- •2. Математический анализ
- •2.1 Функции: основные понятия и определения
- •2.2. Непрерывность функции. Точки разрыва
- •2.3 Производные высших порядков
- •2.4 Приложения дифференциального исчисления фоп
- •Условия экстремума
- •2.5 Дифференциальное исчисление фнп
- •При дифференцировании по одной переменной – другие считаются постоянными!
- •2.6 Свойства определенного интеграла
- •2.7 Элементы теории множеств
- •О перации над множествами.
- •2.8 Мера плоского множества
- •2.9 Числовые последовательности
- •2.10 Область сходимости степенного ряда
- •Разложение элементарных функций в степенные ряды Маклорена
О перации над множествами.
Объединение А и В – множество С, элементы которого принадлежат хотя бы одному из множеств А и В. Обозначается С = А В.
Пересечение А и В – множество С, элементы которого принадлежат каждому из множеств А и В. Обозначение С = А В.
Разность множеств А и В – множество, состоящее из элементов множества А, не принадлежащих множеству В. Обозначается С = А \ В.
СЕ – дополнение множества А относительно множества Е, если А Е и CЕ = Е \ A.
На числовой прямой интервал – -окрестность числа .
Пример. (-0,9; 1,1) – окрестность радиуса 1 точки 0,1.
2.8 Мера плоского множества
Криволинейная трапеция – фигура, ограниченная графиком >0, заданной на , прямыми , и отрезком оси между точками и .
Площадь криволинейной трапеции .
Если фигура ограничена сверху графиком функции , а снизу – графиком функции , то площадь этой фигуры вычисляют по формуле .
П ример. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями , .
1) Построим графики функций , .
2) Найдем пределы интегрирования. Для этого найдем абсциссы точек пересечения и . Имеем . Решим полученное уравнение
3) Вычислим площадь .
В общем случае фигуру следует разбить на трапеции и сложить их площади.
2.9 Числовые последовательности
Если каждому числу из множества натуральных чисел поставлено в соответствие вещественное число по правилу , то говорят, что задана числовая последовательность .
Число – предел последовательности , т.е. , если для любого числа >0 существует такой номер , что при всех выполняется неравенство .
Если существуют конечные пределы , , то:
1) , 2) , 3) , 4) ( ).
Если , то последовательность называют бесконечно малой.
Свойства б/м: 1) произведение б/м на ограниченную последовательность есть б/м; 2) сумма конечного числа б/м есть б/м; 3) произведение б/м есть б/м.
Если , то называют бесконечно большой.
Если – бесконечно малая, то – бесконечно большая, и наоборот.
1. ( ). |
2. ( ). |
3. ( ). |
4. . |
5. ( ). |
6. ( ). |
7. ( ). |
8. ( ). |
9. . |
10. . |
11. . |
12. ( ). |
Пример 1. .
Пример 2.
.
Пример 3.
.
Пример 4.
Пример 5.
.
2.10 Область сходимости степенного ряда
Степенной ряд имеет вид , – его коэффициенты. – ряд Маклорена.
Заменой , то от ряда всегда можно перейти к ряду Маклорена .
Интервал – интервал сходимости степенного ряда, – радиус сходимости, если при ряд сходится, а при расходится.
Формула Коши. Пусть . Тогда: 1) если , то ; 2) если , то ; 3) если , то .
Пример. Для : , . Отсюда .
Формула Даламбера. Пусть . Тогда: 1) если , то ; 2) если , то ; 3) если , то .
Пример. Для : , .
Отсюда .
Пример. Найти интервал сходимости для .
Так как , то . Отсюда .
Ряд сходится при: , или , или . Итак, интервал сходимости .
Если разложима в степенной ряд в окрестности точки , то коэффициенты степенного ряда вычисляются по формуле (коэффициенты Тейлора-Маклорена).
Пример. Получить три ненулевых члена разложения в степенной ряд функции в точке .
Вычислим . При , , .
При , , .
При , , .
Итак, .