
- •Математический анализ Краткий курс лекций
- •Введение в математический анализ.
- •Функция. Основные определения и понятия.
- •График функции
- •Основные элементарные функции.
- •Сложная функция.
- •Обратная функция.
- •Четные и нечётные функции.
- •Периодические функции.
- •Ограниченные функции.
- •Монотонные функции. Экстремум функции.
- •Производственные функции
- •Числовая последовательность. Предел числовой последовательности.
- •Предел последовательности
- •Основные свойства пределов
- •Бесконечно малые величины. Теоремы о бесконечно малых.
- •Теоремы о непрерывных функциях
Сложная функция.
Пусть переменная у является функцией аргумента u(y=f(u)), аuв свою очередь является функцией аргумента х (u=φ(х)), все значения которой содержатся в области определения функцииf(u). Тогда у=f[φ(х)] называетсясложной функцией или функцией от функции.
Например:
y
= sin
x2
, y
= ln
Сложная функция является элементарной функцией, если она задается формулой, составленной из основных элементарных функций при помощи конечного числа алгебраических и трансцендентных операций.
Обратная функция.
Рассмотрим некоторую функцию у = f(х), которая по законуfкаждому хХ ставит в соответствие уУ. Решим обратную задачу. Пусть функцияy=f(x) монотонна. Возьмём теперь какое-то значение у0У. Тогда найдется в области Х такое значение х0при котором функция станет равной у0=f(x0). Для того чтобы по известному значению у отыскать х нам потребуется законg, в соответствии с которым, мы получим новую функцию х =g(у). Эта функция называетсяобратнойдля функцииf(х).
Если перейти к привычному обозначению зависимой и независимой переменных, то есть у = g(х), то графически это выразится перестановкой одной оси координат на место другой. Для осуществления этой операции необходимо повернуть плоскость хоу на 1800вокруг биссектрисы первого координатного угла. Таким образом, график функции у =g(х) получится как зеркальное отображение графика функции у =f(х) относительно биссектрисы первого координатного угла.
Например, функции у =ахи у =logaxвзаимно-обратные функции. Графики этих функций симметричны относительно биссектрисы первого координатного угла.
Четные и нечётные функции.
Область определения функции называется симметричной, если для любого х из области определения функции существует ( -х ) тоже принад-лежащий этой области.
Функция у = f(х) называетсячетной, если она имеет симметричную область определения и для всех х из этой области выполняется равенство
f(-х) = f(х)
Функция у = f(х) называетсянечетной, если она имеет симметричную область определения и для всех х из этой области выполняется равенство
f(-х) = - f(х)
Графики четных функции симметричны относительно оси ординат, гра-фики нечетных функций симметричны относительно начала координат.
Например: функции у = х2, y = x4 - четные ( рис 1.1 ), а функции у = х3, у = х - нечетные ( рис 1.2 ).
Периодические функции.
Функция у = f(х) называетсяпериодической, если существует такое число Т ≠ 0, что вместе с любым х из области определения функции точки (х + кТ) тоже принадлежат этой области и при этом выполняется неравенство
f(х) = f(х + кТ ). Число Т называется периодом функции.
Например у = sin x периодическая функция с периодом Т = 2π. (рис 1.9 ).
Ограниченные функции.
Функция у = f(х) называетсяограниченной сверхув некоторой области значений аргумента, если существует такое число М, что для всех х из этой областиf(х) ≤ М.
Функция у = f(х) называетсяограниченной снизув некоторой области, если существует такое числоN, что для всех х из этой областиf(х) ≥N.
Функция называется ограниченной, если она ограничена снизу и сверху.
Например: функция у
=
ограничена снизу числом 0 (рис. 1.3 )
функция у = 2 –х2ограничена сверху числом 2
функция у = sinxограниченная │sinx│≤ 1 (рис. 1.9 ).