Правило параллелограмма
Если вектора заданы в прямоугольной системе координат ā (а1,а2), в-(в1,в2), то чтобы найти сумму надо сложить с-(а1+в1;а2+в2)
2) Арифметические векторы пространства R
Арифметическим вектором называется упорядоченная совокупность n чисел.
Обозначается x = (x 1, x 2,..., x n);
числа x 1, x 2, ...,xn называются компонентами арифметического вектора.
Для арифметических векторов определены линейные операции — сложение арифметических векторов и умножение вектора на число:
для любых x = (x 1, x 2,..., x n), y = (y 1, y 2,..., y n) и любого числа α справедливо:
x + y = (x 1+ y 1, x 2 + y 2,..., x n + yn);αx = (αx 1, αx 2,..., α x n).
Множество арифметических векторов, для которых определены операции сложения и умножения на число называется пространством арифметических векторов Rn.
Вектор θ = (0, 0,..., 0) называется нулевым вектором Rn,
а вектор −x = (−x 1, −x 2,..., −x n) — противоположным вектором для вектора x в Rn.
3)Скалярное произведение двух векторов в пространстве определяется аналогично случаю на плоскости:
.
Формула скалярного квадрата:
.
Справедлива формула, связывающая скалярное произведение векторов и проекции этих векторов:
. (1)
4)Линейная зависимость векторов. Действия над векторами в координатной форме
Векторы называются линейно независимыми, если равенство
справедливо тогда и только тогда, когда В противном случае эти векторы называются линейно зависимыми. Для того чтобы векторы были линейно зависимыми, необходимо и достаточно, чтобы хотя бы один из них можно было представить в виде линейной комбинации остальных.
5) Ортогональность векторов
Ортогональными (перпендикулярными) называются векторы, скалярное произведение которых равно нулю. Это определение применимо к любым пространствам с положительно определённым скалярным произведением. Важной особенностью понятия является его привязка к конкретному используемому скалярному произведению: при смене произведения ортогональные элементы могут стать неортогональными, и наоборот.
6)Базис пространства R
Базис векторного пространства и его размерности.
Базисом на плоскости называется совокупность фиксированной точки и 2х неколлинеарных векторов, проведенных к ней.
Базисом в пространстве наз. совокупность фиксированной точки в пространстве и 3х некомпланарных векторов.
Любой вектор на плоскости может быть разложен по векторам базиса на плоскости. Любой вектор в пространстве может быть разложен по векторам базиса в пространстве.
ОС=OA+OB, OA=x*i, OB=j*y, OC=xi+yj. Числа х,у называются координатами вектора ОС в данном базисе
(НЕОБЯЗАТЕЛЬНО)Упорядоченная тройка ненулевых линейно-независимых векторов образует базис в трехмерном пространстве. Любой вектор пространства единственным образом может быть разложен по базисным векторам, т.е. представлен в виде
где – координаты вектора в базисе (записывают: ).
В пространстве линейная независимость векторов равносильна их некомпланарности, т.е. любые три некомпланарных вектора, взятые в определенном порядке, образуют базис.
Пусть задана тройка некомпланарных векторов. Совместим начала этих векторов. Если кратчайший поворот вектора до направления вектора , наблюдаемый с конца вектора совершается против часовой стрелки, то тройка векторов называется правой. В противном случае – левой. Всюду далее рассматриваются правые тройки базисных векторов.
В случае, когда базисные векторы попарно перпендикулярны, система координат называется прямоугольной декартовой. Если добавить, кроме того, условие нормированности базисных векторов (т.е. их единичную длину), то такой базис называют ортонормированным и обозначают : Прямоугольные декартовы координаты вектора является его проекциями на вектора соответственно.
Если точка M имеет прямоугольные декартовы координаты x, y, z в системе координат с началом в точке O (0, 0, 0) и базисом , то соответствующий радиус-вектор
Если и , то
.
Линейные операции для векторов и в координатной форме и их скалярное произведение вычисляются по формулам:
; (4)
(5)
(6)
; (7)
. (8)
Направляющими косинусами вектора называются величины , где углы, которые образует вектор соответственно с осями . Их вычисляют по формулам:
(9)
Если единичный вектор, то .
7) Основные сведения о матрицах
Матрицей называется прямоугольная таблица, составленная из элементов некоторого множества. Горизонтальные ряды такой таблицы называются строками матрицы, а вертикальные – ее столбцами. Матрицы обозначают A, B, C, X …. Запись aij используется для указания местоположения элемента матрицы (i – номер строки, j – номер столбца). Числовую матрицу размера (то есть состоящую из m строк и n столбцов чисел) в общем случае записывают в виде:
или в более компактной форме , .
Eё обозначают также .
Если , то матрицу называют квадратной и обычно обозначают An. Элементы aii, () такой матрицы образуют ее главную диагональ.
Квадратная матрица вида , (1)
где , называется диагональной. Если для любого , то матрица (1) называется единичной и обозначается En.
Нулевой матрицей называется матрица, все элементы которой равны нулю. Обозначают такую матрицу буквой O.
Две матрицы одинакового размера
и (2)
называются равными, если для всех .
8) Операции над матрицами (сложение, вычисление, умножение)
Суммой матриц (2) называется матрица A + B размера m×n, состоящая из элементов , где .
Произведением матрицы Am×n на число α называется матрица .
Разностью матриц (2) называется матрица A–B = A+ (–1)B.
Свойства операций сложения матриц и умножения на число:
1)
2)
3) 0·A= О;
4)
5)
6)
7) A и B – матрицы одинакового размера.
Для матриц A и B может быть введена операция умножения A · B при условии, что матрицы согласованы, т. е. количество столбцов матрицы A равно количеству строк матрицы B.
Произведением матрицы Al×m на матрицу Bm×n называется матрица элементы которой
.
Для получения элемента матрицы – произведения умножают последовательно каждый элемент строки матрицы А на каждый элемент j-го столбца матрицы В и находят сумму этих произведений.
Свойства операции умножения матриц:
1)
2)
3)
4)
В общем случае из существования AB не следует существование BA. Даже если оба эти произведения определены, они не всегда равны. Матрицы, для которых называются коммутативными.
Пусть A – квадратная матрица. Тогда k -я степень () матрицы A определяется равенством . По определению принимают при условии
Элементарными преобразованиями над строками матрицы A называют следующие операции:
1) перестановку строк;
2) умножение строки на ненулевое число;
3) прибавление к элементам строки соответствующих элементов другой строки, умноженных на ненулевое число.
Говорят, что матрица A эквивалентна матрице B (пишут: A~B), если матрица B получена из A при помощи элементарных преобразований строк.
9) Транспонирование матрицы,
возведение в степень - Матрица AT, полученная из матрицы A заменой столбцов строками с теми же номерами, называется транспонированной к матрице A, то есть
Свойства операции транспонирования матриц:
1)
2)
3)
4)
Если для квадратной матрицы A выполняется соотношение то матрица A называется симметрической матрицей, а если – то кососимметрической. Возведение в степень матрицы осуществляется произведением матрицы на себя в количестве указанной порядком степени
10) Определители. Основная теорема об определителях
Каждой квадратной матрице A порядка n можно поставить в соответствие единственное число, которое вычисляется по определенному правилу. Это число называется определителем (или детерминантом) матрицы A и обозначается |A|, или det A, или Δ(A). Порядок матрицы A является и порядком ее определителя. Определители порядка 1-3 определяются, соответственно, равенствами:
,
, (3)
.
Основные методы вычисления определителей.
1. Для определителей 3-го порядка удобно использовать правило треугольников, которое схематично можно изобразить следующим образом:
Линии соединяют по три элемента, которые умножаются, а затем произведения складываются.
2. Определитель порядка n может быть вычислен разложением по любой строке (столбцу):
.
3. Метод эффективного понижения порядка определителя: используя свойства определителя, его преобразуют к такому виду, чтобы все элементы некоторой строки (столбца) определителя, кроме одного, были нулями, затем вычисляют определитель разложением по этой строке (столбцу).
4. Метод приведения к треугольному или диагональному виду с использованием свойств определителя, когда определитель равен произведению диагональных элементов.
Минором Mij элемента ai j, , называется определитель (n -1)-го порядка, который состоит из элементов матрицы, полученной из данной после «вычеркивания» i - той строки и j -того столбца.
Алгебраическим дополнением элемента a ij называется число Аij =(-1) i+j M ij. Определитель порядка n, где
, определяется как число.
Последнее равенство называют разложением определителя по элементам первой строки. Оно есть обобщение равенств (3).
11)Свойства определителей:
1) ;
2) ;
3) общий множитель элементов какой-либо строки (столбца) можно вынести за знак определителя;
4) перестановка двух строк (столбцов) меняет знак определителя на противоположный;
5) |A|=0, если выполняется одно из следующих условий:
· в определителе есть нулевая строка (нулевой столбец),
· в определителе есть пропорциональные строки (столбцы),
· в определителе есть строки (столбцы), являющиеся линейной комбинацией соответствующих элементов других строк (столбцов);
6) если к элементам одной строки (столбца) определителя прибавить линейную комбинацию соответствующих элементов других строк (столбцов), то значение определителя не изменится.
12) Обратная матрица
Квадратная матрица B, удовлетворяющая совместно с заданной матрицей A того же порядка равенствам называется обратной матрицей к A и обозначается A –1. Обратная матрица A –1 существует при условии, что A – невырожденная матрица, т. е.
Обратную матрицу можно вычислить следующими способами.
1-й способ. Используют формулу
(4)
где С – матрица, составленная из алгебраических дополнений соответствующих элементов матрицы A.
13) Алгоритм вычисления обратной матрицы
1. Вычисляем определитель матрицы A. Если det A ≠ 0, то матрица A имеет обратную
2. Составляем матрицу из алгебраических дополнений элементов матрицы A
3. Находим транспонированную матрицу для матрицы, составленной из алгебраических дополнений
4. Разделив матрицу ˜AT на определитель, получаем искомую обратную матрицу
5. Проверяем, что A · A−1 = E, и записываем ответ
Аналогично вычисляется обратная матрица для невырожденной матрицы любого порядка
14) Ранг матрицы
Рангом матрицы A размера называется максимальный порядок отличных от нуля ее миноров. При этом любой ненулевой минор порядка называется базисным минором матрицы A.
Основные методы нахождения ранга матрицы A.
Метод окаймляющих миноров
Если в матрице A найден ненулевой минор Mk порядка k, а все окаймляющие его миноры )-го порядка равны нулю, то ранг матрицы равен k ().
Метод элементарных преобразований
Используя элементарные преобразования строк, матрицу приводят к трапециевидной или треугольной форме, далее ранг находят по определению.
Как частный случай последнего метода, может быть рассмотрен метод нулей и единиц: элементарными преобразованиями строк матрицу приводят к эквивалентной, состоящей или из нулевых строк и столбцов, или из строк и столбцов, в которых содержится ровно одна единица, а остальные элементы – нулевые. Количество единиц в такой матрице равно ее рангу.
15) Системы линейных уравнений с n неизвестными
Система линейных алгебраических уравнений (или линейная система) имеет вид:
где aij и bj –заданные числа.
Систему (17) можно записать в матричной форме
(8)
где А – матрица системы, состоящая из коэффициентов;
B – матрица-столбец свободных членов;
X – матрица-столбец неизвестных. е. , , .
Решением системы (7) называется совокупность n чисел , которые после подстановки в уравнения системы вместо соответствующих неизвестных обращают каждое уравнение системы в верное числовое тождество.
Система (7) называется совместной, если у нее существует хотя бы одно решение, в противном случае она называется несовместной. Совместная система (7) называется определенной, если она имеет одно решение и неопределенной, если более одного решения. Две системы называются эквивалентными (равносильными), если множества их решений совпадают.
Определителем системы (9) называется определитель матрицы этой системы (состоящий из коэффициентов: , Если то система называется невырожденной; если - вырожденной.
Методы решения невырожденных систем используются для решения линейных систем (9), состоящих из n уравнений с n неизвестными из которых .
16) Метод обратной матрицы состоит в решении матричного уравнения
где А – матрица системы, состоящая из коэффициентов;
B – матрица-столбец свободных членов;
X – матрица-столбец неизвестных. е. , , по формуле
17) Метод Крамера: для нахождения неизвестных необходимо использовать формулы
(11)
где – определитель, получаемый из определителя системы , , . заменой i -го столбца столбцом свободных членов.
Формулы (11) называются формулами Крамера.
Решение произвольных линейных систем
18) Метод Гаусса
используется в общем случае для систем вида (7)
(вырожденных и невырожденных). С помощью элементарных преобразований над строками расширенную матрицу системы (7) приводят к виду:
Соответствующая ей система, равносильная (7), примет вид:
(12)
Если хотя бы одно из чисел br + 1, … bm отлично от нуля, то система (11), а значит, и исходная система (7) несовместны.
Если br + 1 = … = bm = 0, то система (11) позволяет получить явное выражение для базисных неизвестных x 1, …, xr через свободные неизвестные xr + 1, …, xn. Получаем бесконечное множество решений.
Если r = n, то свободные неизвестные отсутствуют, а значит, системы (11) и (7) имеют единственное решение. На практике обычно обходятся приведением матрицы системы (7) к треугольной или трапециевидной форме, после чего значения базисных переменных ищутся в обратном порядке.
19) Однородные системы уравнений
Однородной системой m линейных алгебраических уравнений для n неизвестных называется система уравнений
вида (1) или в матричном виде (2)
где А -заданная матрица из коэффициентов размером mxn,
- столбец n неизвестных, - нулевой столбец высоты m.
Однородная система всегда совместна (расширенная матрица совпадает с А) и имеет очевидные решения: х1 = х2 = … = хn = 0.
Это решение называется нулевым или тривиальным. Всякое другое решение, если оно есть, называется нетривиальным.
20) Расстояние между точками, площадь треугольника
Расстояние между двумя точками на плоскости рассчитывается по следующей формуле:
где x1 и y1 координаты первой точки, а x2 и y2 координаты второй точки.
Расстояние между двумя точками в трехмерном пространстве расчитывается по следующей формуле:
где x1, y1 и z1 координаты первой точки, а x2, y2 и z2 координаты второй точки.
Площадь треугольника:
- S треуг
21)Деление отрезка в данном отношении
Координаты точки C, делящей отрезок AB в отношении , можно найти по формулам:
22) Полярные координаты
Полярная система координат — двумерная система координат, в которой каждая точка на плоскости определяется двумя числами — полярным углом и полярным радиусом. Полярная система координат особенно полезна в случаях, когда отношения между точками проще изобразить в виде радиусов и углов; в более распространённой, декартовой или прямоугольной системе координат, такие отношения можно установить только путём применения тригонометрических уравнений.
Пару полярных координат r и φ можно перевести в Декартовы координаты x и y путём применения тригонометрических функций синуса и косинуса:
x = rcos φ,
y = rsin φ,
в то время как две декартовы координаты x и y могут быть переведены в полярную координату r:
r2 = y2 + x2 (по теореме Пифагора).
23) Уравнение прямой с угловым коэффициентом
24) Уравнение прямой проходящей, через данную точку в заданном направлении..
Уравнение прямой, проходящей через две данные точки
25) Угол между прямыми. Условие параллельности и перпендикулярности прямых.
26) Общее уравнение прямой. Уравнение прямой в отрезках на осях.
Общее уравнение прямой
Уравнение прямой в отрезках на осях
27) Нормальное уравнение прямой. Расстояние от точки до прямой.
Нормальное уравнение прямой
Расстояние от точки до прямой
28) Окружность
2 9) Эллипс
Эксцентриситет величина, характеризующая меру сжатия эллипса, Директрисы
30) Гипербола
Гипербола – ГМТ М на плоскости, модуль расстояний от которых до двух фиксированных точек и есть постоянная величина 2а, меньшая расстояния между фокусами 2с:
Эксцентриситет для гиперболы
Директрисы
Прямая называется асимптотой гиперболы, если расстояние от точки М(х,у) гиперболы до этой прямой стремится к 0 при х → ± бесконечность.
Асимптоты гиперболы
Отношение расстояния r от точки гиперболы до фокуса к расстоянию d до ближайшей к этому фокусу директрисы равно эксцентриситету:
31) Директрисы эллипса и гиперболы.
Эллипс
Эксцентриситет величина, характеризующая меру сжатия эллипса,
Директрисы
Отношение расстояния r от точки эллипса до фокуса к расстоянию d до ближайшей к этому фокусу директрисы равно эксцентриситету:
Гипербола
Эксцентриситет для гиперболы
Директрисы
Прямая называется асимптотой гиперболы, если расстояние от точки М(х,у) гиперболы до этой прямой стремится к 0 при х → ± бесконечность.
Асимптоты гиперболы
Отношение расстояния r от точки гиперболы до фокуса к расстоянию d до ближайшей к этому фокусу директрисы равно эксцентриситету:
32) Парабола
Парабола – множество точек плоскости, равноудалённых от фиксированной точки плоскости (фокуса) и фиксированной прямой плоскости (директрисы).
p-параметр параболы
33) Общее уравнение плоскости
Плоскостью в пространстве называется множество всех точек М (х; у; z), координаты которых удовлетворяют уравнению
, (6.1)
где А, В, С, D – заданные числа, причем А, В и С не равны нулю одновременно. Уравнение (6.1) называется общим уравнением плоскости.
Геометрический смысл коэффициентов А, В и С состоит в том, что вектор перпендикулярен плоскости, его называют нормальным вектором плоскости. Этот факт устанавливается так же, как и в случае общего уравнения прямой на плоскости.
Из уравнения (6.1) следует, что если D = 0, то плоскость проходит через начало координат, так как координаты начала координат О (0;0;0) удовлетворяют уравнению .
Пусть С =0. Тогда уравнение
(6.2)
определяет плоскость, проходящую через прямую с этим уравнением в плоскости хОу и перпендикулярную этой плоскости. Какова бы ни была точка М (х; у; z), принадлежащая плоскости, ее координаты х, у удовлетворяют уравнению (6.2) независимо от того, какую она имеет третью координату z.
Если В = 0, С = 0, то уравнение
(А 0) (6.3)
есть частный случай уравнения (6.2). Преобразовав его к виду , заметим, что ему удовлетворяют точки, имеющие координату и произвольные координаты y и z, т.е. это плоскость, параллельная плоскости yOz или, что то же, перпендикулярная оси Ох.
34)Угол между двумя плоскостями. Условие параллельности и перпендикулярности плоскостей.
Уравнение поверхности
Уравнение линии
Отметим без доказательства, что расстояние от точки до плоскости, заданной уравнением , находится по формуле
.
Поэтому координаты этих векторов пропорциональны, т.е.
- (6.12)
канонические уравнения прямой в пространстве, проходящей через точку .
Угол между двумя плоскостями
Найдем теперь угол между плоскостями и . Поскольку векторы и перпендикулярны данным плоскостям, то угол между ними равен двугранному углу между плоскостями. Поэтому
. (6.8)
Если выражение в (6.8) положительное, то - острый угол, если отрицательное, то оно соответствует тупому двугранному углу .
Условие параллельности и перпендикулярности двух плоскостей
Из формулы (6.8) получаем условие перпендикулярности двух плоскостей
. (6.9)
Условие параллельности двух плоскостей получается из условия коллинеарности векторов и :
. (6.10)
Если , то плоскости совпадают, так как их уравнения отличаются постоянным множителем.
35) Нормальное уравнение плоскости. Расстояние от точки до плоскости.
в векторной форме:
где - единичный вектор, — расстояние П. от начала координат. Уравнение (2) может быть получено из уравнения (1) умножением на нормирующий множитель
(знаки и противоположны).
Расстояние от точки до плоскости
Расстояние от точки до плоскости — это наименьшее из расстояний между этой точкой и точками плоскости. расстояние от точки до плоскости равно длине перпендикуляра, опущенного из этой точки на плоскость.
Расстояние от точки , до плоскости, заданной уравнением , вычисляется по формуле:
36) Общее уравнение прямой. Каноническое уравнение прямой.
Общее уравнение прямой
Если не параллельна , то есть не коллинеарен , то система уравнений
(3.42)
определяет прямую линию в пространстве.
Уравнения (3.42) называются общими уравнениями прямой в пространстве. |
Каноническое уравнение прямой в пространстве
Отметим без доказательства, что расстояние от точки до плоскости, заданной уравнением , находится по формуле
.
Поэтому координаты этих векторов пропорциональны, т.е.
- (6.12)
канонические уравнения прямой в пространстве, проходящей через точку . Вектор - направляющий векторпрямой.
37) Параметрическое уравнение прямой
Обозначив общее значение дробей в уравнении буквой t, т.е. положив = t, получим
- (6.13)
параметрические уравнения прямой в пространстве, проходящей через точку в направлении вектора . Параметр .
38) Угол между прямыми в пространстве. Условие параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.
Углом между прямыми в пространстве называется угол между двумя пересекающимися прямыми, проходящими через произвольную точку пространства параллельно данным.
Из определения следует, что . Если , то
.
1) – условие перпендикулярности прямых.
2) – условие параллельности прямых в пространстве.
39) Расстояние от точки до прямой в пространстве. Условие параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.
Расстояние от точки до прямой в пространстве
Пусть прямая задана уравнением Ax+By+Cz+D=0
Условие параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве.
Из формулы получаем условия параллельности
и перпендикулярности прямой и плоскости
40) Угол между прямой и плоскостью
Пусть - угол между прямой и плоскостью . Тогда угол между векторами (направляющий вектор прямой) и (нормальный вектор плоскости) равен . Поэтому
41)Числовая последовательность Если каждому числу n из ряда 1,2,3..n поставлено в соответсвие вещественное число xn, то множество вещественных чисел x1,x2…xn наз-ся числовой последовательностью, а xn -общим членом последов-ти. Сокращено обоз-ся {xn}. Последовательность задана, если указано условие получения любого ее элемента. Пусть даны послед-ти {xn},{yn}. Тогда суммой их называется последовательность {xn+yn}, а разностью – {xn-yn}. Произведением {xn} на число m назовем послед-ть {mxn} Произведение {xn} на {yn} есть {xnyn}, а частное – {xn/yn},где все члены {yn} ≠0. Последов-ть {xn} называется ограниченной сверху (снизу), если существует такое число M(m), что любой элемент xn этой последовательности удовлетворяет неравенству xn≤M (xn≥M). Последовательность xn наз-ся бесконечно большой, если для любого A>0 существует такой номер N, что при n>N выполняется неравенство: |xn|>A. Последовательность xn наз-ся бесконечно малой, если для любого ε>0 существует такой номер N, что при n>N выполняется неравенство: |xn|< ε. Если xn-бесконечно большая посл-ть и все ее члены отличны от нуля, то послед-ть {1/xn} является бесконечно малой. Число а называется пределом последовательности { xn }, если для любого положительного числа ε существует такой номер N, что при всех п > N выполняется неравенство
44)Сходимость последовательностей в пространстве Rn
Последовательность, имеющая предел, называется сходящейся. Если последовательность имеет своим пределом число а, то это записывается так: Последовательность, не имеющая предела, называется расходящейся
.45 Открытые и замкнутые множества в Rn. Предельные точки множества. Множество точек пространства Rn называется открытым, если вместе с каждой своей точкой оно содержит некоторую окрестность этой точки. Множество называется замкнутым, если оно включает все свои граничные (предельные) точки, т.е. точки, окрестности которых содержат точки как принадлежащие множеству, так и не принадлежащие ему. Пусть Х - множество в пространстве Rn. Точка р называется внутренней точкой множества Х, если существует шар В (р; r) (р- центр, r-радиус), все точки которого принадлежат множеству Х. Точка р называется внешней точкой по отношению к Х, если существует шар В (р;r),ни одна точка которого не принадлежит множеству Х. Точка р называется граничной, если она не является ни внутренней, ни внешней. Множество Х называется открытым, если каждая его точка является внутренней. Пусть Х-множество в пространстве Rn. Точка р0 называется предельной для множества Х, если в любой окрестности точки р0 имеются точки множества Х, отличные от р0. При этом точка р0 может как принадлежать, так и не принадлежать множеству Х. Точка р0 называется изолированной точкой, если существует такой шар В (р0;ε), в котором никаких точек из Х, кроме точки р0 не имеется
46. Число е. Задача на вычисление сложных процентов.
Рассмотрим последовательность { хп }, общий член которой выражается формулой В курсе математического анализа доказывается, что эта последовательность монотонно возрастает и имеет предел. Этот предел называют числом е. Следовательно, по определению Число е играет большую роль в математике.. Отметим, что число е является иррациональным; его приближенное значение равно е = 2,7182818...
47.Понятие функции
Пусть Х и Y — некоторые числовые множества и пусть каждому элементу x Х по какому-либо закону f поставлен в соответствие один элемент у Y. Тогда говорят, что определена функциональная зависимость у от x по закону у = f (x). При этом x называют независимой переменной (или аргументом), у — зависимой переменной, множество Х — областью определения (существования) функции, множество Y — областью значений (изменения) функции. Существуют три основных способа задания функций: табличный, аналитический и графический. 1. Табличный способ широко используется в приложениях. В таких таблицах одну из переменных можно принять за независимое, тогда другие причины будут функциями от этого аргумента. 2. Аналитический способ. Этот способ состоит в задании связи между аргументом и функцией в виде формул. 3. Графический способ. Здесь соответствие между аргументом и функцией задается посредством графика. Область определения функции 1. Когда функция задана в аналитическом виде y = f (x) область ее определения такова: подкоренное выражение в корне четной степени не может быть отрицательным, знаменатель дроби = 0, выражение под знаком логарифма должно быть только положительным и др. 2. Область определения функции бывает задана вместе с функцией f(x). Например, 1 ≤ х ≤ 4. Функция у = f(x) называется четной, если для любых значений аргумента из области ее определения выполнено равенство f(-x)=f(x) Функция у = f(x) называется нечетной, если: f(-x)=-f(x)
48 Предел функции в точке.
Пусть функция f(x) определена на некотором множестве X. Возьмем последовательность точек , сходящуюся в точке a. Значения f(x) в этих точках также образуют числовую последовательность: f(), f(),…, f() (1) Определение1. Число А называется пределом функции f(x) в точке а или пределом функции при х→а, если для любой сходящейся к а последовательности значение аргумента х отличных от а соответствующая последовательность значений функции (1)сходится к числу А. Для обозначения предельного значения функции используется следующая символика: f(x) А. Функция f(x) может иметь в точке а только одно предельное значение, поскольку последовательность f() имеет только 1 предел.
49 Односторонние пределы
Односторонний предел — предел числовой функции, подразумевающий «приближение» к предельной точке с одной стороны. Такие пределы называют соответственно левым и правым пределами
- Число называется правосторонним пределом (правым пределом, пределом справа) функции в точке , если для всякой последовательности , состоящей из точек, больших числа , которая сама сходится к числу , соответствующая последовательность значений функции сходится к числу .
- Число называется левосторонним пределом (левым пределом, пределом слева) функции в точке , если для всякой последовательности , состоящей из точек, меньших числа , которая сама сходится к числу , соответствующая последовательность значений функции сходится к числу .[1]
50. Теорема о пределах функций.
Теорема. Пусть функции f(x) и g(x) имеют в точке а пределы, равные соотве