- •1. Определение вектора. Длина вектора. Коллинеарность, компланарность векторов.
- •2. Умножение вектора на число. Свойства операции.
- •3. Сложение векторов, вычитание векторов.
- •4. Базис на плоскости. Теорема о разложении любого вектора по трём базисным векторам.
- •5. Базис в пространстве. Теорема о разложении любого вектора по трем базисным векторам.
- •6. Линейная зависимость векторов.
- •7. Декартова система координат на плоскости и в пространстве, координаты вектора.
- •8. Геометрический смысл координат вектора. Проекция вектора на координатные оси. Направляющие косинусы вектора
- •9. Деление отрезка в данном отношении.
- •6.4. Некоторые приложения скалярного произведения
- •11. Выражение скалярного произведения вектора через координаты сомножителей. Теорема.
- •12. Длина вектора, длина отрезка, угол между векторами, условие перпендикулярности векторов.
- •13. Векторное произведение векторов, его свойства. Площадь параллелограмма.
- •14. Смешанное произведение векторов, его свойства. Условие компланарности вектора. Объем параллелепипеда. Объём пирамиды.
- •15. Способы задания прямой на плоскости.
- •16. Нормальное уравнение прямой на плоскости (вывод). Геометрический смысл коэффициентов.
- •17. Уравнение прямой на плоскости в отрезках (вывод).
- •Приведение общего уравнения плоскости к уравнению плоскости в отрезках.
- •18. Уравнение прямой на плоскости с угловым коэффициентом (вывод).
- •19. Уравнение прямой на плоскости, проходящей через две точки (вывод).
- •20. Угол между прямыми на плоскости (вывод).
- •21. Расстояние от точки до прямой на плоскости (вывод).
- •22. Условия параллельности и перпендикулярности прямых на плоскости (вывод).
- •23. Уравнение плоскости. Нормальное уравнение плоскости (вывод). Геометрический смысл коэффициентов.
- •24. Уравнение плоскости в отрезках (вывод).
- •25. Уравнение плоскости, проходящей через три точки (вывод).
- •26. Угол между плоскостями (вывод).
- •27. Расстояние от точки до плоскости (вывод).
- •28. Условия параллельности и перпендикулярности плоскостей (вывод).
- •29. Уравнения прямой в r3. Уравнения прямой, проходящей через две фиксированные точки (вывод).
- •30. Канонические уравнения прямой в пространстве (вывод).
- •Составление канонических уравнений прямой в пространстве.
- •Частные случаи канонических уравнений прямой в пространстве.
- •Канонические уравнения прямой проходящей через две заданные точки пространства.
- •Переход от канонических уравнений прямой в пространстве к другим видам уравнений прямой.
- •31. Угол между прямыми (вывод).
- •32. Расстояние от точки до прямой на плоскости (вывод).
- •Расстояние от точки до прямой на плоскости – теория, примеры, решения.
- •Первый способ нахождения расстояния от заданной точки до заданной прямой на плоскости.
- •Второй способ, позволяющий найти расстояние от заданной точки до заданной прямой на плоскости.
- •Решение задач на нахождение расстояния от заданной точки до заданной прямой на плоскости.
- •Расстояние от точки до прямой в пространстве – теория, примеры, решения.
- •Первый способ нахождения расстояния от точки до прямойaв пространстве.
- •Второй способ, позволяющий находить расстояние от точки до прямойaв пространстве.
- •33. Условия параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.
- •34. Взаимное расположение прямых в пространстве и прямой с плоскостью.
- •35. Классическое уравнение эллипса (вывод) и его построение. Каноническое уравнение эллипса имеет вид , где– положительные действительные числа, причём.Как построить эллипс?
- •36. Классическое уравнение гиперболы (вывод) и его построение. Асимптоты.
- •37. Каноническое уравнение параболы (вывод) и построение.
- •38. Функция. Основные определения. Графики основных элементарных функций.
- •39. Числовые последовательности. Предел числовой последовательности.
- •40. Бесконечно малые и бесконечно большие величины. Теорема о связи между ними, свойства.
- •41. Теоремы о действиях над переменными величинами, имеющими конечные пределы.
- •42. Число e.
- •Содержание
- •Способы определения
- •Свойства
- •История
- •Приближения
- •43. Определение предела функции. Раскрытие неопределённостей.
- •44. Замечательные пределы, их вывод. Эквивалентные бесконечно малые величины.
- •Содержание
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •45. Односторонние пределы. Непрерывность и разрывы функции. Односторонние пределы
- •Левый и правый пределы функции
- •Точка разрыва первого рода
- •Точка разрыва второго рода
- •Точка устранимого разрыва
- •46. Определение производной. Геометрический смысл, механический смысл производной. Уравнения касательной и нормали к кривой и точке.
- •47. Теоремы о производной обратной, сложной функций.
- •48. Производные простейших элементарных функций.
- •49. Дифференцирование параметрических, неявных и степенно-показательных функций.
- •21. Дифференцирование неявных и параметрически заданных функций
- •21.1. Неявно заданная функция
- •21.2. Функция, заданная параметрически
- •50. Производные высших порядков. Формула Тейлора.
- •51. Дифференциал. Применение дифференциала к приближенным вычислениям.
- •52. Теоремы Ролля, Лагранжа, Коши. Правило Лопиталя.
- •53. Теорема о необходимом и достаточном условиях монотонности функции.
- •54. Определение максимума, минимума функции. Теоремы о необходимом и достаточном условиях существования экстремума функции.
- •Теорема (необходимое условие экстремума)
- •55. Выпуклость и вогнутость кривых. Точки перегиба. Теоремы о необходимом и достаточном условиях существования точек перегиба.
- •Доказательство
- •57. Определители n-ого порядка, их свойства.
- •58. Матрицы и действия над ними. Ранг матрицы.
- •Определение
- •Связанные определения
- •Свойства
- •Линейное преобразование и ранг матрицы
- •59. Обратная матрица. Теорема о существовании обратной матрицы.
- •60. Системы линейных уравнений. Матричное решение систем линейных уравнений. Правило Крамера. Метод Гаусса. Теорема Кронекера-Капелли.
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений, методы решения, примеры.
- •Определения, понятия, обозначения.
- •Решение элементарных систем линейных алгебраических уравнений.
- •Решение систем линейных уравнений методом Крамера.
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений матричным методом (с помощью обратной матрицы).
- •Решение систем линейных уравнений методом Гаусса.
- •Теорема Кронекера – Капелли.
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений общего вида.
- •Метод Гаусса для решения систем линейных алгебраических уравнений общего вида.
- •Запись общего решения однородных и неоднородных систем линейных алгебраических с помощью векторов фундаментальной системы решений.
- •Решение систем уравнений, сводящихся к слау.
- •Примеры задач, сводящихся к решению систем линейных алгебраических уравнений.
52. Теоремы Ролля, Лагранжа, Коши. Правило Лопиталя.
Теорема 1 (теорема Лагранжа). Если функция Y=F(X) непрерывна на отрезке [Ab] и дифференцируема во всех внутренних точках этого отрезка, то внутри отрезка [Ab] найдется хотя бы одна точка C, A < C < B, что
F(B) - F(A) = F′(C) (B – A).
Доказательство.
Обозначим
![]()
И рассмотрим вспомогательную функцию F(X) = F(X) - F(A) - (X - A)Q. Эта функция удовлетворяет всем условиям теоремы Ролля: она непрерывна на [Ab], дифференцируема на (Ab) и F(A)=F(B)=0. Следовательно, на интервале (Ab) есть точка С, в которой F’(C)=0. Но F’(X)=F’(X) – Q, То есть F’(C) = F’(C) – Q. Подставив в это равенство значение Q, получим
![]()
Откуда непосредственно следует утверждение теоремы.
Замечание. Геометрический смысл теоремы Лагранжа: на графике функции Y = F(X) найдется точка, касательная в которой параллельна отрезку, соединяющему точки графика с абсциссами А и B.

Теорема 2 (теорема Коши). Если F(X) И G(X) – функции, непрерывные на [Ab] и дифференцируемые на (Ab), и G′(X)≠0 на (Ab), то на (Ab) найдется такая точка X=C, A<C<B, Что
![]()
Доказательство.
Обозначим

При этом G(B)-G(A) не равно нулю, иначе по теореме Ролля нашлась бы точка внутри отрезка [Ab], в которой G’(X)=0, что противоречит условию теоремы. Рассмотрим вспомогательную функцию
![]()
Для которой выполнены все условия теоремы Ролля (в частности, F(A)=F(B)=0). Следовательно, внутри отрезка [Ab] существует точка Х=с, в которой F’(C)=0. Но

Подставляя в это равенство значение Q, получаем доказательство утверждения теоремы.
Теорема Ролля
Знание производной некоторой функции позволяет судить о характерных особенностях в поведении этой функции. В основе всех таких исследований лежат некоторые простые теоремы, называемые теоремами о среднем в дифференциальном исчислении.
Начнем рассмотрение таких теорем с теоремы, связываемой с именем французского математика Ролля (1652–1719).
Теорема
1.1. Если функция
непрерывна
на отрезке
,
дифференцируема во всех его внутренних
точках, а на концах отрезка
,
обращается
в ноль, то существует, по крайней мере,
одна точка
,
в которой
.
Доказательство.
Так как функция непрерывна на отрезке
,
то, согласно свойству 11.1.1, она должна
достигать хотя бы один раз на этом
отрезке своего минимума
и
максимума
(рис. 1.1).
Если
,
функция постоянна, то есть
.
Но в этом случае
для
любого
.
В
общем случае
,
и хотя бы одно из этих чисел не равно
нулю. Предположим для определенности,
что
.
Тогда существует точка
,
в которой
.

Рис. 1.1
Так
как рассматриваемое значение
является
максимальным, то для него справедливо,
что
для
и
.
Рассмотрим пределы
для
![]()
и
для
.
Так
как оба предела равны производной
функции
в
одной и той же точке
,
то они равны между собой. Значит, из
одновременности
и
следует,
что
,
что и требовалось доказать.
Следует
отметить, что данная теорема справедлива
и в том случае, когда на концах отрезка
функция
не обращается в ноль, но принимает равные
значения
.
Доказательство проводится аналогично.
Геометрический
смысл данной теоремы следующий: если
непрерывная кривая пересекает ось
в
двух точках
,
или
принимает в них равные значения, то, по
крайней мере, в одной точке между
и
касательная
к кривой параллельна оси
.
Необходимо
отметить, что если не во всех точках
у
рассматриваемой функции существует
производная, то теорема может не
выполняться. Это касается, например,
функции
(рис. 1.2):

Рис. 1.2
Данная
функция непрерывна на отрезке
и
обращается в ноль на его концах, но ни
в одной точке внутри отрезка производная
не равна нулю.
