
- •1. Нормальное уравнение плоскости в векторной и координатной формах (вывод).
- •2.Общее уравнение плоскости Уравнение плоскости в отрезках.
- •3. Теоремы о пределах (вывод одной из них).
- •4.Первый замечательный предел (вывод).
- •5. Производные элементарных функций (вывод одной из них).
- •6. Правила дифференцирования (доказательство одного из них).
- •7. Производная по направлению и градиент.
- •8. Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными, вывод его решения.
- •9. Числовые ряды, сходимость, сумма ряда, необходимое условие сходимости (с доказательством).
- •12. Формула Бернулли.
1. Нормальное уравнение плоскости в векторной и координатной формах (вывод).
Положение
плоскости в трехмерном пространстве
будет вполне определено, если известно
ее расстояние P от начала координат O,
т.е. длина перпендикуляра ON, опущенного
из точки O на плоскость, и единичный
вектор
,
перпендикулярный к плоскости. По условию,
.
Для любой точки M(x,y,z), лежащей на плоскости,
имеем:
С другой стороны, по определению скалярного произведения двух векторов имеем:
или
(1)
Уравнение (1) называется векторным уравнением плоскости. Одновременно уравнение (1) называется нормальным уравнением плоскости.
Пусть
теперь единичный вектор
образует с осями координат соответственно
углы α, β, γ. Тогда
имеет своими координатами направляющие
косинусы, т.е.
.
Далее, вектор
.
Тогда получим скалярное произведение
векторов:
При этом уравнение (1) примет вид:
(2)
Уравнение (1) называется нормальным (нормированным) уравнением плоскости в координатной форме.
Замечание: как и в случае нормального уравнения прямой, в рассматриваемом случае уравнение (2) можно получить, используя теорию проекций.
2.Общее уравнение плоскости Уравнение плоскости в отрезках.
Пусть
плоскость не проходит через начало
координат, а отсекает от осей координат
соответственно отрезки a, b, c. Как видно
из рисунка, плоскость проходит через
точки M(a,0,0), N(0,b,0) и R(0,0,c). Пусть общее
уравнение плоскости имеет вид: Ax + By + Cz
+ D = 0 (1). Подставим в это уравнение
координаты точек M, N и R, получим:
(2)
Так
как плоскость не проходит через начало
координат, то D≠ 0. Так как плоскость
отсекает от осей координат ненулевые
отрезки, то A≠ 0, B≠ 0, C≠ 0. Тогда из (2)
имеем:
Подставив
эти значения в уравнение (1), получим:.
Так как D≠0, то все члены последнего равенства можно разделить на (-D). Получим:
или
(3)
Уравнение (3) и есть уравнение плоскости в отрезках.
3. Теоремы о пределах (вывод одной из них).
Теорема 1. Для того, чтобы число A было пределом функции f(x) при x®a, необходимо и достаточно, чтобы эта функция была представлена в виде: f(x) = A+a(x), где a(x) – бесконечно малая функция.
Теорема 2. Предел постоянной величины равен самой постоянной.
Теорема
3. Если функция
³0
(
£0)
для любых х в некоторой окрестности
точки а, кроме быть может самой точки
а, и в точке а имеет предел, то
Теорема
4. Если функции
и
имеют
пределы при x®a,
то при x®a
имеют пределы их сумма
+
произведение
и
при условии, то
частное
причем
(1)
(2)
(3)
Доказательство. Ограничимся доказательством формулы (1).
Пусть
,
тогда по теореме 1:
где
Отсюда
По свойству бесконечно малых (1) α(x) + β(x) – бесконечно малая, следовательно, по теореме (1):
.
Следствие 1. Если функция f(x) имеет предел при x → a, то:
,
где n – натуральное число.
Следствие 2. Постоянный множитель можно выносить за знак предела:
,
c = const.
Теорема 5. Если для функций f(x), f1(x) и f2(x) в некоторой окружности точки a выполняется неравенство
,
и
,
то
.