- •А.П. Бырдин н.В. Заварзин а.А. Сидоренко математический анализ
- •Часть 1
- •Учебное пособие
- •А.П. Бырдин н.В. Заварзин а.А. Сидоренко
- •Часть 1
- •Введение
- •1. Предел последовательности
- •1.1. Множество действительных чисел
- •1.2. Числовые последовательности
- •2. Ограниченные и неограниченные последовательности.
- •1.3. Сходящиеся последовательности
- •1. Понятие сходящейся последовательности.
- •З а м е ч а н и е. Неравенство (1.1) равносильно неравенствам
- •2. Основные свойства сходящихся последовательностей.
- •, Где есть бесконечно малая.
- •1.4. Монотонные последовательности
- •1. Определение и признак сходимости монотонных последовательностей.
- •Задачи к п. 1
- •Ответы к п. 1
- •2. Функции одной переменной
- •2.1. Классификация функций
- •2.2. Предел функции
- •2.3. Теоремы о пределах функции
- •2.4. Два замечательных предела
- •1. Первый замечательный предел .
- •2. Второй замечательный предел
- •2.5. Бесконечно малые и бесконечно большие функции
- •1. Бесконечно малые функции.
- •2. Бесконечно большие функции.
- •2.6. Сравнение бесконечно малых и бесконечно больших функций
- •2.7. Непрерывные функции
- •2.8. Классификация точек разрыва
- •1. Определение и классификация точек разрыва функции.
- •2.9. Основные свойства непрерывных функций
- •Задачи к п. 2
- •Ответы к п. 2
- •3. Дифференцирование
- •3.1. Производная функции
- •4. Правая и левая производные.
- •3.2. Дифференцируемость функции
- •1. Понятие дифференцируемости функции в данной точке.
- •2. Связь между понятиями дифференцируемости и непрерывности.
- •3.3. Дифференциал функции
- •3.4. Правила дифференцирования. Производные основных элементарных функций
- •1. Правила дифференцирования.
- •3. Производные тригонометрических функций.
- •4. Производная логарифмической функции.
- •6. Дифференцирование сложной функции.
- •3.5. Производные и дифференциалы высших порядков
- •2. Формулы для n-х производных некоторых функций.
- •4. Дифференциалы высших порядков.
- •3.6. Параметрическое задание функции и ее дифференцирование
- •Задачи к п. 3
- •Ответы к п. 3
- •4. Применение дифференциального исчисления к исследованию функций
- •4.1. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •4.2. Раскрытие неопределенностей. Правило Лопиталя
- •4.3. Формула Тейлора
- •Формула Тейлора.
- •3. Разложение некоторых элементарных функций по формуле Маклорена.
- •4.4. Исследование поведения функций и построение графиков
- •1. Признак монотонности функции.
- •2. Отыскание точек локального экстремума функции.
- •Задачи к п. 4
- •Ответы к п. 4.
- •5. Функции нескольких переменных Введение
- •5.1. Предварительные сведения: n – мерное координатное и n – мерное евклидово пространства
- •Координатное и евклидово пространства.
- •2. Множества точек n – мерного евклидова пространства.
- •5.2. Понятие функции многих переменных
- •1. Механическая модель функциональной зависимости.
- •2. Функция и область ее задания.
- •3. Геометрическое изображение функций.
- •5.3. Предел функции нескольких переменных
- •1. Предел последовательности точек.
- •2. Предел функции.
- •3. Бесконечно малые функции.
- •5.4. Непрерывность функции нескольких переменных
- •1. Непрерывность функции в точке и на множестве.
- •2. Свойства непрерывных функций нескольких переменных.
- •3. Дополнение о разрывах непрерывности.
- •5.5. Частные производные функции нескольких переменных
- •1. Частные производные функции.
- •2. Механический смысл и геометрическое истолкование.
- •3. Дополнительный материал.
- •5.6. Производные сложных функций. Производная по направлению и градиент. Экстремумы функции двух переменных
- •1. Производные сложных функций.
- •2. Производная по направлению. Градиент.
- •Ответ на вопрос о том, при каких условиях значения смешанных производных не зависят от того, в каком порядке производится дифференцирование, дает следующая теорема.
- •4. Экстремумы функции двух переменных.
- •5. Условный экстремум функции нескольких переменных.
- •Задачи к п. 5.
- •Ответы к п. 4
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •1. Предел последовательности …..……………..…………4
- •2. Функции одной переменной ...……………………......18
- •3. Дифференцирование ……..……………………………...46
- •4. Применение дифференциального исчисления к
- •5. Функции нескольких переменных….……....………..111
- •Бырдин Аркадий Петрович
- •Часть 1
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Задачи к п. 5.
1. Вычислить повторные пределы и
, если:
, , ;
, , ;
, , .
2. Доказать что функция является бесконечно малой в точке .
3. Доказать что в точке предел функции не существует.
4. Найти точки разрыва следующих функций
1) ; 2) ;
3) .
5. Исследовать на непрерывность функцию в точке :
Рассмотреть ее поведение на осях координат, на прямых и на параболах .
6. Исследовать на непрерывность функции по отдельным переменным и по совокупности переменных
1) в точках и ;
2) в точках и ;
3) в точках и .
7. Показать, что следующие функции непрерывны
1) , 2) .
8. Найти частные производные следующих функций в точке или .
1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) ;
7) ; 8) .
9. Имеет ли функция частные производные в точке , если
1) ; 2) ;
3)
4)
Найти частные производные от функций:
10. 11. 12.
4. 5. . 6. 7.
8. 9. 10.
11. доказать, что
12. доказать, что
13. , найти
14. ; найти
15. , найти
16. найти
Найти полный дифференциал:
17. 18. 19.
20. Найти производную по направлению биссектрисы первого координатного угла в точке М(1, 1) функции
21. Найти производную по направлению функции Рассмотреть направление, параллельное биссектрисе первого координатного угла.
22. Найти производную по направлению функции в точке М(1,1). Рассмотреть случаи, когда направление составляет с осью Ох угол:
1) , 2) , 3)
23. Найти производную функции в точке М(1,2,1) по направлению вектора , где точка с координатами (2,4,3).
24. Найти производную функции в точке М(2,3,1). Рассмотреть случаи, когда направление совпадает: 1) с направлением радиуса-вектора этой точки; 2) с направлением вектора
Найти grad z:
25. в точке М(1,2). 26. в точке М(0,3).
27. в точке М(1,1). 28. в точке М(1,1).
Найти grad u и :
29. в точке М(1, 1, 2).
30. в точке М(3, 2, 1).
31. в точке М(1, 2, 0).
32. в точке М(3, 1, 2).
Найти частные производные второго порядка:
33. 34. 35. 36.
Проверить, что для функций:
37. 38. 39. 40.
41. Показать, что
Найти экстремумы функций:
42. 43.
44. 45.
46. 47.
48. 49.
50. 51.
52.
53.
Ответы к п. 4
1. 2.
3. 4. 5. . 6. 7.
8. 9. 10. 13.
14. 15.
16.
17. 18.
19. 20.
21. 22.
1) 23. 16/3.
24.
25. 26. 27. 28.
29. , 30. , 31. , 32. ,
33.
34.
35.
36.
42. при , . 43. Экстремума нет.
44. при . 45. при .
46. при , .
47. при . 48. Экстремума нет. 49. при . 50. Экстремума нет. 51. при .
52.
53.