- •Линейная алгебра и геометрия.
- •1.Определители и их свойства.
- •2.Миноры и алгебраические дополнения. Теорема о разложении опред. По элементам строки или столбца.
- •3.Системы трех линейных уравнений с тремя неизвестными, правило Крамера.
- •4. Матрицы, действия над матрицами.
- •5. Теорема о ложном разложении опред. Вычисление произвед. Квадратной матрицы на ее присоединенную.
- •6.Обратная матрица. Матричный способ решения систем линейных уравнений.
- •7.Векторы. Сложение векторов и умножение их на число.
- •10.Система координат. Выражение координат вектора через координаты его конца и начала.
- •11. Деление отрезка в данном отношении.
- •12.Прямоугольная система координат. Длина вектора. Расстояние между двумя точками.
- •14.Скалярное произведение и его свойства.
- •16.Векторное произведение и его свойства. Геометрический смысл модуля.
- •17.Вычисление координат векторного произведения. Применение к вычислению площадей.
- •18 Смешанное произведение векторов и его геометрический смысл.
- •19 Вычисление смешанного произведения в координатах. Признак компланарности трех векторов
- •20. Уравнение прямой на плоскости, проходящей через данную точку перпендикулярно данному вектору.
- •21. Уравнение плоскости, проходящей через данную точку перпендикулярно данному вектору.
- •22. Уравнение плоскости, проходящей через данную точку параллельно двум данным векторам.
- •23. Уравнение плоскости проходящей через три данные точки.
- •24. Условие параллельности вектора и плоскости. Неполные уравнения плоскости.
- •25.Расстояние от точки до плоскости
- •26. Угол между двумя прямыми на плоскости. Условия параллельности и перпендикулярности прямых.
- •28.Уравнение прямой, проходящей через данную точку параллельно данному вектору. Угол между прямыми.
- •29. Приведение общих уравнений прямой в пространстве к каноническому виду.
- •30.Эллипс: геометрическое определение, вывод и исследование канонического уравнения
- •32.Парабола: геометрическое определение, вывод и исследование канонического уравнения
- •Дифференциальное исчисление.
- •1.Определение предела функции. Бесконечно малые. Представление функции в виде суммы константы и бесконечно малой.
- •2.Свойства бесконечно малых.
- •3. Предел суммы, произведения и частного.
- •4. Предел функции на бесконечности. Предел числовой последовательности.
- •5. Теорема о «двух милиционерах».
- •6. Первый замечательный предел.
- •7.Теорема о пределе монотонной ограниченной функции. Второй замечательный предел.
- •8. Сравнение бесконечно малых. Эквивалентные бесконечно малые.
- •9. Таблица эквивалентных бесконечно малых.
- •10.Непрерывность функции в точке. Односторонние пределы. Классификация точек разрыва.
- •13. Определение производной и ее геометрический смысл. Уравнение касательной и нормали к графику функции в данной точке.
- •14. Доказать, что дифференцируемая функция непрерывна.
- •15.Производная суммы и произведения функций.
- •17.Производная сложной функции.
- •20.Дифференциал функции: определение и формула для вычисления. Эквивалентность дифференцируемости и существования производной.
- •21.Теорема Ферма и Ролля.
- •23.Теорема коши об отношении приращений двух функций на отрезке
- •24.Правила Лопиталя
- •26.Возрастание и убывание функции. Доказать что, при положительной производной функция возрастает.
- •27.Точки экстремума,достаточное условие экстремума для первой производной.
- •28.Точки экстремума. Достаточное условие экстремума по второй производной.
- •29.Выпуклость и вогнутость ,точки перегиба связь со второй производной
- •31.Частные производные. Независимость смешанных частных производных от порядка дифференцирования.
- •32.Дифференцируемость функций нескольких переменных. Дифференциал функций.
- •33.Частные производные сложной функции.
- •34.Неявные функции и их производные.
- •35.Экстремумы функций двух переменных. Необходимое условие экстремума.
- •36.Достаточные условия экстремума функции двух переменных.
34.Неявные функции и их производные.
Теорема о неявной функции — общее название для теорем, гарантирующих локальное существование и описывающих свойства неявной функции, т. е. функции
y = f(x), ,
заданной уравнением
F(x,y) = z0,
и значение фиксированно.
Одномерный случай
Простейшая теорема о неявной функции состоит в следующем.
Если функция
непрерывна в некоторой окрестности точки (x0,y0)
F(x0,y0) = 0 и
при фиксированном x функция F(x,y) строго монотонна по y в данной окрестности,тогда найдётся такой двумерный промежуток , являющийся окрестностью точки (x0,y0), и такая непрерывная функция, что для любой точки
Обычно дополнительно предполагается, что функция F непрерывно дифференцируема, в этом случае условие монотонности следует из того, что , здесь Fy' обозначает частную производную F по y. Более того, в этом случае производная функции f может быть вычислена по формуле
35.Экстремумы функций двух переменных. Необходимое условие экстремума.
Пусть функция z=f(x,y) определена в некоторой области D, точка N0(x0;y0)D. Точка N0(x0;y0) называется точкой максимума функции z=f(x,y), если существует δ - окрестность точки N0(x0;y0), что для каждой точки (x,y), отличной от N0(x0;y0), из этой окрестности выполняется неравенство f(x,y)0;y0). Аналогично определяется точка минимума функции, т.е. если выполняется неравенство f(x,y)>f(x0;y0), то N0(x0;y0) - точка минимума.
Значение функции в точке максимума (минимума) называется максимумом (минимумом) функции. Максимум и минимум функции называют ее экстремумом.
Теорема 1 (необходимые условия экстремума). Если в точке N0(x0;y0) дифференцируемая функция z=f(x,y) имеет экстремум, то ее частные производные в этой точке равны нулю: f'x(x0;y0)=0, f'y=(x0;y0)=0.
Точка в которой частные производные первого порядка функции z=f(x,y) равны нулю, т.е. f'x=0, f'y=0, называется стационарной точкой функции z (или точкой возможного экстремума). Стационарные точки и точки, в которых хотя бы одна частная производная не существует называется критическими точками. В критических точках функция может иметь экстремума, а может не иметь. Равенство нулю частных производных является необходимым, но недостаточным условием существования экстремума. Для нахождения экстремумов функции в данной области необходимо критическую точку функции подвергнуть дополнительному исследованию.
36.Достаточные условия экстремума функции двух переменных.
Пусть функция z=f(x,y) определена в некоторой области D, точка N0(x0;y0)D. Точка N0(x0;y0) называется точкой максимума функции z=f(x,y), если существует δ - окрестность точки N0(x0;y0), что для каждой точки (x,y), отличной от N0(x0;y0), из этой окрестности выполняется неравенство f(x,y)0;y0). Аналогично определяется точка минимума функции, т.е. если выполняется неравенство f(x,y)>f(x0;y0), то N0(x0;y0) - точка минимума.
Значение функции в точке максимума (минимума) называется максимумом (минимумом) функции. Максимум и минимум функции называют ее экстремумом.
Теорема 2 (достаточные условия экстремума). Пусть в стационарной точке N0(x0;y0) и некоторой ее окрестности функция f(x,y) имеет непрерывные частные производные до второго порядка включительно. Вычислим в точке N0(x0;y0) значения A=f'x'x(x0;y0), B=f'x'y(x0;y0), C=f'y'y(x0;y0)Обозначим . Тогда:
1. Если Δ>0, то функция f(x,y) в точке N0(x0;y0) имеет экстремум: максимум, если A<0: минимум, если A>0.
2. Если Δ<0, то функция f(x,y) в точке N0(x0;y0) экстремума не имеет.
3. В случае Δ=0 экстремум в точке N0(x0;y0) может быть, может не быть. Необходимо дополнительные исследования.