
- •Кафедра математического анализа в.А. Байков
- •Математика
- •Содержание
- •§1. Скалярные и векторные величины. 5
- •§2. Коллинеарные, равные, компланарные векторы.
- •§3. Линейные операции над векторами.
- •§4. Свойства линейных операций.
- •§5. Разложение вектора по базису. Координаты вектора.
- •§6. Линейная зависимость векторов.
- •§7. Декартова система координат.
- •§8. Линейные пространства.
- •§9. Скалярное произведение векторов.
- •§10. Евклидово пространство.
- •Углом между векторами xиyназывается каждое число, удовлетворяющее условию:
- •§11. Векторное произведение двух векторов.
- •§12. Смешанное произведение трех векторов.
- •2. Прямая линия и плоскость
- •§1. Понятие уравнения линии и поверхности.
- •§2. Уравнения плоскости, уравнения прямой на плоскости и в пространстве.
- •§3. Условия параллельности и перпендикулярности прямых и плоскостей.
- •§4 Основные задачи о прямых и плоскостях.
- •3. Кривые второго порядка
- •4. Матрицы и их применение
- •§1. Основные определения. Действия над матрицами
- •§2. Понятие ранга матрицы
- •§3. Понятие об обратной матрице
- •§4. Решение систем линейных уравнений с помощью обратной матрицы
- •§5. Решение систем линейных уравнений методом исключения неизвестных (метод Гаусса)
- •§6. Линейные преобразования на плоскости и в пространстве
- •§7. Собственные векторы и собственные числа матрицы (линейного преобразования)
- •§8. Собственные числа и собственные векторы в случае симметрической матрицы
- •§9. Приведение квадратичной формы к каноническому виду
- •§10. Приведение общего уравнения второго порядка к каноническому виду
- •5. Поверхности второго порядка
- •§1. Порядок поверхности.
- •§2. Цилиндрические поверхности с образующими, параллельными одной из координатных осей.
- •§3. Уравнение поверхности вращения.
- •§4. Сжатие и растяжение поверхностей.
- •§5. Эллипсоид
- •§6. Однополостный гиперболоид.
- •§7. Двухполостный гиперболоид.
- •§8. Конус.
- •§9. Эллиптический параболоид.
- •§10. Гиперболический параболоид.
- •II.Введение в математический анализ.
- •§2. Абслютная величина действительного числа и её свойства
- •§3. Переменные и постоянные величины.
- •§4. Область изменения переменной величины.
- •§5. Понятие функции.
- •§6. Способы задания функции.
- •§7. Обратная функция и ее график.
- •§8. Понятие сложной функции (функции от функции).
- •§9. Основные характеристики поведения функции.
- •Определение 1.
- •§10. Элементарные функции.
- •§11. Некоторые приемы построения графиков функций.
- •§1.Упорядоченная переменная величина.
- •§2. Предел переменной величины.
- •§3. Предел функции.
- •§4. Бесконечные пределы функции.
- •§5.Ограниченные функции
- •§6.Бесконечно малые величины (б.М.В.) и их основные свойства
- •§7.Основные теоремы о действиях над пределами
- •§8.Неопределенные выражения
- •§9. Другие свойства пределов.
- •§10. Предел функции при х0 (х – радианная мера угла).
- •§11. Число е.
- •§12. Понятие о гиперболических функциях.
- •§13. Натуральные логарифмы
- •§14. Сравнение бесконечно малых величин.
- •§15. Эквивалентные бесконечно малые величины.
- •§16. Непрерывность функции в точке и в промежутке.
- •§17. Точки разрыва функции.
- •§18. Действия над непрерывными функциями.
- •§19. Свойства функций, непрерывных на сегменте
§6. Способы задания функции.
Задать функцию, значит указать область ее определения Х и правило f, при помощи которого по данному значению аргумента xX находится соответствующее ему значение функции.
Важнейшими способами задания функции являются: табличный, аналитический, графический, с помощью программы.
I. Табличный способ.
При этом способе в определенном порядке выписываются значения аргумента и соответствующие значения функции.
-
x
х1
х2
х3
х4
х5
х6
х7
y
у1
у2
у3
у4
у5
у6
у7
Таковы, например, таблицы логарифмов, тригонометрические, таблицы квадратов и т.д.
Особенно распространен в естествознании и технике. Результаты эксперимента обычно записываются в виде таблицы.
Например: давление зависит от температуры.
-
Давление
Р1
Р2
Р3
Температура
t1
t2
t3
Удобство в том, что по значению аргумента сразу без вычислений видно значение функции.
Недостатками являются: 1.) Нельзя вписать в таблицу все значения аргумента, поэтому для промежуточных значений аргумента вычисления производить нужно, результаты приблизительные, 2.) Не очень наглядно виден характер изменения функции, особенно если таблица большая.
II.Аналитический способ (задание формулой).
Формулой или аналитическим выражением называют символическое обозначение совокупности известных математических операций, которые производятся в определенной последовательности над числами и буквами, обозначающими постоянные и переменные величины.
Например:
x2+lgx,
и т.п.
Если функциональная зависимость y=f(х) такова, что f обозначает формулу (аналитическое выражение), то говорят, что функция задана аналитически.
Так
у=sinх,
,S=R2
и т.п. - функция задана аналитически.
Иногда при аналитическом задании употребляют сразу несколько формул.
yx
и
Область определения функции при этом способе часто не указывается. Тогда за область определения принимают, так называемую, естественную область определения функции, т.е. совокупность всех тех значений аргумента, при которых функция не теряет числового смысла.
Так,
.
Естественная область определения
х+1,x1,
x1,
x1,
т.е. X:
x1X=1.
Естественную область определения называют еще областью существования функции.
В ряде случаев область существования может не совпадать с областью определения.
Так,
если
- скорость равноускоренного движения
без начальной скорости. Исходя из
формулы, x
- любое. Но время х не может быть меньше
нуля: 0x<.
Область определения - часть области
существования.
Аналитический способ - основной в математическом анализе.
Выгоды - компактность, возможность вычислить функции для любого значения аргумента из области определения и возможность применять методы анализа. Недостаток - отсутствие наглядности и необходимость производить вычисления, часто громоздкие.
III. Графический способ.
Если на плоскости имеется линия, которая пересекается прямыми, параллельными оси OY лишь в одной точке, то каждому х соответствует единственное y, т.е. линия определяет функцию у=f(x).Сама линия называется графиком этой функции.
Графическое задание функции особенно распространено в физике и технике.
Так все самопишущие приборы в виде кривых (графиков) задают зависимость величин: кардиограф - колебания сердца, термограф - колебания температуры и т.п.
Достоинство
- наглядность, быстрое нахождение
значений функции. Недостаток - неточность
вычисления значения функции.