- •Глава 5. Формула Тейлора и исследование функций. §5.1.Формула Тейлора.
- •1º. Остаточный член в форме Лагранжа.
- •2º. Остаточный член в форме Пеано.
- •Теорема (о единственности многочлена Тейлора). Пусть функция имеет непрерывные производные до порядка в окрестности точки и
- •Пример. Из тождества (сумма геометрической прогрессии) имеем . А поскольку , то функция имеет следующее разложение по формул Тейлора .
- •§5.2. Формула Тейлора для основных элементарных функций.
- •Приближённое вычисление. Пример 1. Вычислить значение функции з точностью да .
- •2º. Раскрытие неопределённостей. Пример 2. Вычислить
- •§5.3. Исследование функций и построение графиков.
- •Теорема 1 (критерий монотонности дифференцируемой функции). Дифференцируемая на промежутке функция является неубывающей (невозрастающей) на этом интервно, если и тольки если .
- •Теорема 2 (достаточное условие строгой монотонности дифференцируемой функции). Если функция является дифференцируемой на и , то функция является возрастающей (убывающей) на промежутке
- •Пример 1. Находят точки экстремума функции .
- •Пример 2. Функция является строго выпуклой вниз.
- •Теорема 5 (достаточные условия выпуклости). Пусть функция имеет на производную второго порядка .
- •Теорема 6 (необходимое условие перегиба). Если – точка перегиба функции и функция имеет в окрестности точки вторую производную, непрерывную в точке , то .
- •Теорема 8 (второе достаточное условие перегиба). Если функция непрерыв-ная в точке и если , то – точка перегиба функции .
- •Теорема 9. Для таго чтобы прямая была асимптотой графика функции при , необходимо и дастаточно,чтобы существовали пределы .
Теорема 8 (второе достаточное условие перегиба). Если функция непрерыв-ная в точке и если , то – точка перегиба функции .
Например, для функции в точке имеем . Таму точка – точка перегиба функции.
def. Прямую называют вертикальной асимптотой графика функции , если выполняется хотя бы одно из условий .
Например, прямая – вертикальная асимптота графиков функций , .
def. Прямую называют наклонной асимптотой графика функции при , если
.
Если при этом , то асимптоту называют горизонтальной асимптотой.
Например, прямая является горизонтальной асимптотой графика функции при и при ; графика функции при .
Поскольку , а , то прямая – наклонная асимптота графика функции при . Эта функция имеет также вертикальную асимптоту .
Теорема 9. Для таго чтобы прямая была асимптотой графика функции при , необходимо и дастаточно,чтобы существовали пределы .
Замечание. В случае горизонтальной асимптоты теорема формулируется следующим образом: для того каб прамая была асимптотой графика функции при , необходимо и дастаточно, чтобы .
Пример. Для функции имеем , . Поэтому прямая – наклонная асимптота функции при . Функция имеет также вертикальную асимптоту .
При построении графика придерживаются следующей схемы:
1). находят область определения функции ;
2). определяют чётность, нечётность, периодичность функции;
3). находят точки пересечения графика с осями координат;
4). определяют поведение графика функции на границе её области определения, т.е. находят асимптоты;
5). вычисляют производную , находят экстремумы функции и промежутки её монотонности;
6). вычисляют вторую производную , находят точки перегиба и промежутки выпуклости;
7). рисуют схему графика.