- •Часть 1.
- •§ 1 Вводные понятия и определения. Элементы
- •§ 2. Последовательность, предел последо –
- •Числовые последовательности и операции с ними.
- •Бесконечно большие и бесконечно малые последовательности.
- •Предел числовой последовательности. Свойства сходящихся последовательностей.
- •Монотонные последовательности.
- •Способы задания функций.
- •§ 3. Функция. Предел функции
- •Понятие функции. Основные определения.
- •Классификация функций.
- •Предел функции
- •3.6. Предел функции при .
- •3.8.Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
- •§ 4. Непрерывность функции.
- •Основные определения.
- •Классификация точек разрыва.
- •Основные свойство непрерывных функций.
- •Понятие сложной функции.
- •5.1. Понятие производной.
- •Геометрический смысл производной.
- •Понятие дифференцируемости функции.
- •Понятие дифференциала.
- •Правила дифференцирования.
- •Логарифмическое дифференцирование.
- •Производные высших порядков.
- •§ 6. Применение дифференциального исчисления к исслндованию функций
- •Основные теоремы дифференциального исчисления
- •Раскрытие неопределённостей. Правило Лопиталя.
- •Формула Тейлора.
- •§ 7. Исследование функций и построение
- •Исследование с помощью 1 – й производной.
- •Асимптоты графика функции.
Классификация функций.
Основные элементарные функции:
1)
- постоянная функция, которая при
всех значениях
принимает одно и то же значение.
2)
Степенная функция
,
где
- любое действительное число.
3)
Показательные функции
,
в частности,
.
4)
Логарифмические функции
,
,
в частности,
.
5)
Тригонометрические функции:
.
6)
Обратные тригонометрические функции:
.
Элементарные функции. - это функции, которые получаются из основных элементарных алгебраических операций, или с помощью суперпозиции этих функций. Например:
.
Отдельно среди элементарных функций выделяют многочлены, т.е. функции вида:
;
рациональные
дроби:
,
где
и
- многочлены степени
и
,
соответственно
и
иррациональные функции, т.е. функции,
которые содержат хотя бы один корень
любого порядка, например,
и т.п.
Предел функции
О
п р е д е л е н и е 1
Число
называется пределом функции
в точке
(или при
),
если
для
любой сходящейся к точке
последовательности
значений аргумента
(
),
соответствующая последовательность
значений функции в этих точках
сходится к числу
О
п р е д е л е н и е 2
Число
называется пределом функции
в точке
(или при
),
если для любого наперёд заданного
можно найти
,
такое что для всех
(
),
удовлетворяющих неравенству
,
выполняется неравенство
.
Можно доказать, что оба эти определения предела последовательности равносильны.
Для
обозначения предела функции используется
следую- щий символ:
.
Замечание.
Функция
может иметь в точке
только один предел, так как
последовательность
может иметь только один предел.
Свойства предела функции.
Пусть
.
Тогда
Функции
также имеют пределы в точке
,
равные соответственно,
.Если для всех точек из некоторой окрестности точки выполняется неравенство:
,
то и для пределов выполняется такое
же неравенство, т.е.
.Если для всех точек некоторой окрестности точки выполняется неравенство
и кроме того
,
то предел функции
в точке
также существует и равен
Эти свойства автоматически получаются из соответствую- щих свойств предела последовательности, на основании определения 1 предела функции.
3.5. Односторонние пределы.
О
п р е е д е л е н и е 3
Число
называется правым
(левым) пределом
функции
в точке
,
если для любого
существует
такое, что для всех
,
удовлетворяющих неравенству
,
выполняется неравенство
.
Обозначают
односторонние пределы следующим
образом:
Связь между односторонними пределами и пределом функции устанавливает следующая теорема.
ТЕОРЕМА 1. Функция имеет в точке
предел тогда и только тогда, когда в этой
точке существуют оба односторонних предела
и они равны между собой и равны пределу
функции в этой точке.
Доказательство.
Пусть
Тогда, согласно определению предела
функции, слева и справа, для любого
существуют числа
и
,
такие что для всех
,
удовлетворяющих неравен- ству
,
и для всех
,
удовлетворяющих неравенству
,
выполняется неравенство
.
Возьмём
.
Тогда для всех
,
удовлетворяющих неравенствам
,
,
или неравенству
,
выполняется нера- венство
,
а это, согласно определению 2, и
означает, что
.
Обратное утверждение оче -видно: если
существует предел функции в точке
,
то существуют и односторонние пределы
в этой точке и они равны между собой.
