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

Иванов Матан

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
2.95 Mб
Скачать

òî kABk =

2R

k

 

jABxj kAk kBk.

 

 

 

 

 

 

ñðåä åì.)

 

Пусть

 

 

 

Æ

 

Ò îp ì jmaxj=1. (Теорема Лагр жа о

 

 

 

 

 

окрестности

точки

y0

 

2

 

Rk

 

 

 

 

 

 

 

äè åðåíцируемая

 

вектор

 

ункция g : U

 

(y ) ! Rm

. Тогзаданадля любых y; y0

 

2 U

(y

)

 

ñóùå-

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

(0; 1) такое, что

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

 

 

 

ствует число 20

 

 

 

 

 

 

 

y))k jy

yj:

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

jg(y

 

)

 

 

g(y)j

 

kD g(y + (y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Док т льст о. За иксируем пр

 

 

 

 

 

 

 

y; y0

2 U (y )

 

 

рассмотрим векторункцию скаляр ого п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(t) = g(y +

U (y )

то по теоремелюбогоди ере

 

 

 

 

 

 

 

сложной

ункции

Следовательно,

 

соглаñ

 

òå

 

 

 

Лагранжцированииизвольныесреднем для

Æ

0

 

 

-

0

y)). Поскольку для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t(y

 

 

 

 

 

t 2 [0; 1 им ременногоy+t(y

 

y) 2 [y; y

 

Æ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уществует f

0

(t) = D g(y + t (y

0

 

y)) (y

0

y).

для любого t 2 [0; 1

 

 

 

 

 

ункции скалярного

0переменного

существует число 2

 

 

 

; 1)векторакое,

÷òî jf(1) f(0)j

 

 

 

 

jf ( )j.

Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y))(0y0 y)j

jg(y0) g(y)j = jf(1)

 

f(0)j jf0

( )j = jD g(y + (y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îòî ð íèé

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rm . Вектор-

Опp л ни .m Пусть задано множествоим ющихY

 

 

 

 

 

 

 

Ë. 1( )

kD g(y + (y

0

y))k jy

0

yj:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ÿ 3. Принцип Б н х с

 

 

 

 

 

îòî ð íè ì, åñëè

ункция g : Y ! R

 

 

 

 

 

 

 

 

ÿ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

существует число 2называетс(0; акое, что

 

þùèì8 y

 

2 Y:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jg

 

 

) g(y1)j jyñ yèìj

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

точкиy;0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т оp м 1. Пусть в Ж-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Rm задана

 

 

 

 

 

 

ункция

 

g : U

 

(y

) ! R

окрестностиакая,что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отображ

 

Æ

 

 

0 g : UÆ

(y0) ! Rm

является сжимающим вектороэ -

ициентом <ение1

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(à)á jg(y ) j < (1 )Æ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда в U (y )

 

 

 

 

 

 

уравненений y = g(y) имеет единственное

 

 

 

0

Æ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности fy g

 

 

Rсистема, опр деляемой рекуррентной ормулой

 

 

 

 

 

 

решение y , которое мож т быть найдено

ак предел пос едователь-

 

 

k

 

1

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

303

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Äîê ò ëü îyk.

+1Покажем,= g(yk);

÷òîk =äëÿ0; 1любого; 2; : : k 2 N [ f0g ñïðà(1)

ведливо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jy

 

 

 

y j kjy

 

y j:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

Ïðè k =

неравенство0

(2) выполнено. Пусть неравенство (2) выпол-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k+1

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нено 8k 2 f0; : : : ; s 1g, тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jy y j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jy y j jy y j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( s 1 + + 1)jy y j

 

<

 

 

 

( s 1

+ +1)(1 )Æ = (1 s)Æ < Æ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;(1)

 

 

 

 

2 U

(y

) и в силу условия (а) дока-

s

 

12 U 0(y( ), y

s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зываемой теоремы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jy

 

 

 

y

 

(1)

 

 

 

 

 

) g(y

 

 

 

 

)j

 

 

 

 

 

y

 

 

 

j sjy

 

 

y

j;

 

 

 

 

s+1

j = jg(y

s 1

 

jy

s

s 1

1

 

 

 

 

. å.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при k = s. По индукции

 

 

 

 

 

 

что этонеравенство выполненодля любого k 2 N [ f0g.

 

 

 

 

 

 

 

 

Из неравенства (2) следует, что для любых k 2 N [ f0gполучаем,n > k

 

 

 

 

 

 

 

jyn

 

 

ykj jyn

yn 1j + + jyk+1

ykj

 

 

 

y0j:

 

( n 1 + +

k)jy1

y0j =

 

( k

 

n)jy1

y0j

 

kjy1

 

Поэт му для любого " > 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åò íà óðà üíîå число N, опреде

ëÿåì

 

 

 

из условия

 

 

 

 

 

 

 

существу< ", акое,

÷

 

äëÿ

любых k N, n > k

ñïпоследнемраведлèâî

неравенство к пределу при n !

1, имеем jy y j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Njy1 y0j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñõследовательно,äè ÿ ê íåêîторойундаментточк y

 

2

Коши по ледовательность fy g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 jyn ykj < ". Ý

 

 

означает

 

 

 

 

 

 

 

 

àëü-

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kjy

 

 

y0

в силу критерия

2 Rm

. И пользуя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y j

 

 

 

 

ïðè k = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

любого n 2 N получаем

неравенство

jyn

y0j

 

 

1

 

. Переходлÿ

= g(y ) ïðè k !Следовательно,1 получаем y

= g(y )предел,т. . вектор y

ÿâëяется

 

 

 

 

 

( );(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

1

 

jy

 

y0j

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

Æ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 UÆ

(y0). Èç

 

 

 

 

 

 

 

(а) с едует

jy

 

y0j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н прерывность ункции g(y). Переходя к

 

 

 

 

 

óсловияормуле yk+1

=

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ðåшением системы уравнений y = g(y).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

304

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Покаж

 

 

 

единственность решения системы уравн ний

 

= g(y) â

UЖ(y0). Предположим

 

 

 

 

 

 

суще твует y0

 

2 UÆ

(y0) решения

этой системы, y0

6= .противное:Тогда силу условия (а) имеем jy

y0j =

= jg(y ) g(y0)j jy

y0j < jy y0j. Противоречие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ÿ 4.

 

 

Теорема о

 

 

 

 

 

 

ункции для

 

 

 

 

 

 

Пусть x 2 Rn , y 2 Rm неявнойокрестности точки (x ; y ) 2 Rn+m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задана m-мерная векторункция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

0

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F1

(x; y)

 

 

F1(x1; : : : ; xn; y1; : : : ; ym)

 

 

 

 

 

 

F (x; y) =

 

 

A

=

 

A

:

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

(x

 

 

 

 

 

 

 

; : : : ; y

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

(x; y)

 

 

 

m

 

; : : : ; x

n

; y

m

 

 

 

 

 

 

 

будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 èç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение y = y(x) системû F (x; y) =

стными винтем смы ле,

÷òî

èõ íóæ

 

âыразить черезназываюкò

ð ï ðà

метровалярныхx, îдяесоватьиз стемы уравнеентыий F (x; y) =

0. Ïðå

 

 

îë ãàåò-

Нася, что число

уравненавнений системы

 

÷èсло неизвестных совдпадàþò

m

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Ê ìïî

 

 

 

 

 

ектора y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñ í è

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векто у неизвестных: F (x; y) = A(x)y b(x). В этом

равны m.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

котором векторунêöèÿ

 

ссмотрим сначала частный случай,

 

случае, при

åíÿÿ ïðавило Крамера,

 

известное

 

èç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

алгеб

ðû,

получаем,

 

 

система F (x; y) =

 

0 имеет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венностиреøåíèå

мулинейнару ò достат чные

ñëîâ

 

сущ ствования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогда

олько тогда, когда det A(x) 6= 0. Следующаялинейнойрема ор

 

 

 

 

 

нелинейнчтого

 

уравненèÿ. Пр дполагаетсåдинственнным нек

шенияточки

(x ; y )

 

"близк "веклиней ой по y ункции F (x; y ) +

+D F (x; y )(y y ), то вполне åñòествеорногоно,уравненчто д

èÿ

 

ществования и

ð

 

решение

 

 

 

 

 

2 R

n+m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x; y) = 0. îòîÏ

единственности решения урàâíåíия F (x; y) = 0 следует потребовать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

скольку ди еренцируемая ве тор- у кция F (x; yçâ) å малой окрест-

 

 

y

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выполнение условия det Dy F (x0; y0) 6= .

 

 

 

 

 

 

 

 

F1

 

 

 

;

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

F (x0; y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

ym

 

 

 

 

 

 

A

 

 

Здесь Dy

F (x0; y0)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fm

; y )

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

 

 

 

 

 

 

 

(x ;y )

 

 

 

матрица Якоби ункции F (x; y) в точк

 

 

(x ; y ) по перем нным y =

= (y

 

; : : : ; y

 

). В отличие от линейного

 

уравнения,

существование

 

 

 

1

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

305

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решения нел нейного

 

уравнения гарантируются

лишьединственностьмалой окрестности точки (x

; y

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ò îp ì 1.

 

 

ñòü x

 

2 Rn , y

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

пусть m-мерная вектор-

 

 

 

0

2 Rm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ó

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ди еренци-

Тогда существуют числа >ди, Ж >еренцир0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ункция F (x; y)

Ïäóовлетворяет

 

 

 

словиям:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)3

F (x ; y ) =

0,

 

 

 

 

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

0

 

 

0

 

 

 

 

 

det D F (x ; y ) =6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åìà U (x ; y ),

 

 

 

 

ункция F непрерывно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПоскольДоку

 

 

0

 

 

0

 

Якоби D F (x; y) непрерывна

 

 

òî÷ê

 

(x ; y ),

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

ìíîжестве U (y )

x 2 U (x ) система уравн ний F (x ; y) =

 

 

 

 

 

 

 

 

руемая векторункция ' : U

 

(x ) ! U

(y

) такая, что для любого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

0

имеет единственное решение y

 

= '(x

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Äîê ò ëüñò î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и единст енности

 

ешения.

 

1.

 

 

азательство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åå

 

пр делитель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скалярной ункцией,

 

непрерывной

â

ý îé ò ÷êå. Отсюдаматрицаиз существованиясловия det D F (x ; y ) =6 0 следует суще-

òîñ вование числа "

 

2являетс(0; " ак

 

 

 

 

y

 

÷òî

 

y

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

8(x; y) 2 U

 

 

 

(x ; yîãî,) ! det D F (x; y) =6 0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

"1

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ассмотрим векторункцию

 

 

 

 

 

 

 

F (x

 

; y

 

)) 1 F (x; y):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h(x; y) = y (D

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По теореме о ди еренцировании сложной ункции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dy h(x; y) = E (Dy

F (x0; y0)) 1

 

Dy

F (x; y) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (D

y

F (x

; y

)) 1

(D

y

F (x

;

 

 

0

) D

y

F (x; y));

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где E единичная матрица размера m m. Из непрерывности мат

рицы Якоби D yF (x; y)

 

следует, что D yF (x; y)

 

 

! D yF (x0

; y0) ïðè

(x; y) ! (x

; y

 

). Поэтому kD

y

h(x; y)k ! 0 ïðè (x; y) ! (x

0

; y

0

). Ñëå-

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

довательно, существует

 

 

 

 

2 (0; "1

 

 

 

 

 

 

 

h(x; y)k

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8(x; y) 2 U

 

(x

; y

 

) ,! kD

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"2

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

1

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За иксируем произвольное число Ж 2

 

 

 

 

 

 

 

 

"2

 

 

. Тогда для любых

 

 

 

0; p

 

 

 

 

x 2 U

(x

), y 2 U

(y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) выполняются соотношения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

306

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j(x; y) (x

; y

)j = p

jx x

 

j2 + jy y

 

j2

 

 

< pÆ2 + Æ2 "

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò. å. (x; y) 2 U"

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

(x0; y

)

. Поэтому

 

 

 

) ,! kD

 

 

 

h(x; y)k

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x

2 U

(x

 

 

 

 

8y 2 U

Æ

(y

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фиксируя произвольный x 2 U

 

(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

) и применяя теорему Ëагранжа о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

 

 

 

 

 

 

y), получаем, ÷òî для любых

среднем к векторункции g(y) = h

 

 

y; y0 2 UЖ(y0) существует число 2

(0x;1):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1jy0 yj:

 

 

 

 

jh(x; y0) h(x; y)j kD

y

h(x; y + (y0

y))k jy0 yj

 

 

 

Èòàê,

 

 

 

 

 

 

 

8

y0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

yj:

 

(2)

8x 2 UÆ(x0)

 

 

 

 

Æ

 

0

 

,! jh(x; y0) h(x; y)j 1jy0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это означает, что для любого ик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 UЖ(x0) отобра

жение g(y) = h(xy;y) в

 

U (y )

 

 

 

 

 

 

 

 

сированногояжимающим

с коэ ициен-

òîì =

2 .

 

 

 

 

 

 

 

h(x; y

 

) y

 

 

= (D

 

F (

 

 

 

 

 

; y

)) 1 F

 

 

 

 

 

 

. Â ñèëó

 

 

Заметим, что

 

 

0

 

y

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

непрерывности ункции F (x; yяв)ëяетсточке x

0

 

 

имеем h(x; y ) y

0

 

! (D

 

F x

 

; y

 

)) 1

 

F (x

 

; y

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

y

0

0

 

 

) =

 

0 ïðè x ! x

 

. Поэтому существует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число 2 (0; Ж такое, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

= (1 )Æ:

 

 

 

 

 

 

 

(3)

За иксиру

 

8x 2 U (x0) ,! jh(x; y0) y0j <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр извольн

 

 

точку x

 

2 U2(x ). Èç

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

(3)

следует

 

вып лнение

 

 

 

 

словий

 

(à)

 

 

 

 

 

 

 

 

принципа словийжимающих

отображений для

ункциè g(y

 

 

= h(x ; y).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эту теоре

ìó

получаем,

÷òî

äëÿ

 

 

ëþáîãî

 

x

 

 

2 U (x(á)

 

сист ма уравнений

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= g( ) на множестве U (y ) имеет единственно0 Примрешениеåíÿÿ y . Îáî

(D F (x ; y ))

 

 

F (x ; y), òî

ñèñò ìà

уравнений y = g(y) эквива-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; y) = y

значим это решение через '(x

 

). П скольку g(y) = h(x

 

ентна системе F (x ; y) =

0. Таким

образом,

 

 

мы получили, что для

ëюбого x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; y) = 0 на множестве

2 U (x0) система уравнений F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

(y

) имеет единственное решение y

 

 

 

 

 

 

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= '(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Доказательство непрерывности решения в точке x0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

307

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что чèñло Ж было выбрано как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïроизвольолуинтерíâогоала

 

 

 

 

 

Æ"2

2. Поэтому,; Ж , найдемповторяячислотепроизвольноеж2рассуждения(0; ункциюдля

÷èñë0; pà2

'1

: U 1 (x0) ! UÆ1

(y0)

1акую, что для любого x

12 U 1

(x0) уравнение

8x 2 U

 

 

(x ) ,! '

единственное(x) = '(0x)

решение y = '1

(x ). Следовательно,

F (x ; y) =

0

имеет

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 (0; : 8x 2 U

 

 

 

(x

 

) ,! '(x) 2 U

 

 

(y

):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2 (0; Æ 9

1

1

 

Æ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Тем самым доказана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нкции ' в точке x .

 

 

 

 

 

 

3. Доказательство

 

ди еренцируемости реш ния в0точке x .

мы 1 Ÿ 8 главы 6 следует,непрерывностьчт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

В силу ди еренцируем сти ункции F в точкå (x ; y ) èç ëåì-

F (

x;

y) F (x ; y ) = D F (x ; y )

x x

 

 

 

+ o(j(x; y) (x ; y )j) =

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

0 0

 

0

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

 

0 0

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

y y0

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D F (x ; y )(x x )+D F (x ; y )(y

y )+o(

 

 

jx x j

 

+ jy

y

 

j

 

)

ïðè x

 

 

! x , y

 

! y .

 

 

 

äñòà

 

 

 

 

 

 

 

полученную

ормулу

 

=

=

'(x)

 

y

 

 

 

 

 

'(x ). ВоспПользуемся равенствами F (x; '(x))

=

 

0,

F (x ; '(x )) =

0. Â ñèëó

непрерывности неявн й ункции ' в точке

x

 

получаем,

÷òî '(x ! '(x )

 

ïðè x ! x .

Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

0

0

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = Dx

F (x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; y0) (x x0) + Dy F (x0

; y0) ('(x) '(x0)) +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ o(p

jx x

j2

 

+ j'(x) '(x

 

 

)j2

)

 

ïðè

x ! x

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Èç óñëîâèÿ det D

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

F (x

; y

 

) =6 0 следует существование обратной мат-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рицы к матрице Dy

 

F (x0; y0). Поэтому

D

 

F (x

; y

) (x x

) +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'(x) '(x

) = (D

y

F (x

 

; y

)) 1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ o(pjx x0j2

+ j'(x) '(x0)j2)

D

ïðè

x ! x0:

 

 

 

 

 

 

 

Определив ìатрицу M = (D

y

 

F (x

; y

0

)) 1

x

F (x

; y

 

), получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'(x) '(x

 

) = M (x x

 

) +

o

(p

jx x

j2

+ j'(x) '(x

)j2

); x ! x

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

308

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)

Покажем,

 

 

÷òî

 

 

 

â

 

 

 

 

ормуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

слагаемое

o(p

jx x j2

+ j'(x) '(

 

 

j2

)

 

можно

 

çà

енить

 

íà

 

o jx

 

 

j .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ýто и будет0

означать еренцируемость ункции ' в точке x .

Согласно опðеделенèю o-малого из ормулы

 

 

ïîëó÷àåì

 

 

0

 

 

 

 

;

 

(5)

'(x) '(x0) = M (x x0)

 

+ "(x) pjx x0j2 + j'(4)x) '(x0)j2

 

ãäå lim

"(x) = 0. Поэтому существует число > 0 такое, что j"(x)j <

1x!x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< 2 8x 2 U (x0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

jx x j2

+ j 'j2

 

 

Обозначим ' = j' x) '(x )j. Так как

 

 

 

 

 

' kMk jx x0j+j"(x)j(5)jx x0j+ ') kMk jx x0j+ jx x0j + ';

jx x

 

j + j

'j, òî èç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

(x

)

 

 

 

0

 

следует, что для любого x 2 U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' (2kMk + 1) jx x

j

 

 

 

8x 2 U

 

(x

 

):

 

 

0

 

 

 

 

 

а значит,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Следовательíî, ïðè x 2 U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x0) ñïраведливо неравенство

j:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pjx x

j2

 

+ j 'j2

p1 + (2kMk + 1)2

jx x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда и из равенства (4) следует, что

 

 

 

 

j); x ! x

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'(x) '(x

 

) = M (x x

) + o(jx x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

В силу леммы 1 Ÿ 8 главы 6 это означает, что ункция ' ди ерен-

цируема в точке x0

и ее матрица Якоби равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D '(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x

; y

 

 

 

 

F (x

; y

):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) = M = D

y

0

)

1 D

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Äîê

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

непрерывной ди еренцируемости реше-

"

 

p

à"çательство, то силу соотношения (1) имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íèÿ â

 

 

 

 

 

 

 

точки .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Òакокресакòдляностилюбого 2 U (x0) имеем '(x) 2 UЖ(y0), Ж

2

 

2

 

2

1det D F (x;'(

 

 

)) =6 0

 

 

 

 

 

8x 2 U (x ):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

y

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Êðîìå

 

òîãî,

äëÿ

 

 

 

 

 

 

 

 

2 U

(x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

равенство

 

 

любого

 

 

 

 

 

справедливо

 

 

F (x; '(x)) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, и найдется окрестность точки (x; '(x)), лежащая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

309

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

âåàUмкопредыдущем"òî÷(xðîé0; y0)(окрес,x0ïîý; y0òøàãå)îìóностизаменитьутверóíêöòî÷êждениеточкойÿ(x;F 'непрерывно(останетсяx;))'.(Следx)), гдесправедливым,äèx 2 Uеренцируема(xдоказанное0). Аеслиименâ-

íî, óíêция ' ди еренцируема в любой точквательно,x 2 U (x

) è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x; '(x))

 

1

D

 

 

F (x; '(x))

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

):

 

 

(7)

 

D '(x) = D

y

 

 

x

 

 

 

8x 2 U

 

(x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, ункция ' непрерывна

 

 

U (x ) и, используя

 

 

 

 

 

 

ца Якоби D '(x)

 

 

 

0

правой U

(x0),

.å.

 

ункция '

непрерывно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

U

 

x

; y

),

 

 

 

 

олучаем

рывную ди еренцируемость ункции F

 

 

 

 

"

 

 

 

 

непрерывность в U (x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

части рав нства (7). Поэтому матри-

ди еренцируеманепрерывнаU (x ).

î ð òíîì îòî ð íèè

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ÿ 5.

Ò îð ì î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л мм 1. Пусть ункция g : Y

 

! R

непрерывна на о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rm

его прообраз Y0

= fy 2 Y

 

 

: g(y) 2 Gg

 

 

 

ÿ

 

 

ткрытыкрытом

 

 

 

 

 

 

å Y

 

Rn

. Тогда для любого открытого множес

 

 

 

 

 

G

множествîì.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

произвольная точка множества Y .

 

Док т льс о. Пусть y

 

Требуетс

 

 

доказа ь, что существует число Ж > 0являетсакое, что

U (y )

ку множество G

открытìíî,

 

 

 

9" > 0 : U (g(y )) G. Èç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

-

ности определениянкц g(y)

 

 

 

y

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

открытого множества Y следу

 

 

÷òî

Y

. Èç

 

 

 

 

 

 

 

 

жества Y

 

 

следует, что g(y

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

) 2 G. Посколь

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

существóет число Ж > 0точкак е, что U (y ) Y

0

и для любогонепрерывктора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2 U (y ) выполняется включение g(y) 2 U (g(y )). Следовательно,

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

Æ 0

 

 

 

 

 

"

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

означает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8y 2 U

(y

) ,! g(y) 2 G, чттопо определению множества Y

0

 

UÆ(y0)

Æ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y0.

 

.

Пусть для

векторункции

g(y) размерности

векторовОпp y л gни(y)

с впадают. Определ тель матрицы Якоби D g(y)

называется яко и нîм отображения g и

обозначается через J

 

(y):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

(y) = det D g(y):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

Опp л ни . Пусть заданы множества X, Y . Сужением

 

 

 

 

 

öèè

f

 

:

 

X

! Y

 

íà

множество X

0

X называется

 

ункция

fj

 

: X0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,!

 

 

 

fj

 

 

 

(x) =

X0

 

! Y , определяемая ормулой 8x 2 X0

 

 

 

X0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

310

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= f(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т оp м 1. (Об обратном

 

 

 

 

 

 

 

ении.) Пусть заданы откры

òîå ìíî

ество Y R

n

и непрерывно ди еренцируемое отображе-

íèå g : Y ! R

n

 

с неравным нулюотображяк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а ноотображество X0

 

 

 

 

 

8y 2 Yn,! Jgбианом:(y) =6 0

 

 

 

 

 

 

1

: X0

! Y0

. Причем обрат ое отображение gj

 

 

Ò ãäà

 

 

 

 

 

 

 

åíèå g : Y ! R

локально обратимо, т. е. для любой

точки y0

2 Y существуют открытые мно ества X0

 

Y0

в простран-

ñòâå Rn

àêèå, ÷òî y0

2 Y0

 

Y

 

 

сужение отображения gj

 

: Y0 !

являетсявляетснепрерывно

 

ди еренцируемым отображением с нерав-

! X0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я взаимно однозначным отображением множества

íым нулю якобианом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U (y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U (x

0

) = X

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y0

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

= g(y ) и применим те

 

 

ìó î

Док т льст о. Обозначим x

 

 

 

 

 

 

существуют числа > 0, Ж > 0 и непрерывнобразом,ди еренциðó

неявной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и F (x; y) = g(y) x. Из непрерывнîé

 

еренцируемость ункциии F (x; y). Кроме того, F (x ; y ) = g(y ) x

 

= 0 è

вия теоремыемостинеявной у кции выполнеíû,

è,

ñ ã àñíî ýòîé

слоте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ункциè g(y) следует непрерывная

 

 

 

 

 

 

 

реме,я ункция ' : U (x ) ! U (y )

 

 

такая, что для

любого век ора

det D

 

F (x

 

; y

 

 

) = det D g(y

 

) = J

 

(y

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

y

0

0

 

g

0

) =6 0. Òàê

ì

 

 

 

 

 

 

 

âñå

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 U (x ) система урав ений

F (x; y) = 0 (эквивалентная сисòåìå

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

Æ

 

 

0

 

 

 

(y

 

) имеет единственное реше-

óðàвнений g(y) = x) на множестве U

0

íèå y = '(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

311

 

 

Æ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим

 

 

æ

 

 

 

 

X

0

 

= U

 

(x

) è Y

0

 

= fy 2 U

(y

) : g(y) 2

2 X

g. Поскольку 8y 2 Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

 

 

 

0

,! g(y) 2 X

 

, то отображение g перево

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Отображение

дит элементы множес

 

Y

0

 

элементы множества X

gj

 

 

: Y0

! X0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

ествая взаимно однозначным, поскольку для лю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

существуåò åäèíñò

 

 

 

 

 

 

 

âåê îð y 2 Y

 

 

àêîé,

бого вектора x 2 X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(y) = x. Этотявляектор y = '(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

я единс венным решени

чтоакже, что

 

 

 

 

åíèå

' : X !

 

 

 

 

 

 

енныйтся

обратным

 

 

 

отобра

 

 

Посколькуотображмно ество Y являетсявляетспрообразом

 

 

 

 

 

 

 

 

ìíîæ -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

ем системы уравнений F (x; y) = 0 относит льно y. Отсюда следует

ñòâà X

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= U (x ) при непрерывном

 

отображении gоткрытого, в силу леммы

жению gj

 

: Y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

gj

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! X0, . . ' =

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

.

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 множество Y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gj

 

1

 

(x) = '(x)

 

 

В силу теоремыоткрытоеявной ункции ункция

 

 

 

епрерыв

ди еренцируема. Ди еренцируя левую

правую

сти системы уравнений g('(x)) = x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по теореме о ди еренцировча-

íèè ñëîæíîй ункции получаем 8x 2 X

 

,! D g('(x)) D '(x) = E

быть глобально обратимым,Следовательно,. . оно может

переводить различныне

единичная матрица.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det D '(x) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det D g('(x))

= det E = 1. Поэтому 8x 2 X0

! det D '(x) =6 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ç ì ÷ íè . Â ó

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 о ображение g может

точки множества Y всловияхдну тутеоремыж точку. Пусть, например,

 

 

 

 

 

 

Y

 

= f(r; ') : r 2 (1; 3);2 ' 2 ( ; 3 )g;

 

 

 

 

g(r; ') =

 

 

os

'

:

Îò

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

ражение g : Y

 

! R

 

 

непрерывно ди еренцируемо;

 

 

 

 

 

ßê

 

 

 

этого отбражения равна

 

D g(r; ') =

 

 

os '

r sinматрица,

ÿêобиан:

Jg(r; ') = r =6 0 8(r; ') 2 Y . Однако отображ

 

 

 

 

 

g : Y !

! R2 не является обратимым,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin '

 

r os '

 

 

àê êàê g(2; 0) = g(2; 2 ) =

2

.

 

 

 

 

Т оp м 2. Образ

 

 

 

 

 

òîãî

 

 

 

 

 

жества Y R

n

ïðè

 

 

епрерыв-

ÿê

 

è ном яв яется открытым м множеством.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

n

с неравениеым нулю

но д еренцируемом отображе ии g : Y

 

! R

 

 

Докт льст о. Через G обозначим образ множества Y при

отображении g:

 

 

 

 

G = g(Y ) = fg(y) : y 2 Y g:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

312

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доказать,Покажем,что что

 

 

 

жество9Æ > 0 G: открытоU (g ) . ПустьG:

g0

 

2 G. Требуется

По определению множ

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

0

 

 

g

 

2 G

 

 

 

ледует

 

÷òî ñó

 

 

 

 

G èç ó

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ет вектор y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñ

 

 

 

 

 

 

теоремы 1

 

 

 

 

 

2 естваY акой, что g(y ) = g . В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

открытые множества XсловияY т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(Y ) = X

 

 

è

y

Напомним, что мн жество X Rn

называетсявëинследовательно,ествойн -с я нмноû

2 Y

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

= g(y ) 2 X

 

è â

 

ñèëó

 

открыто-

уществуютти множества X

 

существует число Ж > 0 т

 

îå,

 

÷òî

U (g ) X .

Поскольку Y0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

è,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

òî X0 = g(Y0) g(Y ) =àêèå,G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UЖ(Зg0)м чG.ни След. Условиеîвательно,от чия от нуля якобиа а отображения

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Æ

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

òå ðåìå 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Например, н прерывно ди еренцируем

 

 

æество,

состоящее из

дной точки 0, которое не

 

 

 

 

 

 

 

ÿåòñ

 

 

ткрыт .

 

отором

существенноотрезк [t ; t векторункция x(t) со значенияминепрерывнаяX и

от бражение g(y) =

0 переводит любоå

открытое

ìíîæ

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

-

если для любых двух точек x

1

; x

2

2 X существует

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íà

íåêò àÿ, ÷òî x(t1) = x1, x(t2) = x2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

векторункция f :

 

X ! R

 

 

 

 

непрерывна

 

Т оp м 3. Пусть

 

 

 

 

 

 

на линейно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жестве X R

n

. Тогда множество значений

f(X) являе

 

связномлинеймно-связным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 X: f(x ) =

2 f(X). Ïî

определению

множества значений 9x ; x

 

 

 

 

Äîê ò ëüñò î.

 

 

ассмотрим произво ь ые

 

точки

 

f ; f

 

 

 

 

2

= f , f(x ) = f . Поскольку множество X

ëинейно-связно, то су

 

x(t ) = x , x(t ) = x . По теореме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

непрерывности сложной унк-

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! X

 

àêàÿ, ÷òî

щест ует непрерывная векторункция x : [t ; t

 

 

 

öèè

âåê

орункция

дной переменн й '(t) = f(x(t))

 

 

 

 

 

 

 

; f

 

 

 

2

íà

отрезк

 

 

[t

; t

 

.

Следовательно,

произвольные

 

äâå

 

 

точки f

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

g непрерывнаf(X), . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= f'(t) : t 2 [t

 

 

 

; t

 

 

2 f(X) можно соединить кривой

 

 

1

2

множество f(X) линейно-связно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

1

 

2

 

(При цип сохраненсвязноеобласти.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Образ области

 

Поскольку открытое линейно-

 

 

 

 

 

 

множество называется

 

 

 

 

-

ластью, то из теорем 2, 3

олучаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y R

 

 

ï

 

 

непрерывíî

ди еренцируемом отображении g : Y !

! RСл неравнымст и

нулю якобианом является областью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

313

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ïð ì òíûé óê ò ëü

14

АсимптотНьютона

86

 

 

 

 

 

 

 

ä

 

 

 

 

 

 

 

 

112

 

 

 

 

 

 

íå

второго рода 9

Áèíîрмаль 152

ÿ 135, 165

 

 

 

 

 

 

 

 

223

ектор

- óíêö

 

 

 

опредсобственныйл

ленный193

 

произведение 136

 

имана 193

 

 

 

Âнутренность

 

множества

36,

 

числового множества

заимнооеднозначное соответ-

 

Èí èìóì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие 10

 

 

 

ункции 50

 

 

 

дограент15472

 

 

 

 

 

 

Касательная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рямая

 

 

 

 

 

î

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

лоскость 173

 

 

 

èца множества 156

 

 

 

 

 

ðò

 

альная 79

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нев ртикальная 76

ðàíь множества 14

 

 

 

 

 

êð âîé 147

 

 

 

 

âåðõ

 

 

5

 

 

 

îìï êò 38,

 

59

 

 

 

òîнечная

 

 

 

 

 

 

лебание

ункции 196

 

 

íèæíÿÿ146

 

 

 

Êðèâ ÿ

140

 

140

 

 

Ди еренциал

 

 

 

 

 

çàìê óò

 

 

 

ра ик ункции 75, 173

 

 

гладк

 

146

 

 

 

 

 

 

172

 

 

 

à 77,

39,

 

î

 

иентированнаяост 141

141

 

первого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высш х порядков 86,

185

 

спрямляемая 143

 

Длина

кривой

143

 

 

 

èçíà 148

 

трапеция

 

перем нная 145

 

 

 

âîë

нейная

Замыканиå множества 37, 155

 

Êðèòåð

 

 

 

Интеграл

 

 

 

 

 

 

 

интегрируемости 197

 

Дарбу 195

 

 

 

 

 

 

компактности 38, 159

 

криволинейный

 

 

 

Êîøè

 

 

 

 

 

 

 

 

первого рода 217

 

314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

192

 

ряда 265ункционального

 

263 ункциональной

 

äëÿ

числовой

 

 

-

 

последовательности35

 

 

уществования предела

 

ункции 46

 

 

 

 

 

 

 

 

несобствен-

 

 

 

 

 

 

235

 

 

ñõíîãîдимостиинтегралаяда 249

 

 

равномернойда 265

 

ãî ðÿ

 

сх димости

 

ункциональной

ïî-

 

следовательности 260

 

îò

 

 

 

ин грала

 

ункции 232

 

 

 

сходимостинеотрицательнойяда -

 

цательными членами

 

244

 

 

 

 

38,

точки

прикосновения

 

158

 

 

 

 

 

 

частичного предела 30

 

 

Круг х димости 283

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

ункции 50

 

 

 

 

 

÷

 

 

множества 16

 

атрсимумцасловогоЯк

 

180

 

 

 

елкость разáèåíèÿ 193

 

 

Мноинимумункции 50 æ÷èестволового множества 17 çамкнутноеначений ункции37, 155 10

равномлинейнонесчетноегпределткрытаничîåí-связное36,ия40 15414,ункции168158 10

счетноеC 18 39ùíîå 39

RZ 1

QN 3

Непрерывностьточк 51, 56,ункции137, 165 Неравнавномернаямножестве16956, 167

Бернунстволли 27 КошитреугольникаБуняковского22, 134133

158 262 Окресту кциистьнечности58

ÍîÎгрблмальниченность168кривой 15849 множествапоследравномернаявательности14, 21,

åðâîáатуральнаяñêêò 135 19 проколотчислармальная18 42, 161

à àìåòí бр изациязная кривой146 142 1152

315 Ïëîñêсоприксть асающаяся 149

Ïî

спрямляющая158

152

 

 

2129,

 

бе конечно ì ëàÿ 22

 

 

ложенных отрезков 28

 

 

ягивающбольшаяяс 29

 

дпоследовательностьозрастающая 26

 

 

 

åéíå 43

 

 

 

 

 

ìèíè-

 

àê

 

 

 

 

 

 

 

ìонотонн

27

 

 

57

 

 

возрастающая 26

 

 

 

íåубывающ

 

6

158

 

хсимизирующая,

 

 

 

ðàñõ

 

1,2157

 

 

 

ограниченнаяубываюдящаяс 26

 

 

 

34, 160

 

 

äàìå

 

 

 

 

 

óíêöèî

 

 

â

260

 

 

эквивален18

 

 

 

смысле

 

 

х димости рядов 245

Ïðеделави Л питальная101, 103

 

числовая

 

 

 

òè âåùå-

 

 

венных чи

 

 

18, 20

 

верхний, нижний 34

 

÷àñò ÷íûé 30

 

 

 

 

êîì-

 

 

плексных чисел 280

 

ункции

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательностидносторонний 49

 

 

 

 

вторный 163

 

 

 

 

 

 

åéíå

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

Êîøè 42, 161

 

 

 

ïî множествунаправлению48,162164

 

 

 

ëåâà 49

 

 

 

 

 

 

 

 

ПризнакАбеляñправа240,49269

67, 282

 

 

 

 

 

 

ññà

 

 

интегральныйВейерштÄирихл 237, 267245

 

 

 

 

аламбе

 

 

247

 

 

 

 

Êîøè 248

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обобщенный 279

 

 

 

Лейбница 269

232, 234

èí

 

 

 

тегра

 

 

 

 

сравн ния

 

 

 

 

 

 

 

 

äëÿ чиснесобственныхëîâ ð äîâ 245

 

 

обобщенный

äëÿ

óíê-

 

 

 

циональных

рядов

 

 

 

266

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип

 

17

 

 

 

 

 

 

Àð

 

 

 

 

 

 

 

 

Банаххимедаж мающих отоб-

 

âëîализации

227, 244

 

 

дносторонняя

78

 

 

 

 

 

ðàæ

 

 

é 304

 

 

 

 

 

женных

 

трезков 29

 

вектор- у кции 137

 

 

сохра ения

 

бласти 314

 

Производная

75

75

 

 

 

 

ïî

вектору

 

 

 

 

направлению 175

 

 

смешанная

183

 

 

 

 

частная 176, 183

 

 

 

Пространство

 

 

 

 

 

 

 

 

евклид во 133

133

 

 

 

нормированноелинейн 131

 

 

 

R

n

132

 

 

 

 

 

 

 

 

 

адиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

316

кривизны 148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

283

 

 

 

последовательности

êîì

вномернаянепрерывностьх димость 60,169264

 

 

 

 

264плексных чиселго

280ðÿäà

азбиение

141

 

292

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й последо-

яд Маклоре

 

 

 

 

 

ункциональнонер тельности

 

260

Òåé

 

ðà 289

 

 

 

 

 

 

равномерная260

 

 

 

ункциональный 264

 

 

Теорема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

степенн

 

 

282

 

 

 

 

 

 

поточечная 260

 

 

 

 

число ой

243

 

 

окруж-

 

Абеля 284

 

 

 

 

 

 

 

îответствие 10

 

 

 

 

 

31, 158

 

 

 

 

 

 

прикасающаяся

 

 

 

 

 

 

 

Вейершт асса

Ñóììà

ность 149

 

 

 

 

 

Больцан Коши

î

проме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

еделе

 

 

191

 

 

 

 

 

 

 

 

жутчастичномзначении

Дарбуяда 243

 

 

 

 

 

 

 

Вейерштрасса

 

 

 

 

 

 

имана 198

 

 

 

 

 

 

 

58

 

 

 

последо

ерпозиция

 

 

 

 

 

 

 

 

ìóìà

 

è

 

óïðå óì

 

é

 

4

 

 

 

 

 

 

î

 

максимума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

существмонотоннойвании ми

операторов 187

 

 

 

 

 

вательн сти 27

 

 

ункци 50

 

 

 

 

 

 

 

непрерывной уíê-

Сходимо ть

 

 

 

 

 

 

 

 

Кантора

 

 

 

 

 

 

 

 

числового множества 15

 

 

 

öèè 57

 

отрезках

вещественного

числового

 

 

 

вложенных

абсрядалютная243

249

 

 

 

 

 

29

 

 

 

89

 

непре-

êомплек

 

 

ðÿäà 281

 

Êîøè î среднем

 

 

 

óñë âíàÿ 249

 

 

 

 

 

ðûâ îñòè

170

 

 

 

 

несобственного

интеграла

 

Лагранжа мернойсреднем 90

 

223

 

 

 

236

 

 

 

 

äëÿ

векторункции

àáñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

139, 304

 

 

 

 

 

 

ó

 

лютнаявн 237

 

 

 

îëëÿ 89

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательно òè âåùå-

 

Ч бышева 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

ðîâ

 

 

157

âåê

 

имана 255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ô ðìà 88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ственных

÷èñåë 21

 

Точка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

317

внутренняя 36, 154

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изолгранаксимумаров нная15687 47,

4

 

бесконозрастчноющая289ди50 еренци-

ìинимумчная 87

 

 

 

âыпуклемая108

 

 

 

 

особая

 

 

кривой 146

 

гиперболическая 71

для интеграла 226

 

Дирихле 48

 

 

 

 

 

 

едельная 47, 164

 

 

 

 

 

172, 180

 

 

 

 

 

ерегиба 110

 

 

 

ди еренцируемая 76,

ïðикосновения 37, 154

 

 

 

n ðàç 86, 184

 

193

разрыва

 

 

 

 

 

 

интегриру

 

50

 

 

ïåðâîãî ðîäà 52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

âòîð

 

 

 

 

 

 

 

кусочно-непрерывная 205

Лагранжприращений90

 

монотоннаяосительно 73

самопересечения

кривой

 

 

 

 

 

 

 

åìàÿ

 

 

экстремума 87

 

 

 

 

 

прерывно

ди еренци-

140

 

 

 

 

 

 

 

á

òî÷ê 51, 56, 137, 165

Ôормула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åìàÿ10

 

 

 

 

странимого 52

 

 

 

 

 

 

множестве 56, 167

 

 

Френе 152

 

 

 

 

ðó

 

 

144

 

Трехгранниконечных

 

 

 

 

 

 

 

ðà

 

ченная 58

акториал 84

 

 

283

 

íåÿâ

 

 

83, 301

 

 

 

 

 

 

 

ðåãóлярная

290

71

КошиНьют наАдамараЛейбница 209

 

ýê èâàë

 

 

 

 

 

 

Лейбница 85

 

 

 

ñëîæíàÿ 54

 

50

 

 

 

Ìàêë ðåíà 97

 

 

 

убывающая

 

сходимости

Тейлора 92

 

 

 

 

 

 

 

интегральной

ðìå

 

 

 

 

интсмыслегра ов 233

 

лая часть чиснтнаяë

 

17

296

 

 

 

 

 

 

Öåнтр кривизны

 

 

 

 

 

с остаточным членом в

 

д йствительное 11

 

 

 

 

Лагранжа 95,

 

Число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îðìå

 

e 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Пеано 93, 140,

 

êомплек

 

 

 

 

 

 

189

 

 

 

 

 

 

н тураль

 

149

Эйлера 119

малая относи-

 

â

àщественноециональ

13

бесконеч

 

 

 

Экстремум ункции 87

Функция10

 

 

 

 

 

 

 

целое 13

 

 

 

 

 

 

 

òåëüíî 73

 

 

318