
- •Глава 5. Формула Тейлора и исследование функций. §5.1.Формула Тейлора.
- •1º. Остаточный член в форме Лагранжа.
- •2º. Остаточный член в форме Пеано.
- •Теорема (о единственности многочлена Тейлора). Пусть функция имеет непрерывные производные до порядка в окрестности точки и
- •Пример. Из тождества (сумма геометрической прогрессии) имеем . А поскольку , то функция имеет следующее разложение по формул Тейлора .
- •§5.2. Формула Тейлора для основных элементарных функций.
- •Приближённое вычисление. Пример 1. Вычислить значение функции з точностью да .
- •2º. Раскрытие неопределённостей. Пример 2. Вычислить
- •§5.3. Исследование функций и построение графиков.
- •Теорема 1 (критерий монотонности дифференцируемой функции). Дифференцируемая на промежутке функция является неубывающей (невозрастающей) на этом интервно, если и тольки если .
- •Теорема 2 (достаточное условие строгой монотонности дифференцируемой функции). Если функция является дифференцируемой на и , то функция является возрастающей (убывающей) на промежутке
- •Пример 1. Находят точки экстремума функции .
- •Пример 2. Функция является строго выпуклой вниз.
- •Теорема 5 (достаточные условия выпуклости). Пусть функция имеет на производную второго порядка .
- •Теорема 6 (необходимое условие перегиба). Если – точка перегиба функции и функция имеет в окрестности точки вторую производную, непрерывную в точке , то .
- •Теорема 8 (второе достаточное условие перегиба). Если функция непрерыв-ная в точке и если , то – точка перегиба функции .
- •Теорема 9. Для таго чтобы прямая была асимптотой графика функции при , необходимо и дастаточно,чтобы существовали пределы .
Теорема 8 (второе достаточное условие перегиба). Если функция непрерыв-ная в точке и если , то – точка перегиба функции .
Например, для
функции
в точке
имеем
.
Таму точка
– точка перегиба функции.
def. Прямую
называют
вертикальной
асимптотой
графика функции
,
если выполняется
хотя
бы одно
из
условий
.
Например, прямая
– вертикальная
асимптота графиков
функций
,
.
def.
Прямую
называют
наклонной
асимптотой
графика функции
при
,
если
.
Если при этом
,
то асимптоту
называют
горизонтальной
асимптотой.
Например,
прямая
является горизонтальной
асимптотой
графика функции
при
и при
;
графика функции
при
.
Поскольку
,
а
,
то прямая
– наклонная
асимптота графика функции
при
.
Эта
функция имеет также
вертикальную
асимптоту
.
Теорема 9. Для таго чтобы прямая была асимптотой графика функции при , необходимо и дастаточно,чтобы существовали пределы .
Замечание.
В
случае
горизонтальной
асимптоты теорема формулируется
следующим
образом: для того
каб прамая
была асимптотой
графика функции
при
,
необходимо
и дастаточно,
чтобы
.
Пример.
Для функции
имеем
,
.
Поэтому
прямая
– наклонная
асимптота функции при
.
Функция имеет также
вертикальную
асимптоту
.
При построении графика придерживаются следующей схемы:
1).
находят
область
определения
функции
;
2). определяют чётность, нечётность, периодичность функции;
3). находят точки пересечения графика с осями координат;
4). определяют поведение графика функции на границе её области определения, т.е. находят асимптоты;
5). вычисляют производную , находят экстремумы функции и промежутки её монотонности;
6).
вычисляют
вторую
производную
,
находят точки перегиба и промежутки
выпуклости;
7). рисуют схему графика.