
- •Вычисление определителей 2-го, 3-го и высших порядков
- •1. Определитель 2-го и 3-го порядков.
- •2. Определитель произвольного порядка.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Действия над матрицами, вычисление обратной матрицы. Решение матричных уравнений
- •1. Алгебра матриц.
- •2. Обратная матрица.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Решение систем линейных уравнений методом Крамера и Гаусса
- •1. Метод Крамера.
- •2. Метод Гаусса.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Векторная алгебра. Вычисление координат, модуля и направляющих косинусов вектора
- •1. Векторная алгебра.
- •2. Деление отрезка в данном отношении.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов
- •1. Скалярное произведение векторов.
- •2. Векторное произведение векторов.
- •3. Смешанное произведение векторов.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Прямая линия на плоскости
- •1. Общее уравнение прямой.
- •2. Уравнение прямой в отрезках.
- •3. Каноническое уравнение прямой.
- •6. Параметрические уравнения прямой.
- •7. Прямая с угловым коэффициентом.
- •8. Нормальное уравнение прямой.
- •10. Условия параллельности и перпендикулярности прямых. Нахождение угла между прямыми.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Плоскость и прямая в пространстве
- •1. Общее уравнение плоскости.
- •2. Уравнение плоскости в отрезках.
- •3. Уравнение плоскости, проходящей через три точки, не лежащие на одной прямой.
- •5. Уравнение плоскости, параллельной двум неколлинеарным векторам и проходящей через точку.
- •7. Нормальное уравнение плоскости.
- •9. Общие уравнения прямой.
- •10. Канонические уравнения прямой.
- •12. Параметрические уравнения прямой.
- •13. Взаимное расположение прямых и плоскостей.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Кривые второго порядка
- •1. Эллипс.
- •2. Гипербола.
- •3. Парабола.
- •4. Единое определение кривой второго порядка.
- •5. Полярное уравнение кривой второго порядка.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Предел числовой последовательности. Предел функции
- •1. Предел числовой последовательности.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раскрытие неопределенностей. Замечательные пределы
- •1. Замечательные пределы.
- •2. Сравнение бесконечно малых.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Непрерывность функции. Точки разрыва функции
- •1. Непрерывность функции.
- •2. Точки разрыва.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Вычисление производных
- •1. Производная и ее геометрический и механический смысл.
- •3. Производные основных элементарных функций.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Производная неявной, параметрически заданной и сложно-степенной функции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Производные высших порядков. Дифференциал функции. Приложения дифференциалов
- •1. Производные высших порядков.
- •2. Дифференциал функции.
- •3. Формула приближенного вычисления.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Правило Лопиталя. Точки экстремума функции.
- •1. Правило Лопиталя.
- •2. Возрастание и убывание функции.
- •3. Точки экстремума функции.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Исследование функций и построение графиков
- •1. Выпуклость и вогнутость функции.
- •2. Точки перегиба функции.
- •3. Асимптоты функции.
- •4. Общий план исследования функции и построение графика.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
2. Точки разрыва.
Если функция определена в некоторой окрестности точки а, но не является непрерывной в этой точке, то говорят, что она имеет разрыв в этой точке, точка а при этом называется точкой разрыва функции f (x).
Приведем классификацию точек разрыва функции.
Точка разрыва х = а функции
называетсяточкой разрыва первого рода, если существуют конечные пределы
,
, но функция все же разрывна ва.
а – точка скачка функции
, если
(см. рис. 11.2),
а – точка устранимого разрыва функции
, если скачок
равен нулю, т.е.
(см. рис. 11.3).
Точка разрыва х = а функции
называетсяточкой разрыва второго рода, если а не является точкой разрыва первого рода, т.е. если равен бесконечности или не существует хотя бы один из односторонних пределов
,
.
а – точка бесконечного разрыва функции
, если пределы
и
существуют, но хотя бы один из них бесконечный (см. рис. 11.4).
Рис. 11.2 Рис. 11.3
Рис. 11.4
Примеры решения задач
Установить
характер точки разрыва функции
в точке
или доказать непрерывность функции в
этой точке:
1.
;
2.
3.
;
4.
;
5.
Решение:
1.
При
функция
не определена, следовательно, она не
непрерывна в этой точке. Так как
то
– точка устранимого разрываI
рода.
2.
По сравнению с первым примером функция
доопределена в точке
так, что
следовательно, данная функция непрерывна
в этой точке.
3.
При
функция
не определена. Так как пределы функции
слева и справа от точки
конечны и различны:
,
то
в точке
функция имеет разрывI
рода.
4.
При х = 0
функция
не определена;
,
.Так
как один из односторонних пределов
бесконечен, то
– точка разрыва II
рода.
5.
При х
= 0 функция
не определена. Так как односторонние
пределы
не существуют (значения функции колеблются
от –1 до 1 и от 1 до –1, не стремясь ни к
какому числу), то х
= 0 – точка разрыва II
рода.
Задачи для самостоятельного решения
Какие из следующих функций являются непрерывными в точке х = –1? В случае нарушения непрерывности установить характер точки разрыва:
1.
;
2.
3.
;
4.
;
5.
;
6.
Исследовать на непрерывность функцию, найти точки разрыва и указать характер разрыва:
7.
8.
9.
10.
Ответы:
1)
Точка устранимого разрыва I
рода; 2)
непрерывна; 3)
точка разрыва II
рода; 4)
точка разрыва II
рода; 5)
точка разрыва I
рода; 6)
точка разрыва I
рода; 7)
x
= 0 – точка устранимого разрыва I
рода; 8)
x
= –π – точка разрыва I
рода, в точке x
=
функция непрерывна; 9)
x
= –2 – точка разрыва I
рода; 10)
x
=
–2 – точка разрыва первого рода, x
= 2 – точка устранимого разрыва I
рода.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 12
Вычисление производных
1. Производная и ее геометрический и механический смысл.
Производной функции называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента, когда приращение аргумента стремится к нулю:
(12.1)
Используя определение производной, можно находить производную любой функции по схеме:
1) аргументу х даем приращение x 0 и находим для функции у соответствующее значение у + у в точке х + х;
2) получаем у;
3)
составляем отношение
;
4)
находим предел отношения при x
0, получаем производную
Геометрический
смысл:
если f
(х)
непрерывная функция в точке
,
то производная функции в точке
(если она существует) равна тангенсу
угла наклона касательной к осиОх,
в точке
.
Причем функция имеет производную в
точке
тогда и только тогда, когда в этой точке
существует касательная к графику
функции.
Уравнение
касательной
к графику функции
f (х)
в точке
:
(12.2)
Уравнение
нормали
к графику функции
f (х)
в точке
:
(12.3)
Механический
смысл:
если
f (t)
выражает зависимость пройденного пути
движущейся точки от времени t,
то скорость точки есть производная от
пути по времени:
.
2. Правила дифференцирования.
1)
Производная константы равна нулю:
.
2)
Константа выносится за знак производной:
.
3)
Производная суммы функций:
.
4) Производная произведения функций:
.
(12.4)
5) Производная частного:
.
(12.5)
6) Пусть дана сложная функция у = f (u), где и = g (x) и пусть функция u = g (x) имеет производную в точке х, а функция y = f (u) имеет производную в точке и = g (x). Тогда сложная функция у = f (g(х)) имеет производную в точке х и
(12.6)