5x2 + 5x
6x - 6
6x - 6 0
Следоваетльно,
Тогда
.
Пример. Найти предел.
- не определен, т.к. при стремлении
к 2 имеют место различные односторонние
пределы -∞ и +∞.
