- •Основы маТеМатического анализа
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Перечень умений
- •1. Введение в математический анализ
- •1.1. Числовые последовательности
- •1.2. Предел последовательности
- •1.3. Предел функции
- •1.4. Предел функции при стремлении аргумента к бесконечности (X →∞)
- •1.5. Бесконечно малые функции
- •1.6. Основные свойства бесконечно малых
- •1.7. Сравнение бесконечно малых. Эквивалентные бесконечно малые
- •1.8. Бесконечно большие функции
- •1.9. Связь предела и бесконечно малых
- •1.10. Правила предельного перехода
- •1.11. Понятие непрерывности функции. Точки разрыва функции
- •2. Дифференциальное исчисление функций одной переменной
- •2.1. Производная функции. Ее геометрический смысл
- •2.2. Дифференциал функции, его геометрический смысл
- •2.3. Общее представление о линеаризации функции
- •2.4. Основные правила дифференцирования функций
- •2.5. Монотонные функции. Точки экстремума
- •2.6. Производные высших порядков
- •2.7. Формула Тейлора (до второго порядка включительно)
- •2.8. Выпуклость функции. Точки перегиба
- •2.9. Асимптоты
- •2.10. Общая схема исследования функции. Построение графика
- •3. Элементы интегрального исчисления
- •3.1. Понятие первообразной. Основные правила интегрирования
- •3.2. Основные методы интегрирования
- •Основных интегралов (c – постоянная)
- •3.3. Интеграл и задача об определении площади
- •3.4. Определенный интеграл
- •3.5. Вычисление определенного интеграла. Основные свойства
- •7.Теорема о среднем значении определенного интеграла.
- •8.Теорема об оценке интеграла.
- •4. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •4.1. Общие понятия и определения
- •4.2. Дифференциальные уравнения первого порядка. Задача Коши
- •4.3. Способы интегрирования уравнений первого порядка
- •4.4. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •1. Составьте логическую схему базы знаний по теме юниты:
- •3. Найти общее решение дифференциального уравнения:
- •Тренинг умений
- •1. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 1 Задание
- •Решение
- •Cамостоятельно найдите производные:
- •2. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 2 Задание
- •Решение
- •Самостоятельно найдите интервалы монотонности и точки экстремумов функции:
- •3. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 3 Задание
- •Решение
- •Самостоятельно методом интегрирования по частям найдите интегралы:
- •4. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 4 Задание 1
- •Решение
- •Задание 2
- •Решение
- •Самостоятельно вычислите площадь, ограниченную кривыми:
- •Самостоятельно найдите общее решение дифференциальных уравнений:
- •Глосарий
- •Матиматика (курс 4) юнита 3
Решение
|
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие задания предложенному алгоритму |
|
1 |
Построить график граничных функций. Определить искомую фигуру |
Искомая
фигура представляет собой две
криволинейные трапеции площадью
|
|
2 |
Найти пределы интегрирования |
Данная
функция пересекает ось 0Хв точках:
|
|
3 |
Записать искомую площадь с помощью определенного интеграла |
|
|
4 |
Вычислить полученные интегралы |
|
|
5 |
Вычислить искомую площадь |
|
Задание 2
Вычислить площадь
фигуры, ограниченной линиями
иy=x+2 (случайб)
Решение
|
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие задания предложенному алгоритму |
|
1 |
Построить графики граничных функций. Определить искомую фигуру |
|
|
2 |
Найти пределы интегрирования |
Найдем
точки пересечений кривых:
|
|
3 |
Записать
площадь искомой фигуры с помощью
определенного интеграла по формуле
|
Здесь
|
|
4 |
Вычислить полученный интеграл и выписать ответ |
|
Самостоятельно вычислите площадь, ограниченную кривыми:
4.1.
и осью 0x.
4.2.
![]()
4.3.
![]()
4.4.
![]()
4.5.
и![]()
5. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 5
Задание
Найти общее решение дифференциального уравнения первого порядка с разделяющимися переменными
.
Решение
|
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие задания предложенному алгоритму |
|
1 |
Представить
правую часть уравнения в виде
|
|
|
2 |
«Разделить»
переменные и записать уравнение в
виде
|
|
|
3 |
Проинтегрировать обе части полученного уравнения |
Итак:
Окончательно:
|
Самостоятельно найдите общее решение дифференциальных уравнений:
5.1.
![]()
5.2.
![]()
5.3.
![]()
5.4.
![]()
5.5.
![]()
6. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 6
Задание
Решить дифференциальное уравнение
.
Решение
|
№ п/п |
Алгоритм |
Конкретное соответствие задания предложенному алгоритму |
|
1 |
Составить характеристическое уравнение и найти его корни |
Характеристическое
уравнение:
Корни:
|
|
2 |
Найти
ФСР
|
ФСР:
|
|
3 |
Записать общее решение однородного уравнения |
|
|
4 |
Найти
частное решение
|
Правая
часть
|
|
5 |
Выписать общее решение |
|
Самостоятельно найдите общее решение дифференциальных уравнений:
6.1.
![]()
6.2.
![]()
6.3.
![]()
6.4.
![]()
6.5.
![]()
Глосарий
|
№ п/п |
Новое понятие |
Содержание |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Асимптота к графику функции y = f(x) |
прямая Lтакая, что расстояниеdот точкиМна кривой до данной прямойLстремится к нулю при неограниченном удалении точкиМот начала координат |
|
2 |
Бесконечно
большая
|
функция
|
|
3 |
Бесконечно
малая
|
функция
|
|
4 |
Вертикальная асимптота к графику функции y = f(x) |
прямая
х=а, если |
|
5 |
Геометрический смысл дифференциала |
приращение ординаты касательной |
|
6 |
Геометрический
смысл определенного интеграла
|
площадь
S криволинейной трапеции, ограниченной
непрерывной кривой y=f(x), |
|
7 |
Геометрический смысл производной |
тангенс
угла наклона касательной в точке
|
|
8 |
Глобальный максимум (минимум) функции |
наибольшее (наименьшее) значение функции на всей области определения |
|
9 |
Дифференциал функции у = f (x) в точке х0 |
главная
часть приращения функции, линейная
относительно
|
|
10 |
Дифференциальное уравнение |
уравнение,
связывающее независимую переменную
х, искомую функциюу=у(х)
и ее производные |
|
11 |
Достаточное условие возрастания функции у = f(x) на (а, b) |
|
|
12 |
Достаточное условие интегрируемости функции f(x) на интервале |
непрерывность функции на данном интервале |
|
13 |
Достаточное условие точки перегиба функции y = f(x) |
если
в точке х0 |
|
14 |
Достаточное условие убывания функции у = f(x) на (а, b) |
|
|
15 |
Достаточный признак экстремума функции |
если при переходе через стационарную точку х0слева направо по оси0Xпроизводная функции меняет знак, тох0является точкой экстремума |
|
16 |
Задача
Коши для дифференциального уравнения
|
найти
решение у=у(х) уравнения,
удовлетворяющее начальным условиям |
|
17 |
Интегральная кривая |
график кривой у=у(х), являющейся решением дифференциального уравнения |
|
1 |
2 |
3 |
|
18 |
Интегрирование функции f(x) |
операция отыскания всех первообразных для функции f(x) |
|
19 |
Левый предел функции f(x) в точке х0 |
число
|
|
20 |
Линейное дифференциальное уравнение первого порядка |
уравнение
вида
|
|
21 |
Линейное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами |
уравнение
вида
|
|
22 |
Линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами |
уравнение
вида
|
|
23 |
Наклонная асимптота к графику функции y = f(x) |
прямая у=kх +bтакая, что
(k,b– конечные числа) |
|
24 |
Необходимое условие точки перегиба |
если
х0– точка перегиба дважды
дифференцируемой функции, то |
|
25 |
Необходимый признак экстремума дифференцируемой функции |
если
функция y=f(x) в точке х0имеет экстремум и дифференцируема в
этой точке, то |
|
26 |
Общее
решение дифференциального уравнения
|
функция у=у(х,с), зависящая от аргументахи произвольной постояннойс, удовлетворяющая условиям: 1) при любых значениях постоянной с функция у=у(х,с) является решением уравнения; 2)
для любой точки
|
|
27 |
Определенный
интеграл
|
такое
число
( |
|
28 |
Первообразная для функции f(x) |
функция
F(x) такая, что |
|
29 |
Порядок дифференциального уравнения |
высший из порядков производных, входящих в уравнение |
|
30 |
Правый предел функции f(x) в точке х0 |
число
|
|
31 |
Предел
последовательности
|
такое
число а, что для любого сколь угодно
малого числа |
|
1 |
2 |
3 |
|
32 |
Предел
функции у = f(x)
на бесконечности при
|
такое
число А, что для любого |
|
33 |
Предел
функции у = f(х)
при стремлении х к хо
|
такое
число А, что для любого |
|
34 |
Производная n-го порядка функции y = f(x) |
первая
производная от (n–1)-й производной
этой функции |
|
35 |
Производная функции в точке х0 |
предел
отношения приращения функции
|
|
36 |
Решение дифференциального уравнения |
функция у=у(х), которая при подстановке в уравнение обращает его в верное равенство (тождество) |
|
37 |
Стационарные точки функции y = f(x) |
точки, в которых производная дифференцируемой функции равна нулю |
|
38 |
Точка локального максимума (max) функции у = f(x) |
точка
х0такая, что |
|
39 |
Точка локального минимума (min) функции у = f(x) |
точка
|
|
40 |
Точка перегиба функции y = f (x) |
точка
х0такая, что точка |
|
41 |
Точка разрыва функции у = f(x) |
точка х0, в которой нарушается условие непрерывности функции |
|
42 |
Точки экстремума функции |
точки максимума и минимума функции, лежащие внутри интервала определения функции |
|
43 |
Уравнение с разделяющимися переменными |
дифференциальное
уравнение вида
|
|
44 |
Формула Ньютона-Лейбница |
формула
вычисления определенного интеграла:
|
|
45 |
Формула интегрирования по частям |
|
|
46 |
Формула интегрирования по частям в определенном интеграле |
|
|
47 |
Формула Тейлора функции y = f(x) в окрестности точки х0 |
формула,
представляющая дифференцируемую
функцию f(x) в окрестности точких0в виде многочлена: |
|
48 |
Функция f(x) выпукла на интервале (а, b) |
если
касательная к графику функции в каждой
точке M0 |
|
1 |
2 |
3 |
|
49 |
Функция у = f(x) монотонна на (а, b) |
если она возрастает или убывает на интервале (а,b) |
|
50 |
Функция у = f(x), непрерывная в точке х0 |
функция,
для которой выполняется условие
|
|
51 |
Функция у = f(x), убывающая на интервале (а, b) |
если
большему значению аргумента из (а, b)
соответствует меньшее значение
функции, т.е. для
|
|
52 |
Функция у= f(x), возрастающая на интервале (а, b) |
если
большему значению аргумента из (а,b) соответствует большее значение
функции, т.е. для |
|
53 |
Частное решение дифференциального уравнения |
решение уравнения, полученное из общего у=у(х,с) при конкретном значении постояннойс=с0 |







.