Асимптоты графика функции
Назовём асимптотами прямые линии, к которым неограниченно
приближается график функции, когда точка графика неограниченно удаляется от начала
координат. В зависимости от поведения аргумента при этом, различаются два вида
асимптот: вертикальные и наклонные.
Возрастание и убывание функции
Напомним, что функция
называется возрастающей на интервале
,
если для любых двух точек
из неравенства
следует, что
;
убывающей на интервале
,
если из неравенства
следует, что
;
невозрастающей на интервале
,
если из неравенства
следует, что
,
и неубывающей на интервале
,
если из неравенства
следует, что
.
Примеры
Экстремум
функции и необходимое условие экстремума
ОпределениеПусть
функция
определена в некоторой окрестности
,
,
некоторой точки
своей области определения. Точка
называется точкой локального максимума, если в некоторой
такой окрестности
выполняется неравенство
(
),
и точкой локального минимума, если
.
Примеры
Достаточные условия локального экстремума
Примеры
Выпуклость функции
Общая схема исследования функции и построения
её графика
Примеры
Примеры исследования функций и построения
графиков
Пример
Исследуем функцию
и построим её график.
Пример Исследуем
функцию
и построим её график.
Пример Исследуем
функцию
и построим её график.
Упражнения и задачи
Упражнение Найдите наклонные или горизонтальные
асимптоты графиков функций:
;
Упражнение Найдите стационарные
точки функции
Функции и их графики Всюду в тексте учебника мы
будем использовать общепринятые обозначения, те, что используются и в школьных
учебниках. В частности,
означает числовую прямую (множество всех вещественных чисел);
означает множество натуральных чисел
;
означает множество всех целых чисел
;
Пределы Пусть задана некоторая меняющаяся величина
,
зависящая от переменного
.
Предположим, что это переменное
можно менять так, что выполняется некоторое условие
:
переменное "приближается" ("стремится") к чему-нибудь (что это означает, мы уточним
позже при помощи строгих определений). Тогда встаёт вопрос о том, не ведёт ли
себя величина
каким-либо "правильным" образом, тоже "стремясь" к чему-нибудь, например, к числу
.
Если это так, то это "что-то" называется пределом величины
при данном условии
для
и обозначается
Дадим теперь строгие определения предела в некоторых частных случаях,
а потом перейдём к обсуждению общего определения.
Непрерывность
функций и точки разрыва
Определение Пусть функция

определена на некотором интервале

,
для которого

--
внутренняя точка. Функция

называется
непрерывной в точке 
,
если существует предел

при

и этот предел равен значению

,
то есть
Производные и дифференцирование функции
Итак, согласно предыдущим двум определениям, производная
функции
в точке
,
правая производная
и левая производная
задаются, соответственно, формулами
Формула Тейлора представления числовой функции многочленом
Многочлен
,
наиболее подходящий (с некоторой точки зрения) для этой цели, называется многочленом
Тейлора для данной функции; найдя его по заданной функции
,
мы сможем вместо сложного вычисления значений функции
приближённо заменять это вычисление на вычисление значений многочлена
.
Приближённое нахождение корней уравнений
Определение
Пусть кривая

задана как график функции

и

--
некоторая точка этой кривой. Будем предполагать, что функция

дифференцируема в некоторой окрестности точки

,
так что при

из этой окрестности к графику

можно проводить касательные, составляющие угол

с осью

.
Кривизной кривой

в точке

(или при

)
называется число

Векторная
алгебра В этом разделе мы вспомним известные из школьного курса математики
операции сложения векторов и умножения вектора на число, а также свойства этих
операций.
Линия и плоскость в пространстве Определения
и примеры Определение Пусть в пространстве задана некоторая система
координат и поверхность
. Будем говорить, что уравнение, связывающее три упорядоченные переменные, является
уравнением поверхности
в заданной системе координат, если координаты любой точки поверхности
удовлетворяют этому уравнению, а координаты любой точки, не лежащей на поверхности
, этому уравнению не удовлетворяют.
Кривые и поверхности
второго порядка Определение Кривой второго
порядка называется множество точек, координаты которых удовлетворяют уравнению
второго порядка
Определение, обозначения и типы матриц
Определение Матрицей размеров
называется прямоугольная таблица чисел, содержащая
строк и
столбцов. Числа, составляющие матрицу, называются элементами
матрицы.
Линейные
пространства уравнения Определение 15.1
Системой
линейных уравнений с
неизвестными называется система уравнений вида 
Комплексные
числа Определение Числа вида
, где
и
-- вещественные числа, называются комплексными числами.
Свойства дифференцируемых функций
В этом разделе мы рассмотрим некоторые утверждения, касающиеся функций, которые
во всех точках данного множества имеют производную. Такие функции называются дифференцируемыми
на данном множестве.