- •Основные сведения о матрицах. Операции над матрицами.
- •2.Определитель n-го порядка и их свойства.
- •Определители любого порядка. Свойства определителей.
- •6.Решение системы n линейных уравнений с n неизвестными методом обратных матриц.
- •7. Система m линейных уравнений с n неизвестными. Метод Гаусса.
- •9. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики (балансовый анализ).
- •10. Расстояние между двумя точками. Деление отрезка в данном отношении. Площадь треугольника.
- •11. Линии первого порядка на плоскости.
- •12. Параллельность и перпендикулярность прямых.
- •13. Расстояние от точки до прямой.
- •14.Вектор. N-мерное векторное пространство. Линейные операции над векторами.
- •15. Линейная зависимость и независимость векторов. Базис. Разложение вектора по базису.
- •16. Предел функций в точке. Арифметические операций над пределами.
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •18. Бесконечно малые и бесконечно большие функций. Свойства.
- •Свойства бесконечно малых
- •19. Сравнение бесконечно малых.
- •22. Разрывы первого и второго рода.
- •23. Задача о производительности труда. Определение производной. Зависимость между непрерывностью и дифференцируемостью функции.
- •Понятие производной
- •24.Основные правила дифференцирования. Производные элементарных функций. Правила дифференцирования
- •25.Производные обратной и сложной функций.
- •26. Производные и дифференциалы высших порядков.
- •27.Понятие дифференциала функции. Применение дифференциала в приближенных вычислениях.
- •28.Основные теоремы дифференциального исчисления: Ферма, Ролля, Лагранжа.
- •29.Раскрытие неопределенностей.
- •30.Экстремумы функций. Необходимые и достаточные условие экстремума.
- •31.Наибольшее и наименьшее значение функций.
- •32.Выпуклость, вогнутость и точки перегиба кривой.
- •33.Асимптота графика функций. Общая схема исследования и построение графика функций.
- •34.Первообразная функций и неопределенный интеграл. Свойства неопределенного интеграла.
- •41.Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными.
- •42.Однородные линейные дифференциальные уравнения первого порядка.
- •43.Линейные дифференциальные уравнения первого порядка. Использование дифференциальных уравнении в экономике.
- •44. Определение функции двух переменных. Линии и поверхности уровня функции двух переменных.
- •45. Частные производные. Полное производное и полный дифференциал.
- •46. Производная по направлению. Градиент функции.
- •47. Экстремум функции многих переменных (необходимое и достаточное условия).
- •48. Наибольшее и наименьшее значения функции.
- •49. Метод Лагранжа.
- •50. Классическое и статистическое определение вероятности.
- •51. Элементы комбинаторики.
- •52. Теоремы сложения и умножения вероятностей.
- •53. Условная вероятность. Теорема сложения вероятностей для совместных событий.
- •54. Формула полной вероятности. Формула Бейеса.
- •55. Формула Бернулли. Формула Пуассона.
- •56. Понятие случайной величины. Закон распределения дискретных случайных величин.
- •57. Числовые характеристики дискретных случайных величин.
- •58. Биноминальный закон распределения.
- •59. Непрерывная случайная величина. Закон распределения вероятностей и основные числовые характеристики.
- •60. Функция плотности вероятностей.
- •61. Нормальное распределение.
- •62. Неравенство и теорема Чебышева. Закон больших чисел.
- •63. Задача математической статистики. Выборочный метод. Статистические оценки параметров распределения.
- •64. Несмещенные, эффективные и состоятельные оценки.
- •65. Интервальная оценка.
- •66. Корреляционный анализ. Линейная регрессия. Коэффициент корреляции.
43.Линейные дифференциальные уравнения первого порядка. Использование дифференциальных уравнении в экономике.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Уравнение вида:
y'+p(x)у=q(х) (10)
где р(х) и q(х) — непрерывные функции, называется линейным дифференциальным уравнением первого порядка. Название уравнения объясняется тем, что неизвестная функция у и ее производная у' входят в уравнение линейно, т. е. в первой степени.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Если q(х) = 0, то уравнение (10) называется линейным однородным уравнением. Если q(х)≠0, то уравнение (10) называется линейным неоднородным уравнением.
Для нахождения общего решения уравнения (10) может быть применен метод вариации постоянной. В этом методе сначала находят общее решение линейного однородного уравнения:
у'+р(х)у=0 (11)
соответствующего данному неоднородному уравнению (10). Уравнение (11) является уравнением с разделяющимися переменными. Разделяя переменные и интегрируя, имеем:
=-p(x)dx ⇒ ln|y|=-∫p(x)dx+ln|C1|
Отсюда, потенцируя, находим общее решение данного уравнения:
y=±C1e-∫p(x)dx, или y=Ce-∫p(x)dx (12)
где С=±C1 — произвольная постоянная.
Теперь найдем общее решение уравнения (10) в виде (12), где С будем считать не постоянной, а новой неизвестной функцией от х (в этом смысл метода!), т. е. в виде
y=C(x)e-∫p(x)dx (13)
Чтобы найти функцию С(х) подставим решение в виде (13) в уравнение (10). Получим:
C'(x)e-∫p(x)dx-C(x)p(x)e-∫p(x)dx+p(x)C(x)e-∫p(x)dx=q(x) (14)
или
C'(x)=q(x)e∫p(x)dx (14')
Итак, чтобы функция (13) являлась решением уравнения (10), функция С(х) должна удовлетворять уравнению (14). Интегрируя его, находим:
C(x)=q(x)e∫p(x)dxdx+C1
где C1 — произвольная постоянная. Подставляя найденное выражение для С (х) в соотношение (10), получаем общее решение линейного уравнения (10):
y(x)=C1e-∫p(x)dx+e-∫p(x)dx∫q(x)e∫p(x)dxdx
Пример 7. Найти общее решение уравнения у'+Зу=е2х.
Данное уравнение является линейным. Здесь р(х)=3, q(х)=е2х. Решаем сначала соответствующее однородное уравнение y'+3y=0. Разделяя переменные =-3dx и интегрируя, находим ln|y|=-3x+ln|C1| или y=±C1e-3x=Ce-3x. Ищем общее решение данного уравнения в виде y=C(x)e-3x. Дифференцируя, имеем y'=C'(x)e-3x-3C(x)e-3x. Подставляя в данное уравнение выражения для у и у', получаем C'(x)e-3x=e2x, C'(x)=e5x или dC=e5xdx, откуда C(x)=e5x+C2, где C2 - произвольная постоянная. Следовательно, общее решение данного уравнения имеет вид:
y=C(x)e-3x=(e5x+C2)e-3x или y=e2x+C2e-3x
44. Определение функции двух переменных. Линии и поверхности уровня функции двух переменных.
45. Частные производные. Полное производное и полный дифференциал.
46. Производная по направлению. Градиент функции.
Пусть -- внутренняя точка области , и в области задана функция . Рассмотрим ограничение функции на прямую , проходящую через точку параллельно оси . Эта прямая задаётся условиями при ; переменная может при этом произвольно меняться. Поэтому для рассматриваемого ограничения имеется естественная параметризация, смысл которой в том, что "замораживаются" все переменные, от которых зависит , кроме :
Получили функцию одного переменного , как параметризацию ограничения с помощью параметра .
Рис.7.12.
Функция может иметь производную в точке , равную некоторому числу . Это число называют частной производной функции по переменной , вычисленной в точке . Эта частная производная обозначается или .
Сразу же заметим, что значения частных производных от функции в точке , вычисленные по разным переменным и , могут быть различными, так что обозначение типа , без указания переменной, по которой вычислена частная производная, не имеет смысла: в обозначении обязательно нужно указывать переменную, по которой мы дифференцируем.
Итак, чтобы вычислить частную производную от функции по некоторой переменной , нужно фиксировать значения всех переменных, кроме (то есть временно считать их постоянными), а затем по обычным правилам вычисления производных найти производную по этой единственной переменной . Теперь ясно, что для вычисления частных производных никаких новых правил дифференцирования вдобавок к тем, что известны нам для функций одной переменной, не потребуется, ведь при вычислении частной производной мы считаем, что может изменяться только одна переменная. Считая точку , в которой вычисляется значение частной производной , переменной точкой области и предполагая, что во всех точках эта производная существует, мы получаем, что частная производная -- это функция, заданная в области (или в её части, если производная существует не везде в ). Производные и дифференциалы функций нескольких переменных.Определение. Пусть в некоторой области задана функция z = f(x, y). Возьмем произвольную точку М(х, у) и зададим приращение х к переменной х. Тогда величина xz = f( x + x, y) – f(x, y) называется частным приращением функции по х.
Можно записать
Тогда называется частной производной функции z = f(x, y) по х.
Обозначение: Аналогично определяется частная производная функции по у. Геометрическим смыслом частной производной (допустим ) является тангенс угла наклона касательной, проведенной в точке N0(x0, y0, z0) к сечению поверхности плоскостью у = у0.
Полное приращение и полный дифференциал.
Определение. Для функции f(x, y) выражение z = f( x + x, y + y) – f(x, y) называется полным приращением.
Если функция f(x, y) имеет непрерывные частные производные, то
Применим теорему Лагранжа к выражениям, стоящим в квадратных скобках. здесь
Тогда получаем Т.к. частные производные непрерывны, то можно записать равенства:
Определение. Выражение называется полным приращением функции f(x, y) в некоторой точке (х, у), где 1 и 2 – бесконечно малые функции при х 0 и у 0 соответственно.
Определение: Полным дифференциалом функции z = f(x, y) называется главная линейная относительно х и у приращения функции z в точке (х, у).
Для функции произвольного числа переменных:
Пример. Найти полный дифференциал функции