- •Элементы векторной алгебры
- •Элементы векторной алгебры
- •Угол между прямыми на плоскости.
- •Уравнение прямой в пространстве, проходящей через две точки.
- •Общие уравнения прямой в пространстве.
- •Угол между плоскостями.
- •Угол между прямыми в пространстве.
- •Условия параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.
- •Операция умножения матриц.
- •Линейная лгебра.
- •Базисный минор матрицы. Ранг матрицы.
- •Матричный метод решения систем линейных уравнений.
- •Основные теоремы о пределах.
- •Сравнение бесконечно малых функций.
- •Непрерывность функции в точке.
- •Непрерывность некоторых элементарных функций.
- •Точки разрыва и их классификация.
- •Непрерывность функции на интервале и на отрезке.
- •Односторонние производные функции в точке.
- •Основные правила дифференцирования.
- •Производные основных элементарных функций.
- •Производная сложной функции.
- •Раскрытие неопределенностей.
- •Исследование функций с помощью производной.
- •4) Исследование функции на экстремум с помощью производных высших порядков.
- •Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба.
- •Асимптоты.
- •Наклонные асимптоты.
- •Формула Маклорена.
- •Представление некоторых элементарных функций по формуле Тейлора.
Раскрытие неопределенностей.
Правило Лопиталя.
(Лопиталь (1661-1704) – французский математик)
К разряду неопределенностей принято относить следующие соотношения:
![]()
Теорема (правило Лопиталя). Если функции f(x) и g(x) дифференцируемы в вблизи точки а, непрерывны в точке а, g(x) отлична от нуля вблизи а и f(a) = g(a) = 0, то предел отношения функций при ха равен пределу отношения их производных, если этот предел (конечный или бесконечный) существует.
![]()
Доказательство. Применив формулу Коши, получим:
![]()
[an error occurred while processing this directive]
где - точка, находящаяся между а и х. Учитывая, что f(a) = g(a) = 0:
![]()
Пусть
при ха
отношение
стремится
к некоторому пределу. Т.к. точка
лежит между точками а и х, то при ха
получим а,
а следовательно и отношение
стремится
к тому же пределу. Таким образом, можно
записать:
.
Теорема доказана.
Пример:
Найти предел
.
Как
видно, при попытке непосредственного
вычисления предела получается
неопределенность вида
.
Функции, входящие в числитель и знаменатель
дроби удовлетворяют требованиям теоремы
Лопиталя.
f(x)
= 2x +
; g(x)
= ex;
;
[an error occurred while processing this directive]
Пример:
Найти предел
.
;
;
.
Если при решении примера после применения правила Лопиталя попытка вычислить предел опять приводит к неопределенности, то правило Лопиталя может быть применено второй раз, третий и т.д. пока не будет получен результат. Естественно, это возможно только в том случае, если вновь полученные функции в свою очередь удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя.
Пример:
Найти предел
.
;
;
;
;

;
; 
Следует отметить, что правило Лопиталя – всего лишь один из способов вычисления пределов. Часто в конкретном примере наряду с правилом Лопиталя может быть использован и какой – либо другой метод (замена переменных, домножение и др.).
[an error occurred while processing this directive]
Пример: Найти
предел
.
;
;
-
опять получилась неопределенность.
Применим правило Лопиталя еще раз.
;
;
-
применяем правило Лопиталя еще раз.
;
;
;
Неопределенности
вида
можно
раскрыть с помощью логарифмирования.
Такие неопределенности встречаются
при нахождении пределов функций вида
,
f(x)>0
вблизи точки а при ха.
Для нахождения предела такой функции
достаточно найти предел функции lny
= g(x)lnf(x).
Пример:
Найти предел
.
Здесь y = xx, lny = xlnx.
Тогда
.
Следовательно ![]()
Пример:
Найти предел
.
;
-
получили неопределенность. Применяем
правило Лопиталя еще раз.
;
;
Производные и дифференциалы высших порядков.
Пусть функция f(x)- дифференцируема на некотором интервале. Тогда, дифференцируя ее, получаем первую производную
![]()
Если найти производную функции f(x), получимвторую производную функцииf(x).
![]()
т.е. y= (y)или
.
Этот процесс можно продолжить и далее, находя производные степени n.
.
[an error occurred while processing this directive]
Общие правила нахождения высших производных.
Если функции u=f(x) иv=g(x) дифференцируемы, то
1) (Сu)(n) = Cu(n);
2) (u v)(n) = u(n) v(n);
3)
![]()
.
Это выражение называется формулой Лейбница.
Также по формуле dny=f(n)(x)dxnможет быть найден дифференциалn- го порядка.
