- •(1)Понятие непрерывности функции.Свойства непрерывных функций.
- •Свойства функций:
- •1) Общие свойства
- •2) Односторонняя непрерывность
- •3) Непрерывность монотонной и обратной к строго монотонной функции
- •(2)Непрерывность элементарных функций
- •1) Основные элементарные функции
- •(3) Теоремы Больцана-Каши о промежуточных значениях
- •2) Признаки открытости и замкнутости множеств
- •(5)Компакт.Критерии компакта.
- •(6)Теоремы Вейерштрасса о непрерывных функциях.
- •1) Теоремы Вейерштрасса о непрерывных функциях
- •(4) Открытые и замкнутые множества на числовой прямой
- •(8)Классификация разрывов функции
- •1) Формула для приращения функции
- •3) Производная сложной функции
- •(12)Связь между существованим производной и касательной
- •1)В задаче 2 (5.1) фактически было доказано, что если
- •Связь между существованием односторонней касательной и существованием односторонней производной (с той же стороны) такая же как и двусторонней.
- •3) Связь между дифференциированностью, наличием конечной производной и непрерывностью
- •3)Дифференциал сложной функции и его эквивалентность.
- •(15)Производные высших порядков.Формула Лейбница.
- •1)Понятие производной высшего порядка
- •3)Формула Лейбница для производных высшего порядка от произведения
- •(24) Признаки монотонности и постоянства функций
- •(25)Правило Лопеталя
- •2) Необходимый признак экстремума
- •3) Достаточные признаки эктремума
- •(30) Асимптоты к графику функции.Построение графиков с использованием производных.
- •Построение графика функции с использованием производных:
3) Непрерывность монотонной и обратной к строго монотонной функции
Теорема 1:
(о непрерывности монотонной функции)
Если: 1) монотонна на
2) область значений есть промежуток,
тогда
непрерывна во всех точках предельной
для нее
Доказательство:
,
докажем непрерывность в точке
слева и справа.
Слева (справа):
Пусть
,
- возрастает. По теореме о пределе
монотонной функции:
(1). Т.к.
возрастает
(2). Покажем, что в неравенстве (2) знак
«
»
не имеет места. Пусть
,
тогда для
(а такие есть)
(3) т.к. возрастает, а для
(4). Из (3),(4) следует, что функция принимает
значения
и не принимает значения на промежутке
.
Это противоречит тому, что по условию
значение функции – промежуток
в (2) меньше быть не может.
Лемма:
Функция обратная к строго монотонной (однозначная) однозначна и строго монотонна в том же направлении.
Доказательство:
Пусть
строго возрастает на множестве
.
Рассмотрим обратную к ней
(
- область значений
)
точка
.
Т.к.
строго возрастает, то
.
Возьмём
из
,
,
.
Если бы
,
тогда
- функция строго возрастает
Теорема 2:
(о непрерывности функции обратной к строго монотонной)
Функция обратная к строго монотонной, определённой на промежутке непрерывна во всех точках своей области определения.
Доказательство:
Функция
определена на промежутке и строго
монотонна.
по лемме
однозначна и монотонна на
,
а область значений
по
теореме 1
непрерывна.
(2)Непрерывность элементарных функций
1) Основные элементарные функции
а)
непрерывна
б)
по следствию св. 6
в)
строго монотонна,
непрерывная на всей области определения.
г)
непрерывна как обратная к строго
монотонной
д) тригонометрические
функции:
на этом промежутке функция строго
монотонна
,
т.к. на любом таком промежутке она
монотонна
вся
непрерывная
Непрерывная, как композиция двух непрерывных
Непрерывная как
отношение двух непрерывных функций.
Так же и
е) обратные тригонометрическим:
непрерывные как
обратные к строго монотонным определенных
на промежутке
2) Поскольку все элементарные функции получены из основных элементарных с помощью конечного числа арифметических и алгебраических действий и т.к. операции над непрерывными функциями снова приводят к непрерывным функциям, то все элементарные функции являются непрерывными во всех точках области определения.
(3) Теоремы Больцана-Каши о промежуточных значениях
1) Определение (непрерывность на языке последовательности):
называется
непрерывной в точке
относительно множества
,
где
,
если
Теорема 1:
Если: 1) f(x) – непрерывна на [a,b]
2) f(x)
принимает на концах промежутка значения
разных знаков, тогда
Доказательство:
Пусть f(a)<0, f(b)>0
Точкой d
рассечем отрезок ab
пополам. Получим [a,d]
и [d,b]
в одном из промежутков функция будет
меньше нуля на левом конце и больше нуля
на правом. Обозначим этот промежуток
.
Снова рассечем его пополам. Получим
,
т.к. функция в точке с непрерывна, то по
определению непрерывности
2) Теорема 2:
Если: 1) f(x) – непрерывна на [a,b]
2)
Доказательство:
Введём вспомогательную
функцию
- непрервна
Замечание:
Ни одно из требований теоремы нельзя нарушить.
