ObzornLekcMAN
.pdf
|
|
Содержание |
|
Понятия |
акты, которыедолжензнать |
1 5 |
|
6 10 |
|
||
Теоремыèформулы, которые необходимостудентзнать доказательством |
Обзорные лекции по математическому анализу
для студентов факультета математики и информационных технологий специальностей Прикладная математика иИнформатика
Машаров Павел Анатольевич Донецк, ДонНУ, 27.05 и 29.05 2014 г
|
|
|
|
Содержание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Понятия |
акты, которыедолжензнать |
1 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Теоремыèформулы, которые необходимостудентзнать доказательством |
||||||||||||||||||||
1 |
Содержание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
Понятия |
факты, которые должен знать студент 1 5 |
||||||||||||||||||
|
1. |
Производная, дифференцируемость и дифференциал. |
||||||||||||||||||
|
Правила дифференцирования |
|||||||||||||||||||
|
2. |
Неопределенный интеграл. Основные методы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
интегрирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
Числовой ряд. Сходимость |
||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
интеграл. Формула Грина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
5. КриволинейныйФормула ряд Тейлора |
|||||||||||||||||||
Понятия |
факты, которые должен знать студент 6 10 |
|||||||||||||||||||
|
6 |
Примеры |
функции в ряд Тейлора |
|||||||||||||||||
|
7 |
Интеграл Риманаразложенияего |
свойства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
98. |
ДвойнойТригонометрическийинтеграл. Вычислениеряд. Ряд Фурьеинтеграла |
|
|
|
Содержание |
|
Понятия |
акты, которыедолжензнать |
1 5 |
|
|
6 10 |
|
|||
Теоремыèформулы, которые необходимостудентзнать доказательством |
||||
|
10. Функциональный ряд. Точечная и равномерная |
|||
4 |
сходимости |
|
|
|
Теоремы и формулы, которые необходимо знать с |
||||
|
доказательством |
|
|
|
|
1. Непрерывные функции. Свойства функций непрерывных |
|||
|
на компакте |
|
|
|
|
2. Локальный экстремум функций одной переменной. |
|||
|
Необходимые условия. Достаточные условия. |
|||
|
3 |
Интеграл Римана. Формула Ньютона Лейбница |
||
|
4. |
Дифференцируемость функции нескольких переменных. |
||
|
Необходимые условия. Достаточные условия |
5. Формула Тейлора. Ряд Тейлора. Необходимые и достаточные условия представления функции рядом Тейлора
|
|
|
|
|
Содержание |
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
||||||||||||||
|
àêò |
, которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный |
|
|
|
|
|
. Основные методы интегри |
|||||||||||
Понятия |
акты, которые должен знать студент 6 10 |
5. Формулалинейныйряд Тейлоинтеграл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
||||||||||||||||||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
|
интег |
. Формула Грина |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
Êðèâ |
|
|
|
|||||||||||
Производная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Производной функции f(x) в точке x |
называется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
f |
0(x |
0 |
) = lim |
f(x0+ x) f(x0) = |
lim f0(x) f(x0) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
x!0 |
x |
x!x0 |
x x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Дифференцируемость и дифференциал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Если приращение f(x0) = f(x0 + x) f(x0) функции f в |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x0 |
â âèäå f(x0) = A x + ( x) x, ãäå A |
|
|||||||||||||||
точкезависитпредставимоот x ( x) ! 0 при x ! 0, то функция f |
|
||||||||||||||||||||
называется дифференцируемой в точке x0, а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
A x называется ее дифференциалом в точкепроизведениеx |
|||||||||||||||||||||
обозначается df(x0). |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание |
|
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
|||||||||||||||||||||||
|
акт , которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный |
|
|
|
|
. Основные методы интегри |
||||||||||||||||||||||||
Понятия |
акты, которые должен знать студент 6 10 |
5. Формулалинейныйряд Тейлоинтеграл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
интег |
. Формула Грина |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Êðèâ |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Связь между дифференцируемостью и наличием производной |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Функция f дифференцируема в точке x0 |
() ó íåå |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
существует производная в этой точке, при этом дифференциал |
||||||||||||||||||||||||||||||||
df(x0) = f0(x0) x = f0(x0)dx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Правила вычисления производных (дифференцирования) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
C0 = 0, (Cu)0 |
= C u0 |
(C = Const); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
(u v)0 = u0 v0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
(uv) |
0 |
0 |
|
0 |
; 0 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
0= u |
v 0+ uv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
(u=v) |
= (u v uv |
)=v |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
f(g(x)) 0 = f0(g(x)) g0(x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание |
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
||
|
акт , которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный |
|
. Основные методы интегри |
Понятия |
акты, которые должен знать студент 6 10 |
5. |
Формулалинейныйряд Тейлоинтеграл |
|
|
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
интег . Формула Грина |
||||
|
|
4 |
Êðèâ |
Таблица производных |
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
1 |
x |
|
0 |
= |
0 x |
1 |
|
|
|
||||
) |
|
|
|
1 . |
|
|
|
||||||
3 |
loga x) = x |
ln a . |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
5 |
os x)0 |
= sin x. |
|
||||||||||
|
|
|
|||||||||||
= |
12 |
|
. |
|
|||||||||
7. (ctg x)0 |
x |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
sin |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
8. (arcsin x) 0 = p11 x2 . |
|||||||||||||
10. (arctg x) |
= 1+x2 . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.(sinax)0 =0 ax ln a 4. x) = cos x. 6. (tg x)0 = 12
cos x
9. (arccos x)0 = p11 x2 . 11. (arcctg x)0 = 1+1x2 .
|
Содержание |
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
||
Понятия |
акт , которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный интеграл. |
Основные методы интегри |
|
акты, которые должен знать студент 6 10 |
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
|
||
|
|
5. |
Формулалинейныйряд Тейлоðà |
|
|
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
интег л. Формула Грина |
||||
|
|
4 |
Êðèâ |
Первообразная |
|
|
|
Функция F (x) называется первообразной функции f(x) на |
|||
некотором промежутке, если F (x) непрерывна на этом |
|||
промежутке |
дифференцируема в каждой его внутренней |
||
точке, причем |
F 0(x) = f(x). |
|
|
Неопределенный Rинтеграл |
функции f(x), то множество |
||
Åñëè F (x) |
|
|
|
F (x) + C; Cпервообразная2 , . . совокупность всех первообразных |
|||
é |
, |
называется неопределенным интегралом |
функции f(x) и обозначается R f(x)dx.
|
|
|
|
|
|
Содержание |
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
|||||||||||
Понятия |
àêò |
, которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный интеграл. |
Основные методы интегри |
||||||||||||||
акты, которые должен знать студент 6 10 |
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5. Формулалинейныйряд Тейлоðà |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
интег л. Формула Грина |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Êðèâ |
|
|
|||||||||
Правила интегрирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
R |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
d |
Rf(x)dx |
= f(x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
0 |
f(x)dx = f(x)dx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
R |
(x)dx = |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
R |
f |
|
dRf(x) = f(x) + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
f(x)dx = f(x)dx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
R f(x) + g(x) dx = R f(x)dx + R g(x)dx. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание |
|
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
|||||||||||
Понятия |
|
àêò |
|
, которые должен знать студент 1 5 |
2 |
Неопределенный интеграл. |
Основные методы интегри |
||||||||||||||||||||||||||
|
акты, которые должен знать студент 6 10 |
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Формулалинейныйряд Тейлоðà |
|
|
|
|
|
|
||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
интег л. Формула Грина |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица |
интегралов |
|
|
|
|
|
4 |
Êðèâ |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xx+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1. |
|
|
x |
dx = |
|
|
+ C, =6 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
R |
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2 |
|
dx |
= ln jxj + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
R |
|
x |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
R |
a |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
dx = ln a + C, a > 0, a =6 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
4 |
R |
sin x dx = cos x + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
5 |
cos x dx = sin x + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
6. |
R |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R |
|
cos2 x |
= tg x + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
7. |
|
|
dx |
= ctg x + C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
R |
|
sin2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
8. |
|
|
dx |
|
|
1 |
|
|
|
|
x |
+ C, a =6 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
R |
|
x2+a2 |
= a arctg a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
9. |
|
|
2dx 2 |
= |
|
|
|
1 ln |
|
|
|
+ C, a =6 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x+a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
x a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10. |
R |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
pa2 x2 |
|
|
= arcsin jaj + C, a =6 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
11. |
R |
|
|
dx |
|
|
= ln x + |
p |
x2 + a + C, a =6 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
px2+a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание |
|
|
1 |
Пр изводная, дифференцируем сть и диффере циал. |
||||||||||||||||||
Понятия |
àêò |
|
, которые должен знать студент 1 5 |
|
2 |
Неопределенный интеграл. Основные методы интегри |
|||||||||||||||||||||||||||||
акты, которые должен знать студент 6 10 |
|
3 |
Числ вой ряд. Сходимость |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Формулалинейныйряд Тейлоðà |
||||||||||||||
Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством |
|
|
интег л. Формула Грина |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Êðèâ |
|
|
|
|
|||||||||
подстановка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Åñëè R |
f(t)dt = F (t) + C и '(x) дифференцируема на I, а |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
f('(x)) определенà на I, тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
R |
f '(x) |
'0(x)dx = R |
f('(x))d('(x)) = F ('(x)) + C |
||||||||||||||||||||||||||||||||
R |
sin |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
4 |
x + C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
x cos xdx = 4 sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
замена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Пусть '(x) обратима на I, f '(x) определена на I, и |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
существует |
R |
f |
|
'(x) |
|
|
|
0 |
(x)dx = F (x) + C, тогда |
|
|||||||||||||||||||||||||
( |
|
|
' |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
R |
|
|
|
|
|
|
|
t = '(x); |
|
|
) |
|
|
|
|
1(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
f(t)dt = |
|
|
|
|
|
|
= F |
' |
+ C |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
dt = '0(x)dx |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
R p1 x2dx = fx = sin tg = 21 |
xp1 x2 |
+ arcsin x + C |