- •1. Понятие о множествах. Логическая символика. Числовые множества. Множество действительных чисел. Расширенная числовая прямая. Окрестность точки.
- •2. Ограниченность множеств. Грани числовых множеств. Равномощные множества. Счетные и несчетные множества (примеры).
- •5. Бесконечно-малые числовые последовательности. Свойства (с доказательством).
- •6. Монотонные последовательности. Теорема Вейерштрасса. Принцип компактности.
- •7. Фундаментальная последовательность. Критерий Коши сходимости числовой последовательности.
- •8. Предел функции. Определение предела по Коши и по Гейне. Односторонние пределы. Бесконечно-большие и бесконечно малые функции. Свойства бесконечно-малых функций с доказательствами.
- •9. Основные теоремы о пределах. Связь между функцией, ее пределом и бесконечно-малой функцией.
- •10. Вычисление пределов функций. Рациональная дробь на бесконечности. Первый и второй замечательный предел (привести основную идею доказательства).
- •11. Эквивалентные бесконечно-малые функции. Сравнение бесконечно-малых функций. Переход к эквивалентностям в пределах. Примеры.
- •13. Комплексные числа. Комплексная плоскость. Способы задания комплексных чисел. Операции над ними. Формула Муавра. Понятие функции комплексного переменного. Формулы Эйлера.
- •16. Понятие дифференцируемости функции. Связь дифференцируемости и непрерывности. Примеры. Дифференциал функции. Геометрический смысл. Инвариантность формы записи. Дифференциалы высших порядков.
- •17. Основные теоремы дифференциального исчисления. Теорема Ферма. Теорема Ролля. Теорема Лагранжа. Теорема Коши. Геометрический смысл. Привести доказательство любой теоремы на выбор.
- •19. Исследование функций с помощью производных. Возрастание и убывание функции. Необходимое, достаточное условие (доказательство). Примеры.
- •20. Понятие экстремума функции. Локальный и глобальный экстремум. Необходимое условие экстремума (доказательство). Примеры.
- •21. Понятие экстремума функции. Первое и второе достаточные условия экстремума (доказательство). Схема исследования функции на экстремум. Примеры.
- •22. Наибольшее и наименьшее значение функции непрерывной на отрезке. Схема определения наибольшего и наименьшего значения функции непрерывной на отрезке. Примеры.
- •23. Выпуклость функции, точки перегиба. Необходимое, достаточное условие существование точек перегиба (доказательство). Схема исследования функции на выпуклость.
- •24. Асимптоты графика функции. Графическая иллюстрация. Примеры.
- •25. Понятие первообразной. Теорема об общем представлении первообразной для функции (с доказательством). Неопределенный интеграл и его свойства. Табличные интегралы.
5. Бесконечно-малые числовые последовательности. Свойства (с доказательством).
Числовая последовательность называется бесконечно малой, если её предел равен нулю.
Свойства:
1. Произведение бесконечно малой последовательности на ограниченную является бесконечно малой последовательностью.
2. Любая линейная комбинация бесконечно малых последовательностей является бесконечно малой последовательностью.
3. Произведение конечного числа бесконечно малых последовательностей есть бесконечно малая последовательность (следует из 2).
Доказательства в лекциях (0000 020.jpg) или учебник, страницы 45–46.
6. Монотонные последовательности. Теорема Вейерштрасса. Принцип компактности.
Последовательность xn называется монотонной, если она является неубывающей (невозрастающей), то есть для любого n справедливо неравенство: xn <= xn+1 (xn >= xn+1).
Теорема Вейерштрасса – всякая возрастающая последовательность xn имеет конечный предел, если она ограничена сверху, и бесконечный, если она не ограничена сверху.
lim xn = sup{xn}.
(То же верно и для убывающих последовательностей).
Доказательство:
Пусть xn – возрастающая последовательность, ограниченная своим супремумом S (lim xn = sup{xn} = S).
Если найдётся такое ε, что в эпсилон-окрестности супремума S нет элементов последовательности xn, то (S – ε/2) – число меньшее S, но большее, чем любое число последовательности xn. Соответственно S – не супремум. Пришли к противоречию.
Принцип компактности.
Пусть дана последовательность xn, и из некоторых её членов xnk мы составим новую последовательность, причём nk возрастает. Тогда сформированная последовательность будет подпоследовательностью исходной последовательности.
Теорема Больцано-Вейерштрасса: из всякой ограниченной последовательности xn можно выделить подпоследовательность xnk, сходящуюся к некоторому числу.
7. Фундаментальная последовательность. Критерий Коши сходимости числовой последовательности.
Числовая последовательность xn называется фундаментальной, если она удовлетворяет следующим условиям (условие Коши):
Для любого ε > 0 найдётся n0 = n0(ε), такое что |xm - xn| < ε; (любые n, m > n0)
Если последовательность чисел фундаментальна (удовлетворяет критерию Коши), то она имеет предел, то есть существует конечное a, такое что xn → a, n → inf
8. Предел функции. Определение предела по Коши и по Гейне. Односторонние пределы. Бесконечно-большие и бесконечно малые функции. Свойства бесконечно-малых функций с доказательствами.
Предел функции – величина, к которой стремится функция, при стремлении её аргумента к данной точке.
По Гейне:
Число a называется пределом функции f(x) в точке x0, если для любой последовательности допустимых значений аргумента xn, сходящейся к x0, последовательность соответствующих значений функции сходится к a.
lim f(x) = a, x → x0
По Коши:
Число a называется пределом функции f(x) в точке x0, если для любого ε > 0 существует такое G=G(ε), что 0 < |x-x0| < G.
|f(x)-a| < ε
Односторонние пределы.
Число a1 называется пределом функции в точке x0 слева, если для любого ε > 0 существует G=G( ε), такое что для всех x, принадлежащих числовому промежутку, выполняется: |f(x)-a1| < ε.
lim f(x) = a1, x → x0-0
Число a2 называется пределом функции в точке x0 справа, если для любых x принадлежащих X, таких что x принадлежит (x0, x0+G), выполняется |f(x)-a2| < ε.
lim f(x) = a1, x → x0+0
Функция называется бесконечно большой, если её предел равен бесконечности, и бесконечно малой, если её предел равен нулю.
Свойства бесконечно малых функций:
1. Алгебраическая сумма конечного числа бесконечно малых функций – бесконечно малая функция.
2. Произведение бесконечно малой функции на бесконечно малую функцию – бесконечно малая функция.
3. Частное от деления бесконечно малой функции на функцию с пределом, отличным от нуля, есть бесконечно малая функция.
Доказательства: 0000 035.jpg, 0000 036.jpg
