- •2) Для любого положительного числа в множестве m можно найти число , такое что
- •Доказательство.
- •Арифметика бесконечно малых последовательностей.
- •Доказательства:
- •Доказательство:
- •Доказательство:
- •Примеры:
- •Следствие (т. О промежуточном значении непрерывной функции):
- •Доказательство:
- •Доказательство:
- •Производная сложной функции.
- •2)Доказательство аналогично.
- •Доказательство.
2)Доказательство аналогично.
Достаточное условие строгого экстремума в терминах старшей производной.
Пусть в точке х0 у функции f(x) существует n производных, причём Тогда, если n=2k, то в точке х0 экстремум, и если Если n=2k+1 в точке х0 нет экстремума и точка х0 точка возрастания. Если и точка убывания, если .
Следствие. Если в точке х0 у функции f(x) существует , то, если >0, то в точке х0 минимум, <0,то в точке х0 максимум (k=1).
Доказательство.
Разложим функцию f(x) в ряд Тейлора.
или знак определяется первым слагаемым, если n – четное, то знак зависит от знака . По этому, если то >0 – минимум. то <0 – максимум. Если n – нечетное, то знак зависит от и , т.е. при переходе через точку х0 знак меняется, следовательно в точке х0 экстремума нет.
Следствие.
. f’’(x0)>0, >0 – минимум; f’’(x0)<0, <0 – максимум.
БИЛЕТ 37. Направление выпуклости графика функции. Точки перегиба. Необходимое условие перегиба.
Выпуклости функции. Точка перегиба.
Опр. Функция f(x) на интервале (a,b) называется выпуклой вверх (выпуклой вниз), если
()
Геометрически это означает что кривая y=f(x) лежит выше(ниже) прямой.
Достаточное условие строго выпуклости.
Теорема. Если на интервале (a,b) f’’(x)>0, то f(x) выпукло вниз, если f’’(x)<0, то f(x) выпукло вверх.
Доказательство
Рассмотрим разность х2-х1>0
а)Если выпукла вниз.
б) Если выпукла вверх.
Опр. Точка х0 для функции f(x) называется точкой перегиба, если она является концом интервала выпуклота вверх(вниз) и началом интервала выпуклота вниз(вверх)
Необходимое условие точек перегиба.
Если функция дважды непрерывна, дифференцируема в точке х0 и если точка х0 является точкой перегиба, то f’’(x0) = 0
Доказательство. Если бы f’’(x0)>0 то в некоторой окрестности точке х0 f(x) была выпукла вниз. Если бы f’’(x0)<0 то в некоторой окрестности точке х0 f(x) была выпукла вверх. Но это противоречит определению точке перегиба: точка перегиба не принадлежит ни какому интервалу выпуклости.
БИЛЕТ 38. Достаточные условия перегиба графика функции.
Достаточное условие точки перегиба.
Если функция f(x) дважды дифференцируема в некоторой окрестности точке х0 кроме, быть может, самой точки х0, но f(x) непрерывна в точке х0 и ее производная меняет знак при переходе через точку х0, то в точке х0 – точка перегиба.
Доказательство.
Т.е. в случае (1) точка х0 является концом интервала выпуклости вверх и началом интервала выпуклости вниз, следовательно точка х0 точка перегиба. В случае (2) точка х0 является концом интервала выпуклости вниз и началом интервала выпуклости вверх, следовательно х0 точка перегиба.
Замечание. Заметим, что если функция y=f(x) выпукла вниз, то ее график лежит выше касательной, если функция y=f(x) выпукла вверх, то ее график лежит ниже касательной.
Теорема. Пусть функция f(x) обладает следующим условием непрерывна в точке x0 и .n-четное y= f(x) выпукла вверх, если и выпукла вниз, если , n+1-нечетное- точка x0-точка перегиба.