- •Кафедра высшей и прикладной математики
- •1.1. Предел последовательности
- •1.2. Предел функции
- •Геометрическая интерпретация. Пусть дан график функции , имеющей предел при , равный (рис.2).
- •Бесконечно малые и бесконечно большие функции
- •Свойства пределов
- •1.3. Раскрытие неопределенностей
- •1.4. Первый замечательный предел
- •1.5. Второй замечательный предел
- •2.1. Понятие производной функции
- •Формулы дифференцирования
- •2.2. Производная сложной функции
- •Пример. Найти производную функции .
- •2.3. Дифференцирование неявной функции
- •Признаки возрастания и убывания функции
- •3.1. Экстремум функции
- •3.2. Точки перегиба График функции называется выпуклым на интервале , если он расположен ниже касательной, проведенной к графику функции в любой точке этого интервала (рис. 8 а).
- •На интервале кривая выпукла , а на интервале – вогнута . Таким образом, при переходе через точку вторая производная меняет знак. Эта точка является точкой перегиба. Ее координаты .
- •3.3. Асимптоты
- •3.4. Общая схема исследования функции и построение ее графика
- •4.1. Первообразная функция и неопределенный интеграл
- •Основные свойства неопределенного интеграла
- •4.2. Непосредственное интегрирование
- •4.3. Интегрирование методом замены переменной (метод подстановки)
- •4.4. Интегрирование по частям
- •4.5. Интегрирование рациональных дробей
- •4.6. Интегрирование тригонометрических функций
- •5.1. Понятие определенного интеграла
- •Основные свойства определенного интеграла
- •5.2. Формула Ньютона-Лейбница
- •5.3. Методы интегрирования
- •7.1. Уравнение с разделяющимися переменными
- •7.2. Однородные дифференциальные уравнения первого порядка
- •7.3. Линейные дифференциальные уравнения
- •7.4. Дифференциальные уравнения второго порядка
- •7.5. Дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •8.1. Необходимый признак сходимости числового ряда
- •8.2. Достаточные признаки сходимости знакоположительных рядов
- •8.3. Знакочередующиеся ряды
- •Обобщенный признак Даламбера сходимости степенного ряда Для степенного ряда , где , составим предел модуля отношения последующего члена ряда к предыдущему
- •ЛиТература
1.4. Первый замечательный предел
Для отыскание предела некоторых тригонометрических функций применяется правило: предел отношения синуса к своему аргументу при равен единице
.
Часто применяют формулу .
Пример. Найти
1) . 2) .
Решение. На основании приведенного выше правила имеем:
1) .
2) .
1.5. Второй замечательный предел
В случае возникновения неопределенности вида применяют второй замечательный предел:
Число широко применяют в математике. В частности, число берут в качестве основания логарифма. Такие логарифмы называют натуральными: .
Пример. Вычислить .
Решение. Чтобы вычислить этот предел с помощью второго замечательного предела необходимо сначала выделить единицу
.
2. Производная функции |
2.1. Понятие производной функции
Рассмотрим функцию . На кривой (рис. 3) возьмем произвольную точку с абсциссой . Придадим приращение . Новому значению соответствует точка кривой. При этом функция получит приращение
.
Рис. 3 |
Отношение показывает, во сколько раз “в среднем” приращение функции больше (или меньше) приращения ее аргумента. Это отношение называют средней скоростью изменения функции на участке . Чем меньше , тем лучше средняя скорость на участке |
будет характеризовать ту скорость, с которой меняется функция в точке . Поэтому за мгновенную скорость изменения функции в точке естественно принять
.
Этот предел и называется производной.
Определение. |
Производной функции в точке называется предел отношения приращения функции к вызвавшему его приращению аргумента, когда приращение аргумента стремится к нулю: . |
Производная представляет собой скорость изменения функции в точке , т.е. скорость, с которой изменяется функция при переходе через точку. Таков наиболее общий смысл производной.
Геометрический смысл производной. Производная в точке равна тангенсу угла наклона касательной к кривой в точке , т.е. угловому коэффициенту касательной.
В теоретическом плане подчеркнем, что существование предела, которым выражается производная, надо понимать в общем смысле существования предела функции в точке. Это означает, что должен существовать не только при , но и при , причём оба предела должны совпадать. В этом требовании и заключается условие существования производной в точке . С геометрической точки зрения это условие означает независимость предельного положения секущей от выбора точки справа или слева от точки .
Функция, имеющая производную, называется дифференцируемой.
Таблица производных