- •Математический анализ первый семестр часть 1
- •0).Молитвы
- •1). Элементы Мат. Логики
- •2). Множества и операции над ними. Правила Моргана.
- •3). Функции (отображения): инъективные, сюръективные, биективные. Обратная функция.
- •4).Аксиоматика r. Аксиома полноты.
- •5). Натуральные числа. Принцип математической индукции. Неограниченность n . Аксиома Архимеда.
- •6). Ограниченные сверху( снизу) множества. Верхняя (нижняя)граница. Верхняя (нижняя) Грань. Принцип точной верхней грани.
- •7). Вложенные отрезки. Принцип вложенных отрезков.
- •8). Предельная точка множества. Принцип предельной точки.
- •9). Покрытия и подпокрытия. Принцип конечного покрытия.
- •10). Предел последовательности. Связь с бесконечно малыми.
- •11). Единственность предела. Ограниченность сходящейся последовательности.
- •12).Предел и неравенства. Лемма о двух милиционерах.
- •13). Предел и арифметические операции.
- •14).Монотонные последовательности. Критерий монотонной сходимости.
- •15). Число е
- •16). Фундаментальные последовательности. Критерий Коши.
- •17). Подпоследовательности и частичные пределы. Сходимость подпоследовательности сходящейся последовательности.
- •18). Существование частичного предела у ограниченной последовательности.
- •19). Верхний и нижний пределы, их свойства.
- •20). Сходимость и частичные пределы.
- •Для заметок
3). Функции (отображения): инъективные, сюръективные, биективные. Обратная функция.
Функция – Отображение – это правило, которое к каждому элементу из А ставит в соответствие единственный элемент из В.
Точное определение функции – в прямом произведении A В рассматривается подмножество Г, такое, что
единственная пара
Тогда Г и определяет функцию из А в В, для которой Г является графиком.
ТЕРМИНОЛОГИЯ
B f- функция из А в В
А = – область определения f
– переводит элемент а в элемент в
F(A)- множество значений отображений f:AB
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Пусть
Тогда
1). f – инъективно f- разные элементы переводит в разные
2). f – сюръективно если в каждый элемент из В переходит некоторый элемент из A
3). f – биективно если оно сюръективнаои инъективно
Функция является обратной к функции , если выполнены следующие тождества:
-
f(g(y)) = y для всех
-
g(f(x)) = x для всех
-
4).Аксиоматика r. Аксиома полноты.
СЛОЖЕНИЕ(С) x,y,z
С1 Ассоциативность (x+y)+z = x+(y+z)
C2 Существование нейтрального элемента х + 0 = 0 + х = х
С3 Существование обратного элемента х + у = 0 (у = -х)
С4 Коммутативность х + у = у + х
ЗАМ : С1 – С3 множество R с операцией «+» является группой, если ещё с4, то группа называется Абелевой, или коммутативной
УМНОЖЕНИЕ(У) x,y,z
У1 Ассоциативность (x*y)*z = x*(yz)
У2 Существование нейтрального элемента х*1 = 1* х = х
У3 Существование обратного элемента х*у = 1 (у = 1/х)
У4 Коммутативность х*у = у*х x,y,z
ЗАМ : У1 – У4 Абелева группа умножения
(С + У) Дистрибутивность x,y,z
X*(y+z)=x*y+x*z
АКСИОМА ПОЛНОТЫ (П) x,y,z
П1 рефлективность ХХ
П2 транзитивность
П3 Антисимметричность
П4 Сравнимость всех элементов
ЗАМ : П1 – П3 – частичный порядок
П1 – П4 – порядок
(С + П) (связь «+» и «»)
(У + П) (связь «*» и «»)
Эти 15 аксиом = R упорядоченное поле
АКСИОМА ПОЛНОТЫ
Полнота R : для любых непустых множеств, таких, что все элементы одного не превышают элементы другого, существует число, разделяющие эти множества.
5). Натуральные числа. Принцип математической индукции. Неограниченность n . Аксиома Архимеда.
1’. 1 – натуральное число
2’. n (n – натуральное число) (n +1) – натуральное число
3’. Любое натуральное число можно плоучить из 1’. или 2’.
МНОЖЕСТВО НАТУРАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ N = {1, 2, 3, 4, …}
ТЕОРЕМА : Множество N не ограничено сверху
ДОК-ВО: «От противного» предположим что это множество гораничено сверху. Тогда существует единственная точная верхняя граница множества =: C
С – 1 – верхняя граньN C – не верхняя грань. ПРОТИВОРЕЧИЕ.
ААКСИОМА АРХИМЕДА
Если имеется две величины a и b, то взяв a слагаемым достаточное количество раз, можно превзойти b:
ПРИНЦИП МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ
-База y(n=1) – верно
-Шаг индукции y(n=k+1)
6). Ограниченные сверху( снизу) множества. Верхняя (нижняя)граница. Верхняя (нижняя) Грань. Принцип точной верхней грани.
Множество АR, такое, что при этом такое число С называют верхней границей для А
Наименьшей из верхних границ множества А называется точной верхней границей, или верхней гранью. (sup A – «Супренум А»)
ТЕОРЕМА (ПРИНЦИП ВЕРХНЕЙ ГРАНИ)
Непустое ограниченное сверху множество имеет верхнюю грань. Верхняя грань единственна.
ЗАМ : верхняя грань – наименьшая верхняя граница.
ДОК-ВО: Пусть А – непустое, ограниченное сверху множество
В:= множество верхних границ для А
А не пусто по условию
В не пусто, т.к. А ограничено сверху
по аксиоме полноты , что
Покажем что С = sup A
Тогда С меньшая верхняя граница
Пусть С и С’верхние грани для А, т.е. , тогда