
- •1. Формула Тейлора 2-го порядка с остаточным членом в форме Пеано для функции нескольких переменных.
- •2. Теорема о смешанных производных.
- •7.3.1. Теорема о смешанных производных
- •3. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Лагранжа для функции одной переменной.
- •4. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Лагранжа для функции нескольких переменных.
- •5. Критерий выпуклости функции. Доказательство . Следствие.
- •6. Критерий выпуклости функции. Доказательство . Следствие.
- •7. Лемма о знакопостоянной функции .
- •8. Необходимое условие глобального экстремума функции.
- •8.3.2. Необходимое условие глобального экстремума
- •9. Метод Лагранжа отыскания экстремумов (доказательство теоремы).
- •10. Лемма о системе линейных уравнений. Следствие.
- •1. Лемма о многочлене Тейлора .
- •2. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано.
- •3. Вывод формулы для . Частный случай для.
- •4. Асимптоты функции.
- •5. Разложение синуса по формуле Маклорена.
- •6. Разложение косинуса по формуле Маклорена.
- •7. Условие строгой монотонности функции (1-е утверждение теоремы 8.1).Теорема
- •8. Условие нестрогой монотонности функции (2-е утверждение теоремы 8.1).
- •9. Необходимое условие экстремума функции нескольких переменных.
- •10. Достаточное условие экстремума функции нескольких переменных.
2. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано.
Следствие.
Пусть функция
раз дифференцируема в окрестности
точки
.
Тогда для любого
справедлива формула
.
(4)
Доказательство.
Достаточно
установить, что
.
Имеем
.
Отсюда
следует, что
.
Следовательно,
,
где
.■
Формула
(4) называется формулой Тейлора порядка
с остаточным
членом в форме Пеано.
3. Вывод формулы для . Частный случай для.
Дифференциал
функции
называется дифференциалом первого порядка или первым дифференциалом.
Пусть
при фиксированных значениях приращений
,
первый дифференциал
является дифференцируемой функцией
переменных
.
Дифференциал первого порядка от функции
называетсядифференциалом
второго порядка или
вторым
дифференциалом
функции
и обозначается символом
,
т.е.
Пусть
уже определен дифференциал
-го
порядка
функции
,
и он является
при фиксированных значениях приращений
дифференцируемой функцией. Дифференциал
первого порядка от функции
называетсядифференциалом
-го
порядка функции
и обозначается символом
,
т.е.
Заметим,
что при построении
каждое слагаемое в
заменяется
на
слагаемых, поэтому количество слагаемых
у дифференциала
в
раз больше количества слагаемых у
дифференциала
.
Найдем
выражение для второго дифференциала
:
.
(9)
Частный
случай.
Для функции
от
двух переменных выражение для второго
дифференциала имеет вид
.
Если
смешанные производные второго порядка
функции
непрерывны, то они равны (теорема 7.1). В
этом случае второй дифференциал
функции
имеет вид
.
▲
4. Асимптоты функции.
Асимптоты графика функции — это прямые. Различают вертикальные и наклонные асимптоты. Среди наклонных асимптот выделяют горизонтальные асимптоты.
Прямая
,
параллельная оси
,
называется
вертикальной асимптотой графика
функции
,
если один из пределов
,
или
оба равны
.
Если
—
вертикальная
асимптота
графика
функции
,
то
—
точка разрыва функции
2-го рода. Например, график функции
имеет вертикальную асимптоту
,
так как
,
.
Прямая
называетсянаклонной
асимптотой графика
функции
,
если
или
.
Теорема
8.7. Прямая
тогда и только
тогда является наклонной асимптотой
графика функции
при
,когда
существуют
конечные пределы
,
(6)
(,
).
Необходимость вытекает из следующих цепочек равенств:
—асимптота
.
.
Достаточность. Пусть существуют конечные пределы (6). Тогда
.
Отсюда
следует, что прямая
является наклонной асимптотой графика
функции
при
.
Аналогично рассматривается случай при
.