- •Границя числової послідовності та функції однієї змінної.
- •Тема 1. Числова послідовність та її границя.
- •1. Числова послідовність та способи її задання.
- •Основні способи задання числової послідовності:
- •2. Обмежені та монотонні числові послідовності.
- •3. Границя числової послідовності.
- •Приклад 1
- •Приклад 2
- •4. Нескінченно малі числові послідовності
- •Властивості нескінченно малих послідовностей
- •Приклад 3.
- •Приклад 4.
- •5. Нескінченно великі числові послідовності
- •6. Арифметичні властивості збіжних числових послідовностей.
- •Приклад 5.
- •Приклад 6.
- •Приклад 7.
- •Приклад 8.
- •Приклад 9.
- •Тема 2. Границя функції неперервного аргументу.
- •1. Означення границі функції за Гейне і за Коші.
- •2. Властивості функцій, які мають границю в точці
- •3. Арифметичні властивості границь функції
- •Теореми про граничні переходи.
- •Приклад 1.
- •Приклад 2.
- •4. Границя функції на нескінченності
- •Приклад 3.
- •5. Перша важлива границя
- •Приклад 4.
- •6. Друга важлива границя
- •Приклад 5.
- •7. Порівняння нескінченно малих функцій. Еквівалентні нескінченно малі функції.
- •Приклад 6.
- •Властивості еквівалентних нескінченно малих функцій.
- •Приклад 7.
- •Тема 3. Неперервність функції.
- •1. Односторонні границі функції.
- •Приклад 1.
- •2. Означення неперервності функції в точці і на проміжку.
- •3. Арифметичні дії над неперервними функціями.
- •4. Одностороння неперервність. Точки розриву та їх класифікація.
- •Класифікація точок розриву
- •Приклад 2.
- •Приклад 3.
- •Приклад 4.
- •5. Властивості функцій, неперервних на відрізку.
- •Диференціальне числення функції однієї змінної.
- •Тема 1: Похідна.
- •1. Задачі, які приводять до поняття похідної.
- •Приклад 1.
- •Приклад 2.
- •2. Означення похідної. Спосіб знаходження похідної. Геометричний та механічний зміст похідної. Рівняння дотичної та нормалі до плоскої кривої.
- •Правило знаходження похідної за означенням.
- •Приклад 4.
- •3. Диференційовні функції. Зв’язок неперервності з диференційовністю
- •Приклад 5.
- •4. Таблиця похідних основних елементарних функцій
- •5. Правила диференціювання.
- •Приклад 6.
- •Приклад 7.
- •Приклад 8.
- •Приклад 9.
- •Приклад 1.
- •2. Властивості диференціала. Інваріантність форми диференціала.
- •Приклад 2.
- •3. Застосування диференціала.
- •Приклад 3.
- •4. Похідні та диференціали вищих порядків. Механічний зміст похідної другого порядку.
- •Приклад 4.
- •Приклад 5.
- •Приклад 6.
- •Тема 3. Теореми про середнє. Правила Лопіталя.
- •1. Теорема Ферма.
- •2. Теорема Ролля.
- •Приклад 1.
- •3. Теорема Лагранжа.
- •Приклад 2.
- •Приклад 3.
- •Приклад 1.
- •2. Локальний екстремум функції.
- •З’ясуємо умови існування локального екстремуму.
- •Приклад 2.
- •Приклад 3.
- •Приклад 4.
- •3. Найбільше і найменше значення функції.
- •Приклад 5.
- •Приклад 6.
- •4. Опуклість і вгнутість кривих. Точки перегину.
- •Приклад 7.
- •5. Асимптоти кривої.
- •Приклад 8.
- •6. Схема дослідження функції та побудова її графіка.
- •Приклад 9.
- •Інтегральне числення функції однієї змінної
- •Тема 1. Невизначений інтеграл
- •Поняття первісної та невизначеного інтегралу
- •Приклад 1.
- •Властивості невизначеного інтеграла (ні).
- •4. Основні методи інтегрування
- •4.1. Метод безпосереднього інтегрування (мбі)
- •Приклад 2.
- •4.2. Метод заміни змінної (мзз)
- •Приклад 3.
- •4.3. Метод інтегрування частинами (міч)
- •Приклад 4.
- •Цей метод використовують під час обчислення інтегралів виду
- •Приклад 5.
- •Загальне правило інтегрування раціональних дробів.
- •Приклад 6.
- •Він зводиться до інтеграла від раціональної функції підстановкою . Приклад 7.
- •Обчислити
- •Обчислити
- •Обчислити
- •Обчислити
- •4.6. Біноміальний диференціал
- •Приклад 8.
- •4.7. Інтегрування тригонометричних функцій
- •Приклад 10.
- •Поняття визначеного інтеграла.
- •2. Властивості визначеного інтеграла.
- •4. Теорема Ньютона-Лейбніца (н-л)
- •Приклад 1.
- •5. Методи знаходження ві.
- •5.1. Метод безпосереднього інтегрування
- •Приклад 2.
- •5. 2. Метод заміни змінної
- •Приклад 3.
- •Приклад 4.
- •5.3. Метод інтегрування частинами
- •Приклад 5.
- •Приклад 6.
- •Формули зведення. Формула інтегрування частинами
- •Приклад 7.
- •Приклад 2.
- •Приклад 3.
- •Площа криволінійного сектора
- •Приклад 4.
- •3. Обчислення довжини дуги
- •Приклад 5.
- •Приклад 6.
- •Обчислення тиску рідини на вертикальну пластину
- •9. Невласні інтеграли із нескінченним проміжком інтегрування
- •Приклад 10.
- •Приклад 11.
- •Обчислення невласних інтегралів від розривних (необмежених) функцій
- •Приклад 12.
Приклад 7.
Обчислити границі, використовуючи нескінченно малі функції:
а)
б)
в)
г)![]()
Розв’язання.
а)
.
Скористаємось
наслідком з теореми 2.10.:
:
;
б)
.
Аналогічно
попередньому:
,
а знаменник розкладемо на множники,
оскільки прих→3
він
перетворюється на нуль.
;
в)
.
Аналогічно
попередньому:
,
тому перетворюємо вираз:
,
тоді:
;
г)
.
За
теоремою 2.11 при х→х0
маємо:
,
тому
.
Тема 3. Неперервність функції.
1. Односторонні границі функції.
2. Означення неперервності функції в точці і на проміжку.
3. Арифметичні дії над неперервними функціями.
4. Одностороння неперервність. Точки розриву та їх класифікація.
5. Властивості функцій, неперервних на відрізку.
1. Односторонні границі функції.
Означення
3.1. Нехай
функція y=f(x)
визначена на півінтервалі
,
крім, можливо, самої точких0.
Число А
називають границею
функції в точці х0
зліва (або лівосторонньою границею),
якщо для-будь якої послідовності
і
числові послідовності
(f(xn))
мають своєю границею число А.
Позначення:
.
Означення
3.2. Нехай
функція y=f(x)
визначена на піввідрізку
,
крім, можливо, самої точки
.
ЧислоВ
називають
границею
функції f(x)
в
точці х0
справа (або правосторонньою границею),
якщо для будь-якої послідовності
і
числові послідовності значень функції(f(xn))
мають своєю границею число В.
Позначення:![]()
Теорема
3.1.(необхідна
й достатня умова існування границі
функції в точці).
Для того,
щоб функція y=f(x)
мала границю в т. x0,
яка дорівнює числу А,
необхідно й достатньо, щоб в цій точці
існували обидві односторонні границі,
які б дорівнювали числу А,
тобто
![]()
Приклад 1.
Дослідити
функцію на неперервність:
.
Розв’язання.
О
бласть
визначення даної функції складається
з двох частин: коли аргументами є від'ємні
числа плюс число нуль (тоді значення
функції знаходяться з умовиf(x)=х2)
і додатні числа (тоді значення функції
знаходяться з умови f(x)=2х-1).Отже,
в точці х=0
область визначення поділяється на дві
частини. Вияснимо поведінку функції в
цій точці. Для цього обчислимо її границю
в точці 0. Виберемо послідовність (хп)
тих х,
які прямують до нуля, залишаючись меншими
за нуль або рівними йому, тобто
,
і знайдемо лівосторонню границю функції
.
Далі розглянемо послідовність(х’п)
тих х,
які прямують до нуля, залишаючись
більшими за нуль
,
і знайдемо правосторонню границю
функції:
.
Оскільки функція в точціх=0
має різні односторонні границі, то
згідно з теоремою
3.1. вона не
має
границі в цій точці. Як бачимо з рисунка 6 графік
даної функції розривається в точці х=0.
Зауваження. На малюнку стрілка вказує на те, що
точка осі Оу не входить до графіка даної функції.
Це пов'язано з тим, що за умовою в цій частині
області визначення змінна х строго більше за нуль.
2. Означення неперервності функції в точці і на проміжку.
Існує декілька означень неперервної функції. Нехай функція y=f(x) визначена в околі точки х0.
Означення
3.3. Функція
y=f(x)
називається неперервною
в точці х0,
якщо її границя в точці
х0
дорівнює
значенню функції в цій точці:
![]()
Із означення слідує що для того, щоб функція була неперервною в точці х0, необхідно, щоб виконувалися такі умови:
1)
функція в точці
є визначеною;
2) границя функції в точці х0 існує;
3)
значення функції в точці
обов’язково дорівнює границі функції
в цій точці.
Слід відмітити, що якщо значення функції в точці х0, в якій вона неперервна, відмінне від нуля, то значення функції f(x) в деякому околі точки х0 має той самий знак, що й f(x0). Дійсно, внаслідок неперевності існує окіл точки х0, в якій значення f(x) настільки мало відрізняються від своєї границі, тобто від f(x0), що вони залишаються додатніми, якщо f(x0)>0, і залишаються від’ємними, якщо f(x0)<0 .
Означення
3.4. Функція
називаєтьсянеперервною
в точці х0,
якщо приріст функції в даній точці
прагне до нуля при умові, що до нуля
прагне приріст аргументу, тобто якщо
нескінченно маленькому приросту
аргумента відповідає нескінченно малий
приріст функції:
,
деΔf(x0)=
f(х0+Δх)-f(х0)
- приріст функції;
-
приріст аргументу.
Означення
3.5. Функція
називаєтьсянеперервною
на інтервалі
,
якщо вона неперервна в кожній точці
цього інтервалу.
Наприклад.
Нехай задано сталу функцію
y=f(x)=С.
Виберемо довільну точку
з множини дійсних чисел та надамо їй
приросту
і
знайдемо приріст функції:
,
.
Тоді
.
За означенням ця функція неперервна в
т.
.
Оскільки
—
довільна точка, то стала функція
неперервна на множині всіх дійсних
чисел.
Геометрично неперервність функції в замкненому інтервалі означає, що графік цієї функції є суцільною лінією без розривів.
