- •Введение.
- •Раздел 1. Число. Переменная. Функция.
- •Действительные числа. Числовая последовательность. Предел числовой последовательности.
- •1.2. Величина. Область изменения величины.
- •1.3. Упорядоченная переменная величина.
- •1.4. Функция.
- •1.5. Способы задания функции.
- •1.6. Элементарные функции. Свойства функций.
- •1.8. Предел функции.
- •Основные теоремы о пределах функций.
- •Некоторые важные пределы.
- •1.9. Вычисление пределов.
- •1.7. Некоторые свойства графиков функций.
- •1.10. Непрерывность функции.
- •Раздел 2. Производная функции.
- •2.1. Понятие производной.
- •2.2. Таблица производных элементарных функций, свойства производных.
- •2.3. Нахождение производных функции.
- •2.4. Физический и геометрический смысл производной.
- •Раздел 3. Дифференциал функции.
- •3.1. Общие понятия.
- •Свойства дифференциала функции.
- •3.2. Нахождение дифференциала функций одной переменной.
- •3.3. Геометрический смысл дифференциала.
- •3.4. Применение дифференциала.
- •3.5. Производные и дифференциалы высших порядков.
- •3.6. Применение производных и дифференциалов высших порядков.
- •Раздел 4. Частные производные и частные дифференциалы функций.
- •4.1. Функция двух переменных.
- •4.2. Частное и полное приращение функции двух переменных.
- •4.3. Частные производные функции двух переменных.
- •4.4. Нахождение частных производных функции нескольких переменных.
- •4.5. Частные дифференциалы функции нескольких переменных.
- •4.6. Полный дифференциал функции.
- •4.7. Скалярное поле.
- •Раздел 5. Неопределенный интеграл.
- •5.1. Первообразная. Неопределенный интеграл.
- •5.2. Геометрический смысл неопределенного интеграла.
- •5.3. Таблица основных интегралов
- •5.4. Свойства неопределенного интеграла
- •5.5. Методы интегрирования
- •5.6. Проверка правильности нахождения неопределенного интеграла.
- •Раздел 6. Определенный интеграл.
- •6.1.Понятие определенного интеграла.
- •6.2. Геометрическая и физическая интерпретация определенного интеграла.
- •6.3. Формула Ньютона-Лейбница.
- •6.4. Несобственный интеграл.
- •6.5. Свойства определенного интеграла
- •6.6. Методы интегрирования
- •6.7. Применение определенного интеграла.
- •6.8. Понятие двойного интеграла.
- •Раздел 7. Дифференциальные уравнения.
- •7.1. Дифференциальное уравнение, виды дифференциальных уравнений.
- •7.2. Способы составления дифференциального уравнения.
- •7.3. Дифференциальные уравнения первого порядка.
- •7.3.1. Дифференциальные уравнения 1-го порядка с разделяющимися переменными.
- •7.3.2. Однородные дифференциальные уравнения первого порядка.
- •7.3.3. Линейные дифференциальные уравнения первого порядка.
- •7.4. Дифференциальные уравнения второго порядка.
- •7.4.1. Простейшие дифференциальные уравнения второго порядка.
- •7.4.2. Дифференциальные уравнения второго порядка вида .
- •7.4.3. Линейные однородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.
- •Раздел 8. Понятие о рядах.
- •8.1. Числовой ряд.
- •8.2. Функциональный ряд. Ряд Тейлора.
- •8.3. Ряд Фурье и интеграл Фурье
- •Раздел 9. Введение в математические методы оптимизации.
- •9.1. Оптимизация производства.
- •9.2. Транспортная задача.
- •9.3. Введение в теорию массового обслуживания. Формулы Эрланга.
- •Раздел 10. Задачи по высшей математике для самостоятельной работы.
- •Нахождение пределов функций
- •10.2. Вычисление производных и дифференциалов функций
- •10.2.1. Нахождение производных функций
- •10.2.2. Найти производные неявных функций
- •10.2.3. Найти частные производные и полные дифференциалы функций
- •10.3. Осуществить приближенные вычисления
- •11.1.2. Реология
- •11.1.3. Гемодинамика
- •11.1.4. Биофизика клетки.
- •11.1.5. Электрография.
- •11.2. Медицинская электроника.
- •11.3. Фармакология.
- •11.4. Стоматология.
- •11.5. Биология.
- •Раздел 8. Понятие о рядах. 51
- •Раздел 9. Введение в математические методы оптимизации. 57
- •Раздел 10. Задачи по высшей математике для самостоятельной работы. 68
- •Раздел 11. Примеры задач с применением высшей математики. 82
1.2. Величина. Область изменения величины.
С помощью чисел мы можем количественно выражать различные свойства предметов и явлений. В этом случае число будет отражать значение рассматриваемой величины (например: масса тела равна 3 кг или скорость равномерного движения тела равна 5м/с).
Величина – это понятие, которое позволяет выразить свойства предметов и явлений в количественном виде.
Все величины можно разделить на переменные и постоянные.
Постоянная величина - это такая величина, значения которой не меняются.
Так например, при равномерном движении тела его скорость не изменяется.
Однако бывают и абсолютно постоянные величины - величины, которые сохраняют своё значение в любом явлении. Например, число π – отношение длины окружности к её диаметру.
Переменная величина – это такая величина, значение которой меняются в процессе ее наблюдения.
Например, при равномерном движении меняется координата движущегося тела. При заболевании меняется температура тела человека.
Если величина меняется, то следует говорить об области ее изменения.
Определение. Совокупность всех числовых значений переменной величины называется областью изменения этой величины.
Область изменения переменной величины можно представить на числовой оси совокупностью точек, в простейшем случае отрезком числовой оси или интервалом.
Интервал (или промежуток) – это совокупность всех чисел x числовой оси, заключенных между данными числами a и b, при этом числа a и b не принадлежат этой совокупности.
Обозначение: a < x < b, или (a, b), или x (a, b). Символ обозначает слово «принадлежит».
Если числа a и b принадлежат рассматриваемой совокупности, то область изменения называют отрезком (или сегментом, замкнутым промежутком, замкнутым интервалом).
Обозначение: a ≤ x ≤ b или x [ a, b ].
Совершенно аналогично можно ввести понятие полузамкнутого интервала, когда одно из чисел a или b принадлежит рассматриваемой совокупности, а другое нет.
Обозначение: a < x ≤ b или (a,b].
Вполне понятно, что можно ввести и бесконечные интервалы (- ,).
1.3. Упорядоченная переменная величина.
Обозначим произвольную переменную величину через x. Будем говорить, что переменная x есть упорядоченная переменная величина, если известна область изменения этой переменной величины, и про каждое из двух любых ее значений можно сказать, какое значение предыдущее и какое последующее.
Определение. Переменная величина называется возрастающей, если каждое ее последующее значение больше предыдущего. Переменная величина называется убывающей, если каждое ее последующее значение меньше предыдущего.
1.4. Функция.
При изучении различных явлений часто возникает задача изучения изменения одной величины в зависимости от изменения другой. Например, как меняется успеваемость студентов в зависимости от времени, потраченного на подготовку к занятиям. В этом случае мы приходим к понятию функции.
О
пределение.
Если каждому значению одной переменной
величины x,
принадлежащему некоторой области
изменения, по некоторому правилу можно
поставить в соответствие одно или
несколько значений другой переменной
величины y,
то говорят, что задана функция y
от x
:
,
где f есть
некоторое правило, а х
носит название аргумента функции.
Определение. Совокупность значений x для которых правило вычисления значений y имеет смысл, называется областью определения функции или областью существования функции, а область изменения У называется множеством значений функции.
