Книги / Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Том 1
.pdf14
ЧИСЛО.ПЕРЕМЕННАЯ.ФУНКЦИЯ
(ГЛ.
J
лаrать
числовую
ось
горизонтально
и
положительное
направле
ние
выбирать
слева
направо.
Если лежащей
число |
х |
|
положительно. |
то его изображают точкой Mi, |
|
|
1 |
|
на расстоянии ОМ1 = х1; если число х1 |
||
справа |
от точки О |
отрицательно, то его изображают |
точкой |
точки О на расстоянии ОМ8= - |
х1 (рис. |
М |
• лежащей слева от |
1 |
|
1). |
Точка О изображает |
число
нуль.
Очевидно.
что
каждое
действительное
число
изобра
жается
определенной
точкой
числовой
оси.
Два
различных
дейст
вительных
числа
изображаются
различными
точками
числовой
оси. |
|
|
|
|
|
Справедливо |
также утверждение: каждая точка числовой оси |
||||
является |
изображением |
только |
одного |
действительного числа |
|
(рационального |
или иррационального). |
|
Таким
образом,
между
всеми
действительными
числами
и
всеми
точками
числовой
оси
существует
взаимно
однозначное
соответ-
|
|
~ |
--...1~'!-1·,f-f1-01/-1-,-1-r-1+---<а---.-:tJ |
||
--3-1 |
1 Z |
В |
ствие: каждому числу соответст-
вует единственная изображающая
его точка и, наоборот, каждой точ-
Рис.
1.
ке |
соответствует |
единственное |
изображаемое ею |
число. Эrо дает |
возможность
во
многих
рассуждениях
в
некотором
смысле
равно
значно
употреблять
понятие
«число
х» |
и |
понятие
«точка
х».
По
следним
обстоятельством
мы
будем
широко
пользоваться
в
курсе.
Укажем
без
доказательства
следующее
важное
свойство
сово
купности |
действительных |
||
действительн.wми |
числами |
||
иррациональны.е числа. |
В |
чисел: |
между |
двумя |
произвольнЬIМU |
||
найдутся |
как |
рацuоНШtьные, |
так и |
||
терминах |
геометрических это |
предло |
жение формулируется |
так: |
числовой оси найдутся |
как |
между двумя произвольными точками
рациональны.е, так и иррациональны.е
тоwш. |
|
|
В |
з:аключение отметим следующую |
|
собой |
в |
известном смысле •мостик |
теорему, представляющую между теорией и практи
кой».
Теорем
а.
Каждое
иррациональное
число
а
можно
с
любой
степенью точности выразить с помощью |
||
В самом деле, |
пусть |
иррациональное |
рm§иональнь~х |
|
число а. > О |
и |
чш:ел. пусть
требуется
вычислить
а.
с
точностью
до
1/n
(например,
до
1/10,
до
1/100
и
т.
д.).
Каково числами N
бы н
ни N +
было а., оно 1. Разделим
заключается между отрезок между N
двумя целыми и N +1 на п
частей; и N +
тогда
т+ |
1 |
• |
|
|
|
п |
|
|
а. окажется между рациональными
Так как разность этих чисел равна
числами 1/п. то,
N +~ п
следо
вательно. каждое из них выражает а. с заданной степенью ности: первое с недостатком, а второе-с избытком.
точ
АБСОЛЮТНАЯ
ВВ#IИЧИНА
ДВЙСТВИТЯЛЬНОГО
ЧИСЛА
tS
Пр слами:
и
-м
е'Р,
Иррациоимьиое число У2 |
выражае-кя |
рационельпымll' |
|||||
1,4 |
и |
1,5-с |
то•ностью |
до |
1/10, |
|
|
1,41 |
И |
1,42-с |
ТОЧНОСТЬЮ |
ДО |
1/100, |
|
|
1,414 |
И |
1,415-с |
ТОЧНОСТЬЮ |
ДО |
1/1000 |
И |
Т, ,._ |
•и-
§
2.
Абсолютная
величина
деiiствительноrо
числа
Введем
нужное
для
дальнейшего
понятие
абсолютной
величины
действительного числа. |
|
Оп редел е ни е. |
Абсолютной |
вительного числа х |
(обозначается |
величиной (или модулем) дейст
Iх1) называется неотрицатель
ное
действительное
число, удовлетворяющее |
||
X/=x, |
если |
х;;,О; |
I |
|
х< О. |
х =-Х, если |
условиям
Примеры:
121=2;
1-5\=5;
101=0.
Из
определения
следует,
что
для
любого
х
справедливо
со
отношение х~ 1х /. |
величин. |
Рассмотрим некоторые свойства абсолютных |
|
l. Абсолютная величина алгебраической суммы |
нескольких |
ствителы-шх чисел не больше суммы. абсолютных вели~tин |
дей сла
га.емы.х:
\x+ul~I
хl+\иl-
доказательство. Пусть х+у;;;;,:О, |
тогда |
1х+у1= х+g ~1х1+1у1 (так как х |
~1х\ |
и
у~
1у
/).
Пусть
х+ у< О, тогда /х+у\=-(х+у)=(-х)+(-у)
~1
x\+lul,
что и требовалось |
доказать. |
Проведенное доказательство |
распрост.раняется |
на любое |
число слагаемых. |
легко
Пр
им:ер ы: |
|
1-2+31 |
< 1-21+13/=2+3=5 |
1-3-51=1-Зl+l-5/=3+5=8 |
ипи и.пи
1 < Б; 8=8.
2. |
Абсолютная величина разности |
не меньше |
|
люmНЬlх величин |
уменьшаемого и вычитаемого: |
||
|
|
\х-у\;;;;,: \xl-lul, |
lхl>lиl- |
разности
абсо
доказательство. Положим x-y=z, |
тогда x=y+z |
|
доказанному |
У1+1z 1= 1У1+1х-у1, |
|
1х\ = \ У+z 1~1 |
||
откуда |
у/~\ x-yl. |
|
\х/-1 |
|
и по
что
и
требовалось
доказать.
§
4)
ОБЛАСТЬ
ИЗМЕ.ИЕНИSI
ПЕРЕМЕННОЙ
ВЕЛИЧИНЫ
)7
вошли движение |
и |
диалектика, |
и |
благодаря |
|
немедленно |
необходимым дифj)еренциальное и |
||||
числение». |
|
|
|
|
|
этому же стало
интегральное ис
§
4.
Область
изменения
переменной
веJJИчины
Переменная величина принимает различные числовые |
|
ния. В зависимости от характера рассматриваемой |
задачи |
значе сово
купность |
этих |
значений может |
быть |
||||||
различная. Например, |
температура во- |
||||||||
ды, подогреваемой в |
обычных |
условиях, |
|||||||
будет |
меняться |
от |
комнатной темпера |
||||||
туры, |
|
равной 15-18° С, |
|
до точки кипе |
|||||
ния, |
100° |
С. tПеременная |
же |
величина |
|||||
х = cos |
а. |
может |
принимать |
все значе- |
|||||
ния от |
-1 до + 1. |
|
|
величины |
гео |
||||
Значения переменной |
|||||||||
метрически изображаются точками |
чис |
-;
Q
Рис. 2.
ловой оси. |
Так, |
значения |
переменной |
||
х = cos а. при |
всевозможных |
значениях |
|||
купностью |
точек |
отрезка |
числовой оси |
а. от
изображаются сово |
|
- |
1 до- 1, включая |
и |
точки |
- |
1 |
и 1 |
(рис. 2). |
|
всех |
числовых |
|
О п р еде |
л е н |
и е. Совокупность |
|||||
менной |
величины |
называется |
областью |
изменения |
значений пере |
|
этой |
перемен |
ной.
Отметим
следующие области
изменения
переменной
величины,
которые
часто
будут
вс;rречаться
в
дальнейшем.
Лромежутком или
чисел х, заключенных
интервалом называется совокупность всех |
|
между данными |
числами а и Ь (а< Ь), |
при
этом
сами
эти
числа
н
е
п р
и
н
ад
л
еж
а
т
рассма11риваемой
совокупности чисел; |
его |
неравенств а< х < Ь. |
|
обозначают
так:
(а,
Ь)
или
с
помощью
Отрезком
или
сегментом
называется
совокупность
всех
чисел
х, заключенных |
между двумя данными числами а и |
оба числа а и |
Ь п р ин ад л еж ат рассматриваемой |
Ь, |
п_ричем |
совокупно |
сти;
его
обозначают
так:
[
а,
Ь]
или
с
помощью
неравенств
а~х~Ь.
Иногда
отрезок
называется
замкнутым
промежутком
или замкнутым интервалом,.
Если одно из чисел а или
Ь,
например
а,
присоединяется
к промежутку, |
а |
промежуток, его |
другое-нет, можно задать
то получается неравенствами
полузамкнутый а~ х < Ь и обо
значить Если
[а, Ь). присоединяется
число
Ь
и
не
присоединяется
число
а,
то |
получается полузамкнутый промежуток (а, Ь], |
|||
задать неравенствами |
|
а < х ~ Ь. |
всевозможные |
|
|
Если переменная |
х |
принимает |
который |
можно |
значения, |
боль |
шие
чем
а,
то
такой
интервап
обозначают
(а,
+оо)
и
задают