- •Элементы непрерывной математики
- •§1. Переменные величины и функции.
- •§2. Пределы последовательности и функции.
- •§3. Свойства пределов. Раскрытие неопределенностей вида и
- •§4. Предел отношения при.
- •§7. Сравнение бесконечно малых.
- •§8. Непрерывность функции.
- •§9. Асимптоты.
- •§1. Производные алгебраических и тригонометрических функций.
- •§2. Производная сложной функции.
- •§3. Касательная и нормаль к плоской кривой.
- •§4. Случаи недифференцируемости непрерывной функции.
- •§5. Производные логарифмических и показательных функций.
- •§10. Число e.
- •§11. Параметрические уравнения кривой
- •2.Интегрирование подстановкой и непосредственное
- •Интегрирование по частям
- •4. Интегрирование тригонометрических функций
- •5. Интегрирование рациональных алгебраических функций
- •6. Интегрирование некоторых иррациональных алгебраических функций
- •7. Интерирование некоторых трансцендентных функций
- •8. Интегрирование гиперболических функций. Гиперболические подстановки
- •Вычисление определенного интеграла
- •Вычисление площадей
- •Среднее значение функции
- •Частные производные, полные дифференциалы и их приложения
- •Функции двух переменных и их геометрическое изображение
- •Частные производные первого порядка
- •Полный дифференциал первого порядка
- •Производные сложных функций
- •5. Производные неявных функций
- •7. Интегрирование полных дифференциалов
- •Особые точки плоской кривой
- •Огибающая семейства плоских кривых
- •Касательная плоскость и нормаль к поверхности
- •Скалярное поле. Линии и поверхности уровней. Производная в данном направлении. Градиент
- •Экстремум функции двух переменных
- •1) В точке (1;1;3),
- •2) В точке
- •3) В точке
- •Дифференциальные уравнения
- •Понятие о дифференциальном уравнении
- •Дифференциальое уравнение первого порядка с разделяющимися переменными. Ортогональные траектории
- •Дифференциальные уравнения первого порядка:
- •Однородное, 2) линейное, 3) бернулли
- •Дифференциальные уравнения, содержащие дифференциалы
- •Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка
- •Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами
- •Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами
- •Линейное дифференциальное уравнение эйлера
§10. Число e.
Числом e называется предел
![]()
Это число иррациональное и приближенно
равно e= 2,71828… Логарифмы
с основаниемe
называютсянатуральными и
обозначаются![]()
Десятичный логарифм:
![]()
ПРОИЗВОДНАЯ И ДЕФФЕРЕНЦИАЛ
§1. Производные алгебраических и тригонометрических функций.
.Определения.Производной функции
в точкеx называется
предел
(1)
Если этот предел конечный, то функция
называетсядифференцируемой в точкеx; при этом она
оказывается обязательнонепрерывной,
в этой точке.
Если же предел (1) равен
(или
),
то будем говорить, что функция
имеет
в точкеx бесконечную
производную, однако при дополнительном
условии, что функция в этой точке
непрерывна.
Производная обозначается y’
или f’(x),
или
или
Нахождение производной называется
дифференцированием функции.
.Основные
формулы дифференцирования.
1) (c)’ = 0; 2)
3)![]()
4)
5)![]()
6)
7)![]()
8)
9)![]()
10)
11)![]()
§2. Производная сложной функции.
Если,
а
тоy называетсяфункцией от функцииилисложной
функциейотx.
Тогда
или
(1)
Формулы предыдущего параграфа примут теперь общий вид:
1)
2)
3)
4)![]()
5)
6)![]()
§3. Касательная и нормаль к плоской кривой.
Угловой коэффициент касательной к
кривой
в точке кривой
равен значению производной функции
в точке
:
(1)
Это число
называют иногданаклоном кривой в
точке
Уравнениекасательной к точке
на кривой:
(2)
Уравнение нормали:
(3)
где
определяется формулой (1). Отрезки
называются соответственноподкасательной
иподнормалью, а длины отрезков
и
- длинами касательной и нормали.
§4. Случаи недифференцируемости непрерывной функции.
Угловая точка. Точка
кривой
называетсяугловой, если в этой
точки производная
не существует, но существуетлевая иправаяразличные производные:
и
.
Из угловой точки выходят два касательных
луча с наклонами
и
.
Точка возврата с вертикальной касательной.
Точка
называетсяточкой возврата с
вертикальной касательной, если в этой
точке производная
не существует, но существуетлевая иправаябесконечные производныеразного знака (
и
)
Такая точка является частным случаем
угловой. Из нее выходит один вертикальный
касательный луч или, можно считать, что
из нее выходят два слившихся касательных
луча.
Точка перегиба с вертикальной касательной.
Точка
называетсяточка перегиба с вертикальной
касательной, если в ней существует
бесконечная производная
или
.
В такой точке существует вертикальная
касательная.
В точках
и
функция
не имеет производной; в точке
она имеет бесконечную производную. Во
всех трех точках функция непрерывна,
нонедифференцируема.
§5. Производные логарифмических и показательных функций.
Основные формулы:
![]()
![]()
![]()
§6. Производные обратных тригонометрических функций.
![]()
;
![]()
![]()
§7. Производные гиперболических функций
1°. Определения.
Выражения
,
и их отношения называются соответственно
гиперболическим синусом, косинусом,
тангенсом и котангенсом и обозначаются
,
,
,
![]()
2°. Свойство гиперболических функций:
1)
4)![]()
2)
5)![]()
3)
6)![]()
§8. Производные высших порядков
Пусть мы нашли
для функции
ее производную
.
Производная от этой производно называется
производной второго порядка функции
и обозначаются
или
или
.
Аналогично определяется и обозначаются
Производная
третьего порядка
![]()
![]()
Производная
четвёртого порядка
![]()
![]()
Производная
n-го порядка
![]()
![]()
§9. Производные неявной функции
Если управление
,
неразрешенное относительно
,
определяет
как
однозначную функцию
,
то
называется
неявной функцией
.
Чтобы найти производную
этой неявной функции, нужно обе части
уравнения
продифференцировать по
,
рассматривать
как функцию от
.
Из полученного уравнения найдем искомую
производную
.
Чтобы найти
,
нужно уравнение
дважды продифференцировать по
и т.д.
§10. Дифференциал функции
Если функция
дифференцируема в точке
,
т.е. имеет в этой точке конечную производную
,
то
,
где
;
отсюда
. (1)
Главная часть
приращения
функции, линейная относительно
,
называется дифференциалом функции и
обозначается
![]()
(2)
Положив в формуле
(2)
,
получим
,
и поэтому
(3)
формула (3) верна
и в том случае, если
есть функция новой переменной t.
Из (1) следует, что
,
т.е. при достаточно малом
приращение функции приближено равно
ее дифференциалу.
В части, для
линейной функции
имеем:
.
