
- •Пределы функций. Дифференциальное исчисление
- •Донецк 2006
- •Ббк 22.161я73
- •Содержание
- •Введение
- •I. Теория пределов Основные понятия
- •Предел функции
- •1.2.1. Основные понятия
- •1.2.2. Основные свойства о пределах функции
- •1.2.3. Раскрытие неопределенностей
- •1.3. Непрерывность функции
- •2.1. Производная функции
- •2.2. Таблица производных
- •2.3. Основные правила дифференцирования
- •2.4. Дифференциал функции
- •2.5. Производные и дифференциалы высших порядков
- •2.6. Исследование функций и построение графиков
- •2.6.1. Промежутки монотонности функции
- •2.6.2. Экстремум функции
- •2.6.3. Наименьшее и наибольшее значение функции
- •2.6.4. Выпуклость и вогнутость функции. Точки перегиба
- •2.6.5. Асимптоты графика функции
- •2.6.6. Исследование функции и построение графика
- •3. Дифференциальное исчисление Функции нескольких переменных
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Частные производные
- •3.3. Полный дифференциал
- •3.4. Экстремум функции нескольких переменных
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Литература
1.3. Непрерывность функции
Функция
,
определенная в некоторой окрестности
точки
называетсянепрерывной
в точке
,
если предел функции при
равен значению функции в точке
:
.
Если
функция
определена в окрестности точки
и не является непрерывной в этой точке,
то ее называютразрывной
в точке
,
а точку
называютточкой
разрыва функции
.
Точка
разрыва функции
называетсяточкой
разрыва первого рода,
если функция
имеет конечные пределы справа и слева
в этой точке.
Если,
по крайней мере, хотя бы один из пределов
справа или слева не существует, то точка
называетсяточкой
разрыва второго рода.
Пример
1.7. Найти точки
разрыва функции
.
Решение.
Функция
определена всюду, кроме
.
Следовательно, эта точка является точкой
разрыва. Чтобы исследовать ее характер,
найдем левый и правый пределы этой
функции.
.
Следовательно,
– точка разрыва 2-ого рода.
Пример
1.8. Дана функция
Найти ее точки разрыва.
Решение. Вычислим односторонние пределы функции в точке 0.
.
Поскольку
односторонние пределы исследуемой
функции в точке
конечны, то
– точка разрыва 1-ого рода. Вычислим
односторонние пределы в точке
.
.
Таким
образом,
,
т.е. в точке
исследуемая функция непрерывна.
2. Дифференциальное исчисление
функций одной переменной
2.1. Производная функции
Рассмотрим
функцию
.
Пусть
– некоторое значение аргумента,
– соответствующее значение функции.
От значения
переходим к другому значению аргумента
.
Разность
(обозначим через
)
называетсяприращением
аргумента.
Значение функции, соответствующее
значению аргумента
,
равно
.
Разность
называетсяприращением
функции
в точке
,
соответствующим приращению аргумента
,
и обозначается
или
:
(2.1.1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.1 – Геометрическая интерпретация приращения функции
Производной
функции
в точке
называется предел отношения приращения
функции к приращению аргумента (т.е.
)
при стремлении приращения аргумента
к нулю, если этот предел существует и
конечен.
Производная
функции
в точке
обозначается символами
или
.
Т.о., по определению
(2.1.2)