- •Введение
- •Общие рекомендации студенту по самостоятельной работе над математическими курсами
- •1.2. Арифметические векторы. Линейные операции над векторами. n-мерное арифметическое пространство
- •2. Системы векторов
- •2.1. Линейная зависимость векторов. Системы векторов.
- •2.3. Эквивалентные системы векторов
- •3.1. Матрицы. Основные определения
- •3.2. Операции над матрицами и их свойства
- •3.3. Определитель матрицы.
- •3.3.1. Определители второго порядка
- •3.3.2. Определители n-го порядка
- •3.3.3. Определители третьего порядка
- •3.3.4. Свойства определителей
- •3.4. Обратная матрица, ее свойства и вычисление
- •3.4.1. Решение матричных уравнений с помощью обратной матрицы
- •3.4.2. Нахождение обратной матрицы с помощью элементарных преобразований ее строк.
- •3.5. Ранг матрицы
- •3.5.1. Понятие минора k-го порядка матрицы. Определение ранга матрицы
- •3.5.2. Элементарные преобразования. Вычисление ранга матрицы с помощью элементарных преобразований
- •3.5.3. Понятие линейной зависимости строк (столбцов) матрицы. Другое определение ранга матрицы
- •4. Системы линейных алгебраических уравнений
- •4.1. Основные понятия
- •5. Геометрия пространства Rn
- •5.1. Прямые в R2
- •5.1.1. Уравнение линии на плоскости R2
- •5.1.2. Общее уравнение прямой
- •5.1.3. Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •5.1.4. Уравнение прямой, проходящей через данную точку
- •в заданном направлении. Уравнение пучка прямых
- •5.1.6. Уравнение прямой в отрезках
- •5.1.7. Нормальное уравнение прямой
- •5.1.8. Расстояние от точки до прямой
- •5.1.9. Угол между прямыми. Условия параллельности
- •и перпендикулярности двух прямых
- •5.1.10. Точка пересечения двух прямых
- •5.2. Прямая и плоскость в пространстве
- •5.2.1. Канонические уравнения прямой
- •5.2.3. Векторное и параметрические уравнения прямой
- •5.2.4. Угол между прямыми. Взаимное расположение двух прямых
- •5.2.5. Общее уравнение плоскости
- •5.2.6. Уравнение плоскости в отрезках
- •5.2.8. Нормальное уравнение плоскости
- •5.2.9. Расстояние от точки до плоскости
- •5.2.10. Взаимное расположение двух плоскостей
- •5.2.11. Общие уравнения прямой
- •5.2.12. Взаимное расположение прямой и плоскости
- •5.3. Гиперплоскость в пространстве Rn
- •5.4. Выпуклые множества
- •6. Теория пределов последовательностей
- •6.1. Числовые последовательности
- •6.1.3. Свойства бесконечно малых последовательностей.
- •6.2. Сходящиеся последовательности
- •6.2.1. Определение предела последовательности.
- •6.2.2. Свойства сходящихся последовательностей.
- •7. Предел и непрерывность функции
- •7.1. Понятие функции одной переменной.
- •7.1.1. Определение функции. Элементарные функции.
- •7.1.2. Свойства функции одной независимой переменной.
- •7.1.3. Некоторые функциональные зависимости, используемые в экономике.
- •7.2. Предел функции
- •7.2.1. Понятие предела функции в точке.
- •7.2.2. Теоремы о пределах функций.
- •7.2.3. Замечательные пределы.
- •7.2.4. Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
- •7.2.5. Сравнение бесконечно малых функций.
- •7.2.6. Раскрытие неопределенностей.
- •7.3. Непрерывность функции
- •7.3.1. Непрерывность функции в точке и на множестве.
- •7.3.2. Арифметические действия над непрерывными функциями.
- •7.3.3. Непрерывность сложной и обратной функции.
- •7.3.4. Точки разрыва функции и их классификация.
- •7.3.5. Свойства функций, непрерывных на отрезке.
- •8.1. Производная
- •8.1.2. Геометрический смысл производной. Уравнения касательной и нормали к плоской кривой. Угол между кривыми.
- •8.1.3. Физический смысл производной.
- •8.1.4. Непрерывность дифференцируемой функции.
- •8.1.5. Основные правила дифференцирования.
- •8.1.6. Таблица производных основных элементарных функций.
- •8.1.7. Производная степенно-показательной функции.
- •8.1.8. Примеры вычисления производных.
- •8.1.9. Производная неявной функции.
- •8.2. Дифференциал
- •8.2.1. Понятие дифференциала функции в точке. Геометрический смысл дифференциала.
- •8.2.2. Применение дифференциала к приближенным вычислениям.
- •8.2.3. Производные и дифференциалы высших порядков.
- •8.2.4. Основные теоремы о дифференцируемых функциях.
- •8.2.5. Правило Лопиталя раскрытия неопределенностей.
- •8.3. Исследование функций с помощью производных
- •8.3.1. Условия постоянства, возрастания и убывания функций.
- •8.3.3. Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке.
- •8.3.4. Выпуклость и вогнутость графика функции.
- •8.3.5. Асимптоты графика функции.
- •1. Многомерное арифметическое пространство
- •Тренировочное задание 1
- •Решение тренировочного задания 1
- •2. Системы векторов
- •Тренировочное задание 2
- •Решение тренировочного задания 2
- •3. Матрицы и определители
- •3.1. Матрицы и операции над ними
- •Тренировочное задание 3.1
- •Решение тренировочного задания 3.1
- •3.2. Определители и их свойства
- •Тренировочное задание 3.2
- •Решение тренировочного задания 3.2
- •4. Системы линейных уравнений
- •Тренировочное задание 4
- •Решение тренировочного задания 4
- •5. Аналитическая геометрия
- •5.1. Элементы аналитической геометрии на плоскости
- •Решение тренировочного задания 5.1
- •5.2. Элементы аналитической геометрии в пространстве
- •Тренировочное задание 5.2
- •Решение тренировочного задания 5.2
- •6. Сходимость числовых последовательностей.
- •Тренировочное задание № 6.
- •Решение тренировочного задания № 6.
- •7. Предел и непрерывность функции.
- •Тренировочное задание № 7.
- •Решение тренировочного задания № 7.
- •8. Дифференциальное исчисление функций одной переменной.
- •Тренировочное задание № 8
- •Решение тренировочного задания № 8.
7. Предел и непрерывность функции
Понятие функциональной зависимости наряду с операцией предельного перехода лежат в основе построения математического анализа. Ниже даются необходимые определения и факты.
7.1. Понятие функции одной переменной.
Прежде, чем перейти к изучению другой более сложной формы операции предельного перехода, основанной на понятии предела (или предельного значения) функции, уточним само понятие функции.
7.1.1. Определение функции. Элементарные функции. |
|||||||
Пусть даны два |
множества X и |
Y , |
элементы |
которых |
будем |
||
обозначать x и y , соответственно. Если каждому элементу |
x X по |
||||||
определенному правилу f поставлен в соответствие единственный |
|||||||
элемент |
y = f (x) Y , то говорят, что на множестве |
|
X |
задана |
|||
функция |
y = f (x) ; |
пишут также |
f : |
X →Y |
или |
x → f (x) . |
Множество |
X |
называется областью определения |
D( f ) = X , |
а |
||||
множество |
E( f ) Y |
― областью значений функции. При этом x |
||||||
называется |
независимой переменной или аргументом, а |
y ― |
||||||
зависимой переменной или функцией. |
|
|
|
|
||||
Множество |
пар |
{(x, f (x)) : x D( f )} |
называется |
графиком |
||||
функции f . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть функция y = f (x) задана на множестве X ={x}, а Y ={y}- |
||||||||
множество ее значений. Если каждому значению y Y |
соответствует |
|||||||
только одно значение x X , для которого |
f (x) = y , то на множестве |
|||||||
Y определена функция |
x =g (y) , для которой множеством значений |
|||||||
является множество |
X . |
Функция g: y → x называется обратной к |
||||||
функции f |
, а обе функции f и g называются взаимообратными. |
|
Функции могут задаваться различным способом: аналитическим выражением (формулой), при помощи таблиц или графиков, посредством некоторого алгоритма, реализуемого компьютерной программой и т. д.
Основными элементарными функциями являются: постоянная y = const, степенная y = xα , показательная y = ax , a > 0, a ≠1,
86
логарифмическая |
y = loga x, a > 0, a ≠1, |
тригонометрические |
||||
y = sin x, |
y = cos x |
y = tg x |
y = ctg x |
и |
обратные |
|
тригонометрические функции y = arcsin x, |
y = arccos x , |
y = arctg x , |
||||
y = arcctg x . |
|
|
|
|
|
|
Все функции, получаемые из элементарных функций с помощью конечного числа арифметических действий, а также конечного числа операций взятия функции от функции (суперпозиция функций),
составляют класс элементарных функций. Например, функция
y = 1− x2 является элементарной, а ее графиком является верхняя половина окружности радиуса 1 с центром в начале координат.
7.1.2. Свойства функции одной независимой переменной.
Функция |
y = f (x) , |
область определения которой симметрична |
||||||||
относительно нуля, |
называется четной (нечетной), если для всех |
|||||||||
x D( f ) |
выполняется равенство f (−x) = f (x) , |
( f (−x) = − f (x)) . |
||||||||
Функция |
y = f (x) называется |
периодической, если |
существует |
|||||||
такое число |
T > 0 , |
что |
для |
всех |
x D( f ) |
выполняется |
||||
равенство f (x −T ) = f (x +T ) = f (x) . |
|
|
|
|
|
|||||
Функция |
y = f (x) |
называется возрастающей (неубывающей) на |
||||||||
множестве X , если для всех x1, x2 X таких, что x1< x2 |
выполняется |
|||||||||
неравенство |
f (x1) < f (x2 ) |
( f (x1) ≤ f (x2 ) ). |
Функция |
y = f (x) |
||||||
называется убывающей (невозрастающей) |
на множестве |
X , если |
||||||||
для всех |
x1, x2 X |
таких, |
что |
x1 < x2 |
выполняется |
неравенство |
||||
f (x1) > f (x2 ) |
( f (x1) ≥ f (x2 ) ). |
Возрастающие, |
убывающие, |
неубывающие и невозрастающие функции называются монотонными. Функция y = f (x) называется ограниченной сверху на множестве
X , если существует число M такое, что f (x) ≤ M для всех x X . Функция y = f (x) называется ограниченной снизу на множестве
X , если существует число m , что f (x) ≥ m для всех x X . Функция y = f (x) , ограниченная и сверху, и снизу на множестве
X , называется ограниченной на этом множестве.
87