Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
FIZIKA.docx
Скачиваний:
367
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
1.2 Mб
Скачать

3.Дифференциал функции.Аналитический и геометрический смысл дифференциала

Дифференциалом функции в называется главная, линейная относительно , часть приращения функции.

Геометрический смысл дифференциала.

Дифференциал функции является приращением ординаты касательной( АВ), которое соответствует приращению  х (МВ) абсциссы. В этом заключается геометрический смысл дифференциала.

Аналитический смысл дифференциала заключается в том, что дифференциал представляет собой главную часть приращения функции.  При малых приращениях можно считать у

4.Первообразная функции. Неопределенный интеграл, его свойства. Таблица основных неопределенных интегралов.

 Функция F (x) называется первообразной для функции f (x) на данном промежутке, если для любого х из данного промежутка F'(x)= f (x).

Множество всех первообразных некоторой функции f(x) называется неопределенным интегралом функцииf(x) и обозначается как

Таким образом, если F - некоторая частная первообразная, то справедливо выражение

где С - произвольная постоянная. 

Рассмотрим свойства неопределенного интеграла, вытекающие из его определения.

1.Производная из неопределенного интеграла равна подынтегральной функции, дифференциал неопределенного интеграла равен подынтегральному выражению:

2.    Неопределенный интеграл от дифференциала некоторой функции равен сумме этой функции и произвольной постоянной:

3.     Постоянный множитель а (а≠0) можно выносить за знак неопределенного интеграла:

4.    Неопределенный интеграл от алгебраической суммы конечного числа функций равен алгебраической сумме интегралов от этих функций:

5.      Если F(x) – первообразная функции f(x), то:

6         (инвариантность формул интегрирования). Любая формула интегрирования сохраняет свой вид, если переменную интегрирования заменить любой дифференцируемой функцией этой переменной:

где u – дифференцируемая функция.

Таблица неопределенных интегралов.

Приведем основные правила интегрирования функций.

I. 

II. 

III. 

IV. 

V. 

VI. 

5. Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница. Свойства определенного интеграла. Геометрический смысл определенного интеграла. Определенный интеграл. Если существует конечный предел интегральной суммы функции y=f(x)на отрезке [a,b] при стремлении к 0 величины максимального из частичных отрезков, не зависящей от способа разделения данного отрезка на частичные отрезки и выбора на них точек ci , то такой предел называют определенным интегралом от этой функции на данном отрезке и обозначают следующим образом: abf(x)dx= limIn = lim∑f(ci) ∆xi max ∆xi →0 max ∆xi→0i=1

Формула Ньютона-Лейбенца. Величина определенного интеграла от функции f(x), непрерывной на отрезке [a,b], равна приращению любой из первообразных для этой функции на данном отрезке: abf(x) dx= F(x) ab = F(b)- F(a) Свойства определенного интеграла. 1. Определенный интеграл с равными пределами равен нулю: baf(x) dx= 0 2. При перемене местами пределов интегрирования величина определенного интеграла изменяется на противоположную: abf(x) dx= - baf(x)dx 3. Если отрезок интегрирования [a,b] разделен на конечное число nчастичных отрезков [a,x1], [x1,x2],…..,[xn-1,b], то определенный интеграл от функции f(x) на отрезке [a,b]равен сумме определенных интегралов от этой функции на каждом из частичных отрезков (свойств аддитивности): abf(x) dx= ax1 f(x) dx + x1x2+ …….xn-1bf(x) dx 4. abkf (x)dx = kabf(x) dx , где k- постоянный множитель 5. Определенный интеграл от алгебраической суммы конечного числа функций, интегрируемых на отрезке [a,b], равен алгебраической сумме определенных интегралов этих функций на данном отрезке : ab[f1(x)+f2(x)+….+fn(x)]dx =abf1(x)dx+abf2(x)dx +…..abfn(x)dx Геометрический смысл определенного интеграла. Плоская фигура, ограниченная сверху графиком непрерывной функции y=f(x), снизу –осью абцисс, слева-прямой линиейx=a, а справа – прямой линией x=b, называется криволинейной трапецией. Площадь криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции y=f(x), осенью абцисс и прямыми линиями x=a и x=b,численно равна определенному интегралу от этой функции на отрезке[a,b]. В этом и заключается геометрическая интерпретация .

6.Понятие дифференциального уравнения. Порядок уравнения, общее и частное решение дифференциального уравнения. Дифференциальные уравнения первого порядка с разделяющимися переменными, алгоритм их решения. Понятие дифференциального уравнения. Уравнение, в общем случае связывающее искомую функцию y=f(x), ее аргумент x, а также производные различных порядков этой функции , называется обыкновенным дифференциальным уравнением. F( x, y, y', y'',……,y(n))=0 Порядок уравнения, общее и частное решение дифференциального уравнения. Порядком дифференциального уравненияназывается порядок наивысшей производной, входящей в это уравнение. Общим решениемдифференциального уравнения называется функция , удовлетворяющая двум условиям: во-первых, эта функция должна удовлетворять данному дифференциальному уравнению, т.е. при подстановке в уравнение должна обращать его в тождество; во-вторых, количество произвольных постоянных в этой функции должно быть равным порядку данного уравнения. В отличие от общего решения дифференциального уравнения его частным решениемназывают всякую функцию, удовлетворяющую данному уравнению, но не содержащую произвольных постоянных. Дифференциальные уравнения первого порядка с разделяющимися переменными, алгоритм их решения. В общем случае дифференциальное уравнение первого порядка может быть записано , в виде F(x, y, y')=0 Несмотря на кажущуюся простоту уравнений данного типа, не существует универсальных методов их аналитического решения. Дифференциальным уравнением первого порядка с разделяющимися переменным называется уравнение, которое может быть представлено в виде u1(x) v1(y)·y'+u2(x)v2(y)=0 где u1(x)≠0 и v1(y)≠0 Решением этого уравнения основано на разделении переменных, а именно на преобразовании уравнения к такому виду, когда искомая функция yи ее дифференциал dy представлены только в одной части уравнения, а аргумент x и его дифференциал dx– только в другой.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]