- •Понятие функции, способы задания функции.
- •Основные характеристики функции.
- •Основные элементарные функции.
- •Последовательность. Предел последовательности.
- •Сходящиеся и ограниченные последовательности.
- •Бесконечно малые и бесконечно большие последовательности. Связь между ними.
- •Свойства сходящихся последовательностей.
- •Предел функции.
- •Единственность предела функции.
- •Бесконечно малые и бесконечно большие функции. Иx свойства.
- •Необходимое и достаточное условие существования предела функции. Теорема о представлении функции, имеющей предел:
- •Арифметические операции с пределами.
- •Теоремы о предельном переходе в неравенствах.
- •Первый замечательный предел.
- •Второй замечательный предел.
- •Следствия из второго замечательного предела.
- •Сравнение бесконечно малых.
- •Непрерывность функции.
- •Свойства непрерывных функций.
- •Точки разрыва и их классификация.
- •Теоремы о непрерывных функциях.
- •Производная функции одной переменной.
- •Связь между непрерывностью функции и существованием производной.
- •Геометрический и физический смысл производной. Геометрический смысл производной.
- •Правила вычисления производной.
- •Производные тригонометрических функций.
- •Производные обратных тригонометрических функций.
- •Производная сложной функции.
- •Производная обратной функции.
- •Логарифмическое дифференцирование. Производная степенной функции.
- •Дифференциал, его геометрический смысл, правила вычисления.
- •Геометрический смысл дифференциала.
- •Применение дифференциала.
- •Производные высших порядков. Производная высших порядков.
- •Механический смысл второй производной.
- •Уравнение касательной и нормали к кривой.
Производные тригонометрических функций.
1)
.
=
=
.
.
2)
.
Доказывается аналогично первому: .
3)
.
=
=
.
4) y=ctg x.
.
Производные обратных тригонометрических функций.
1) y=arcsin x. .
2) y=arccos x. .
3) y=arctg x.
.
4) y=arcctg x. .
Производные логарифмической и показательной функций.
1.
.
=
=
=
= следствие из второго
замечательного предела
=
=
´=
.
2.
.
y=
.
=
=
.
.
3.
.
=
=
=
=
=
=
.
.
4. y=еx.
.
.
Производная сложной функции.
Теорема.
Пусть функция
имеет производную в точке t0,
а функция
имеет производную в точке
.
Тогда производная сложной функции
в точке t0
будет равна:
.
Пример:
,
Производная обратной функции.
Теорема.
Пусть функция
монотонна на интервале (a,b)
(возрастает или убывает) и имеет
производную в каждой точке этого
интервала. Если в точке x0
,
то обратная функция
также имеет производную в соответствующей
точке y0,
причем
.
Логарифмическое дифференцирование. Производная степенной функции.
Пусть
функция
.
Прологарифмируем
эту функцию по основанию e:
.
Возьмем
производную левой и правой части
равенства, считая y
функцией от x:
.
производная
правой части:
.
Выразим отсюда y.
Описанный прием называется логарифмическим дифференцированием.
.
;
;
;
;
Производная неявной функции.
Уравнение F(x,y)=0 задает y, как неявную функцию от x.
Пример:
(
– явное задание функции).
Чтобы продифференцировать функцию, заданную неявно, нужно взять производную левой и правой части уравнения, считая y функцией от x. Затем выразить из этого уравнения y.
Пример:
;
;
;
;
– производная.
Производная функции, заданной параметрически.
Функция задана параметрически,
если зависимость y
от x
осуществляется с помощью параметра t:
,
где tT.
Пример:
‒ параметрическое уравнение окружности
с центром C(0,0)
и радиусом R.
‒ параметрическое
уравнение эллипса, где a
и b
большая и малая полуоси.
Вычисление производных функции, заданной параметрически:
Чтобы
получить явную зависимость y
от x,
нужно из системы исключить параметр t.
Для этого предполагаем, что для функции
на промежутке t
существует обратная функция
.
Тогда
– сложная функция. Продифференцируем:
.
;
.
Дифференциал, его геометрический смысл, правила вычисления.
Дифференциал функции.
Пусть
функция
определена в точке x0
и
ее окрестности. Дадим x0
приращение
x
тогда функция получает приращение y
где А - число
(x)
- бм
более высокого порядка малости чем x.
Выражение Ax
называют главной
частью приращения y.
Определение: Дифференциалом функции называют главную часть ее приращения, линейную относительность x.
Обозначают: dy или df, dy=df=A·x, где x 0.
Определение: Функция, имеющая дифференциал в точке x0, называется дифференцируемой в этой точке.
Теорема: Для того чтобы функция была дифференцируема в точке x0 необходимо и достаточно, чтобы она имела в точке x0 конечную производную.
Дифференциал
,
где x
– приращение аргумента и обозначается
dx,
тогда окончательно дифференциал:
.
Пример:
.
