Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ObzornLekcMAN

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
2.81 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Пр изводная, дифференцируем сть и

öèàë.

Понятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

2

 

 

 

 

 

 

 

. Îñíîвные методыдиффереíтегри

акты, которые должен знать студент 6 10

4

НеопределенныйКрив линейный интегинтеграл. Формула Грина

 

 

 

 

акт , которые должен знать студент 1 5

3

Числ вой ряд. Сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоремыиформулы, которые необходимо знать с доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Формула и ряд Тейлора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерий

представимости функции рядом Тейлора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть f 2 C

B

R(x0) . Тогда f можна представить рядом

 

Тейлора

 

 

 

(x ) тогда и только тогда, когда 8x 2

 

 

 

 

(x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выполняется

 

lim r (x) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 0

 

 

 

 

 

 

R

 

0

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДостаточноеB

n!1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условие разложения в ряд ТейлораB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть f бесконечно дифференцируемая в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

(x

0

), и существует M > 0, что для всех xокрестности2 (x ) всех

 

 

n = 0; 1; 2; : : : выполняется f(n)

(x)

6

Mn. Тогда в

B

R(x0)

 

функция f раскладывается в ряд Тейлора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

6

П меры разложения функции в ряд Тейлора

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

 

àêò

которые должен знать

 

 

 

 

 

1 5

7

Интеграл Римана его свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоремы иформулы,

которые необходимостудентзнать

доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная сходи

Примеры

разложений в ряд Тейлора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

P1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e =

 

 

 

 

k

, x 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0 k!

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

Rk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x = P1

 

( 1)

 

x2

 

+1

, x 2

R

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

(2k+1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x =

P1

 

( 1)

k

x2

k

,

 

x 2

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

(2k)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

 

( 1):::( n+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x) = 1 +

 

 

xk, x 2 ( 1; 1);

 

k=1

 

 

k

+1x

k

 

k!

 

 

 

ln(1 + x) =

P1

 

( 1)

, x 2 ( 1; 1].

 

k=1

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

6

П меры разложения функции в ряд Тейлора

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

акт которые должен знать

 

1 5

7

Интеграл Римана и его свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать

доказательством

 

 

 

9.

Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

 

 

 

 

сходи

Криволинейная

 

 

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

6 П меры разложения функции в ряд Тейлора

акт которые должен знать

1 5

 

7 Интеграл Римана и его свойства

 

 

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8 Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

9. Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать доказательством

 

 

сходи

Разбиение

 

 

 

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная

 

Разбиением отрезка [

b] называется система точек

 

 

 

[a; b] = fxkgn

, ãäåa; = x0 < x1

< x2 < : : : < xn 1 < xn = b.

k=0

 

 

 

 

 

 

 

Длина отрезка разбиения xk = xk xk 1, k = 1; 2; : : : ; n

 

 

 

Мелкость разбиения

 

 

 

 

 

 

Диаметром или мелкостью разбиения называется величина

 

 

 

d( ) = maxf xk; k = 1; 2; : : : ; ng

 

 

 

 

 

 

Интегральная сумма

 

 

 

 

 

 

Пусть функция f определена на отрезке [a; b]. Рассмотрим

 

 

разбиение [a; b] и систему точек : = f kgn

, k 2 [xk 1; xk].

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

Интегральной суммой функции f, соответствующей разбиению

и системе точек , называется (f; ; ) = Pnk=1 f( k) xk

 

 

 

Содержание

 

6

П меры разложения функции в ряд Тейлора

 

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

акт которые должен знать

 

1 5

 

7 Интеграл Римана и его свойства

 

 

 

 

 

 

 

Теоремы иформулы,

которые необходимостудентзнать доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

 

сходи

Интеграл Римана

 

 

 

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная

 

Интегралом Римана (определенным интегралом) функции f на

 

 

отрезке [a; b]

 

 

R b f(x

 

x) называется предел

 

 

 

 

 

 

 

 

(обозначениесумм f; ; )a при )d( ) ! 0 если он существует,

интегральныхконечен не зависит от выбора системы точек .

 

 

 

Определение интеграла на языке "

 

 

Число A = R b f(x)dx, åñëè 8" > 0 9 (") > 0: 8 [a; b]: d( ) < ,

 

 

 

8 ) j (f; ;a ) Aj < "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегрируемая функция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция f называется интегрируемой по Риману на отрезке

 

 

[a; b] если существует число A =

Rab f(x)dx. Множество

 

âñåõ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rфункций,[a; b]

интегрируемых по Риману на [a; b], обозначается

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

6

П меры разложения функции в ряд Тейлора

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

 

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

àêò

которые должен знать

 

1 5

 

7 Интеграл Римана и его свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

 

 

 

 

сходи

Свойства интеграла Римана

 

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная

f 2 R[a; b] ) f ограничена на [a; b].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f монотонна на [a; b] ) f 2 R[a; b]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 2 C[a; b] ) f 2 R[a; b].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R b dx = b a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fa2 R[a; b] ) 8[c; h] [a; b] f 2 R[c; h]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\ R[c; b]. Тогда f 2 R[a; b] и

 

Пусть a < c < b, f 2 R[a; c]

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rab f(x)dx = Rac f(x)dx + Rcb f(x)dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f; g 2 R[a; b]. Тогда 8 ; 2

 

 

f + g 2 R[a; b] è

 

R b f(x) + g(x) dx = R b f(x)dx + R b g(x)dx.

 

a

 

>

a

 

 

a

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f; g 2 R[a; b]. Тогда f g 2 R[a; b].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 2 R[a; b], f(x)

 

 

0 на [a; b]. Тогда

Rab f(x)d

 

x

 

 

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

6

П меры разложения функции в ряд Тейлора

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

акт которые должен знать

 

1 5

7 Интеграл Римана и его свойства

 

 

 

 

 

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать

доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

 

 

 

Свойства интеграла Римана

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная сходи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R b f(x)dx =6 R a f(x)dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fa2 R[a; b] ) jfbj 2 R[a; b]. Ïðè ýòîì åñëè a < b, òî

 

 

 

 

 

 

 

Rab f(x)dx

Rab jf(x)jdx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть f 2 R[a; b], функция g отличается от f на [a; b]

 

 

конечном числе точек. Тогда g 2 R[a; b], и выполняется

 

 

равенство Rab g(x)dx =

Rab f(x)dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 2 C[a; b], g 2 R[a; b]

и не меняет знака на [a; b]. Тогда

 

 

существует 2 (a; b): R b f(x)g(x)dx = f( ) R b g(x)dx.

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

Пусть f 2 R[a; b], F непрерывная на [a; b] первообразная

 

 

 

f на (a; b). Тогда

R b

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a f(x)dx = F (x) a= F (b) F (a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

6

Ï ìåðû

 

 

 

функции ряд Тейлора

àêò

которые должен знать

 

1 5

7

Интеграл разложенияРимана его свойства

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический

ряд. Ряд Фурье

 

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние

 

 

 

 

доказательством

 

 

 

 

 

сходи

Тригонометрическая система

10. Функциональный ряд. Точåчнаяинтеграларавномерная

 

Пусть ! > 0. Система функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1; cos !x; sin !x; cos 2!x; sin 2!x; : : :g называется

тригономеòðической системой с общим периодом T = 2 =!

 

 

 

Тригонометрический ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðÿä âèäà a0

+ P1

ak cos k!x + bk sin k!x называется

 

 

 

 

2

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тригонометрическим рядом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд Фурье

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть функция f периодическая с периодом T , f 2 R[0; T ].

 

 

 

 

2

R T

f(x) cos k!xdx (k = 0; 1; 2; : : :),

 

 

Èíòåãðàëû ak = T

0

 

 

 

bk = 2

R T f(x) sin k!xdx (k = 1; 2; : : :) называются

 

åå

 

 

 

 

 

T

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициентамиa20 + P1k=1 ak cos k!xФурье,+ bkаsinрядk!xс этиминазываетсякоэффициентамие¼ рядом Фурье

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

6

Ï ìåðû

 

 

 

 

функции ряд Тейлора

àêò

которые должен знать

1 5

 

 

7

Интеграл

разложенияРимана его свойства

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

 

 

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

Теоремы иформулы,

которые необходимостудентзнать доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние интеграла

 

 

сходи

Прямоугольник и его разбиение

10. Функциональный ряд. Точечная и равномерная

 

 

 

 

 

2 называется

 

 

Пусть a < b,

< h. Прямоугольн ком в

 

 

 

 

A = [a; b] [c; h]. Если есть разбиения

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a; b] = fa = x0

< x1

< : : : < xn = bg,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[c; h] = fc = y0

< y1 < : : : < ym = hg, то разбиением (A)

 

 

называется совокупность всевозможных прямоугольников

 

 

(A) =

 

[xj 1; xj] [yk 1; yk]

n

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1k=1. Их конечное число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = n m. Перенумеруем их произвольным образом:

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A) = fAqgq=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длина диагонали

 

 

Обозначим d(A ) = sup j zj: ; z 2 A

k

 

 

прямоугольникаq A ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jAqj = [xj 1

; xj] q [yk 1; yk] =

(xj xj 1) (yk

 

yk

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объем Aq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

6

Ï ìåðû

 

 

 

 

функции ряд Тейлора

акт которые должен знать

 

1 5

7

Интеграл разложенияРимана его свойства

Понятия и акты, которые должен знать студент 6 10

8

Тригонометрический ряд. Ряд Фурье

 

 

 

Теоремы иформулы, которые необходимостудентзнать

доказательством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Двойной интеграл. Вычисл ние интеграла

 

 

сходи

Диаметр разбиения

 

 

10. Функциональный ряд. Точечная и равномерная

 

Диаметром разбиения называется величина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d( ) = max d(Aq); q = 1; 2; : : : ; pg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегральная сумма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть функция f определена на прямоугольнике A. Рассмотрим

 

 

разбиение (A) и систему точек : = f qgp

 

, q 2 Aq.

 

 

 

 

 

 

q=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегральной суммой функции f, соответствующей разбиению

и системе точек , называется (f; ; ) =

Pp

 

 

 

 

q=1 f( q) jAqj

 

 

Интеграл Римана по прямоугольнику

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегралом Римана от функции f по прямоугольнику A

 

 

(обозначение RA f(x)dx èëè RRA f(x; y)dxdy)

 

называется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предел интегральных сумм (f;

; ) ïðè d( ) !

 

0 åñëè îí

 

 

 

 

 

существует, конечен и не зависит

от выбора системы точек

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]