- •1. Критерий непрерывности функции в точке через последовательности.
- •2. Сумма и разность непрерывных функций.
- •3. Произведение и частное непрерывных функций
- •4. Суперпозиция непрерывных функций.
- •5.Непрерывность обратной функции.
- •6. Теорема об устойчивости знака непрерывной функции.
- •7. Непрерывные функции и промежуточные значения.
- •8. Точные грани значений функции, непрерывной на отрезке.
- •9. Предел функции. Левый и правый пределы. Различные определения.
- •10. Арифметические операции над функциями, имеющими пределы. Переход к пределу в неравенствах.
- •11. Предел сложной функции.
- •12. Первый замечательный предел.
- •13. Второй замечательный предел.
- •14. Сравнение бесконечно малых и бесконечно больших функций. Теоремы об эквивалентных бесконечно малых и бесконечно больших.
- •15. Пределы степенно-показательных функций.
- •16. Рациональные, алгебраические, трансцендентные, элементарные функции. Гиперболические функции.
- •17. Дифференцируемость функции. Определение производной. Непрерывность дифференцируемой функции.
- •18. Геометрический смысл производной. Касательная.
- •19. Операции над дифференцируемыми функциями.
- •20. Дифференциал. Дифференциал суммы, произведения и частного. Инвариантность формы первого дифференциала.
- •21. Производная обратной функции. Производные обратных тригонометрических функций.
- •22. Производные и дифференциалы высших порядков. Неинвариантность формы второго дифференциала.
- •23. Производные функций, заданных параметрически.
- •24. Возрастание и убывание в точке дифференцируемой функции. Теорема Ферма.
- •25. Теорема Ролля.
- •26. Формула Лагранжа и следствия из нее.
- •27. Формула Коши.
10. Арифметические операции над функциями, имеющими пределы. Переход к пределу в неравенствах.
Предл1. Если f(x) и g(x) имеют предел в т.а, то
Предл2.
Предл3.
2) Пусть f(x)<h(x)g(x) в нек. окр-ти т.а
Пусть xn→a, xna
f(xn)→A, g(xn)→A
f(xn)h(xn)g(xn)
A
Поскольку xn-послед-ть произв-, то => что
Пр2. - для того чтобы оно вып-сь необх. и дост.,
11. Предел сложной функции.
Th. Пусть ф-ция f задана на множестве X, функция g-на множестве Y и f(X)Y. Если сущ-ет конечные или бесконечные пределы.
,
то при x→x0 сущ-т предел (кон-й или беск-й) сложный функции g[f(x)], причем
Пусть xn→x0, xnX, n=1,2,…; тогда в силу (1) имеем yn=f(xn)→y0, ynY, n=1,2,…
Поэтому в силу (2) g(yn)→z0, но yn= f(xn) => g[f(xn)]→z0, n=1,2,.., т.е. имеет место рав-во (3).
Зам1. Если ф-ция g непр-на в точке y0, т.е. ,
то формулу (3) можно записать виде
Иначе говоря, предельный переход перестановочен с операцией взятия непр-ой ф-ции. В самом деле согласно Th. .
Отсюда => в частности что непре-ая ф-ция от непр-й ф-ции непр-на, точнее:
След. Если ф-ция f непр-на в точке x0, а ф-ция g непр-на в точке y0=f(x0), то и их композиция g°f непрерывна в точке x0.
Действительно, непрерывность ф-ции f в точке x0 означает, что
Поэтому в силу непр-ти ф-ции g в точке y0 из формулы (5) получим
,
т.е. ф-ция g°f непр-на в точке x0.
Зам2. Обычно, когда говорят, что некоторая ф-ция в данной точке имеет предел, что имеют в виду, что этот предел конечный, а случай бесконечного предела оговаривают особо.
12. Первый замечательный предел.
sin 0=0
sinx~x в т.0!
Д-во:
I. x(0,)
tgx=cd
S∆oda<Sсекторaoda<S∆odc
S=
sinx<x<tgx
ab<ad<cd
sinx<x< <1<
cosx<<1
lim cosx=1
II. x(-,0)
x=-t t(0,) ==
13. Второй замечательный предел.
xn→∞
1) xn-натуральные значения
1,2,1,3,2,4,3
Для N: n>N ||<
xn-б.б. то K n>K xn>N
>0 K n>K ||<
2) xn>0 начин. с некот. n
[xn]-целая часть
[xn]≥ xn-1=> [xn]-б.б. посл.
≤≤
∙
3) xn<0 начин. с некот. n
xn=-1-zn zn=-1-xn
4) общая послед-ть xn-произв-е
xn+-положительные xn—-отрицательные
14. Сравнение бесконечно малых и бесконечно больших функций. Теоремы об эквивалентных бесконечно малых и бесконечно больших.
Две б.м. функций сравниваются между собой с помощью их отношения(сумма, разность и произведение).
Рассмотрим правило сравнения б.м. функций:
Пусть при хх0 функции (х) и (х) являются б.м., т.е. Lim(х){при хх0}=0 и Lim(х){при хх0}=0, тогда Правила:
1)Если Lim(х)/(х){при хх0}=0, то (х) – б.м. более высокого порядка, чем (х).
2)Если Lim(x)/(х){при хх0}=А0, то (х) и(х) – б.м. одного порядка.
3)Если Lim(х)/(х){при хх0}=1, то (х) и (х) – эквивалентные б.м.. Иногда нужно оценивать как высок порядок б.м. более высокого порядка, поэтому
4)Если Lim(х)/bn (х){при хх0}=А0, то (х) – б.м. n-го порядка относительно (х)
Замечания: Для сравнения б.м. функций, при х∞, х+\-∞, хх0+\-. Существует аналогичное правило.
1) Если α(x)=(β(x)) в т.а
то α(x)+β(x)~ β(x) в т.а
=> они эквивалентны
2) α(x),β(x) б.м. в а
α(x)∙β(x)= (α(x))
3) α(x)~α1(x)
β(x)~β1(x) в т. а
M(x), N(x) б.б. в а
Для раскрытия неопределённостей вида [0/0] часто бывает полезным применить принцип замены б. м. эквивалентными.
1.sin x~ x при х->0
2.tg x ~ x
arcsin x ~ x
arctg x ~x
(1- cos x)~ x
ex-1 ~x
ax-1 ~xlna
ln(1+x)~x
logа(1+x)~ xlogаe
(1+x)к -1~kx, k>0