- •Производная. Определение, непрерывность функции, имеющей производную.
- •Геометрический смысл производной.
- •Арифметические свойства производной.
- •Производная обратной функции.
- •Производная сложной функции.
- •Производные элементарных функций.
- •Билет 7 Дифференциал функции. Определение. Геометрический смысл.
- •Необходимое и достаточное условие дифференцируемости.
- •Теорема 1: Для того, чтобы функция была дифференцируемой в точке , необходимо и достаточно , чтобы она имела конечную производную в этой точке.
- •Производные высших порядков. Формула Лейбница.
- •Дифференциалы высших порядков. Инвариантность формы первого дифференциала. Неинвариантность формы дифференциалов второго и высших порядков.
- •Возрастание (убывание) функции в точке. Необходимое и достаточное условие. Теорема Ферма.
- •Теорема Ролля.
- •Теорема Коши. Физический смысл.
- •Теорема о среднем Лагранжа.
- •Достаточное условие невозрастания (неубывания) функции на отрезке. Условие постоянства функции на отрезке.
- •Достаточные условия экстремума.
- •Формула Тейлора для многочленов.
- •Формула Тейлора для дифференцируемых функций.
- •Формула Тейлора для важнейших элементарных функций.
- •Билет 20 Выпуклость функции в точке. Достаточное условие.
- •Теорема 1 (Достаточное условие существования точки перегиба).
- •Непрерывна в и . Тогда, если - нечетное число, то кривая обращена выпуклостью вверх или вниз в зависимости от того, будет ли или, а если четное, то есть точка перегиба кривой.
- •Выпуклость функции на отрезке. Необходимое и достаточное условие.
- •Правило Лопиталя. Случай 0/0.
- •Правило Лопиталя. Случай .
- •Раскрытие неопределенностей вида , ,,, .
- •Асимптота. Уравнение наклонной асимптоты.
- •Первообрáзная. Неопределенный интеграл. Свойства.
- •Замена переменной в неопределенном интеграле.
- •Интегрирование по частям неопределенного интеграла.
- •Интегрирование простейших рациональных дробей
- •Интегрирование рациональных дробей.
- •Интегрирование выражений вида.
- •Первая подстановка Эйлера (Леонарда)
- •Интегрирование тригонометрических выражений.
- •Тригонометрические подстановки.
- •Определенный интеграл Римана. Эквивалентные определения. Условие Коши.
- •Ограниченность интегрируемой функции.
- •Суммы Дарбу. Их Свойства.
- •Суммы Дарбу и интегрируемость функции по Риману.
- •Билет 41 Основная теорема о существовании определенного интеграла Римана.
- •Равномерная непрерывность функции. Модуль непрерывности.
- •Теорема 2 Функция непрерывная на отрезке, равномерно непрерывна на нем ().
- •Интегрируемость по Риману непрерывной функции.
- •Интегрируемость по Риману монотонной функции.
- •Аддитивное и однородные свойства определенного интеграла Римана.
- •Неравенства для определенного интеграла Римана и теорема о среднем.
- •Интеграл как функция верхнего предела. Непрерывность и дифференцируемость. Теорема Ньютона-Лейбница.
- •Билет 48 Определение площади. Площадь криволинейной трапеции. Площадь в полярных координатах.
- •Определение объёма. Объем тела вращения.
- •Длина дуги кривой. Определение и вычисление.
Определение объёма. Объем тела вращения.
.Тогда пусть , фигуры, которые удовлетворяют условию: ; .
Тогда внешний объем равен: , а внутренний: .
Если , то множество - кубируемое.
Лемма: (объем цилиндра)
- множество точек плоскости, удовлетворяющих условию и , то - цилиндр. Его объем равен: . Так как - квадрируемое множество, то: . Значит ;
, соответственно . Значит объем цилиндра равен .
Теперь непосредственно рассмотрим вращение произвольное тело вращения.
Пусть - есть произвольная непрерывная функция, причем на отрезке . Будем вращать данную кривую на отрезке вокруг оси . Получим тело вращения .
Разобьем отрезок : . Пусть ,. Рассмотрим два цилиндра и (см. рис. ) , . Теперь пусть
и . Нетрудно видеть , что
и . Это означает, что если функция интегрируема на отрезке , то и . При вращении вокруг оси формула примет вид .
Пример: Рассмотрим вычисление объема тела вращения на примере шара:
. Значит объем шара равен: .
Билет 50
Длина дуги кривой. Определение и вычисление.
Пусть Г есть гладкая кривая определенная функциями , , имеющими на [a,b] непрерывные производные. Введем разбиение и составим сумму ,
представляющую собой длину ломаной, вписанной в Г с вершинами в точках, соответствующих значениям .
Имеем тогда (
В первом равенстве цепи мы воспользовались теоремой о среднем.
Чтобы обосновать, что , введем вспомогательную функцию
очевидно непрерывную на кубе Модуль ее непрерывности на обозначим через . Так как расстояние между точками ( не превышает , то и потому .
Мы доказали, что длина гладкой кривой существует и выражается формулой
(1)
При замене переменной при помощи непрерывно дифференцируемой функции получим, очевидно,
где что показывает инвариантность определения длина дуги.
Если кривая (плоская) задана уравнением где имеет непрерывную производную на [a,b], то, очевидно, ее длина дуги выражается формулой
(надо положить в формуле (1) t=x, y=f(x), z=0).
Пример 1: