_ 2ГЛАВА#1.МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.  21  _ПОНЯТИЕ ОКРЕСТНОСТИ,БЕСКОНЕЧНО МАЛОГО,ПРЕДЕЛА,  _ 2НЕПРЕРЫВНОСТИ ФУНКЦИИ.  2ОКРЕСТНОСТЬЮ ТОЧКИ Хо 0 называется любой интервал,содержащий эту точку.  2ПРОКОЛОТОЙ ОКРЕСТНОСТЬЮ т.Хо 0 называется окрестность т.Хо, из которой выброшена сама точка.  2ОКРЕСТНОСТЬЮ "+" БЕСКОНЕЧНОСТИ  0называется любой полу- бесконечный промежуток вида (а;+ ). ОКРЕСТНОСТЬЮ "-" БЕСКОНЕЧНОСТИ  0называется любой полу- бесконечный промежуток вида (- ;b).  2ОКРЕСТНОСТЬЮ БЕСКОНЕЧНОСТИ 0 называется объединение двух любых окрестностей + и - 2  0 . Функция f(х) называется 2 бесконечно малой 0 в окрестности т.Хо,если для любого числа >0 существует проколотая окр. т.Хо такая,что для любого числа Х,принадлежащего прокол.окр.т.Хо выполняется неравенство іf(х)і< . >0 U U => іf(x)і< Число 2 А 0 называется 2 пределом 0 ф-ции f(х) в т.Хо,если в некоторой прок.окр. этой точки ф-цию f(х) можно представить в виде f(х)=А+ (х),где (х)-бесконечно малое в окрестности т.Хо. limf(x)=А Ф-ция f(х) называется 2 непрерывной 0 в т.Хо,если в некоторой окр.т.Хо эту ф-цию можно представить в виде:f(х)=f(х )+ (х), где (х)-б.м. в окр.т.Хо. Иными словами,f(х)-непрерывна в т.Хо,если она в этой точке имеет предел и он равен значению ф-ции.  2ТЕОРЕМА: 0Все элементарные ф-ции непрерывны в каждой точке области определения.  2Схема 0:1.ф-я элементарна 2. определена 3. непрерывна 4. предел равен значению ф-ции 5. значение ф-ции равно 0 6. можно представить в виде б.м.  2СВОЙСТВА БЕСКОНЕЧНО МАЛЫХ:  2Теорема#1: 0Единственная константа,явл-ся б.м.-0  2Теорема#2: 0Если (х) и (х) -б.м. в окр.т.Хо,то их сумма тоже б.м. в этой окр. Ф-ция f(х) называется 2 ограниченной 0 в окр.т.Хо,если сущ. проколотая окр.т.Хо и сущ. число М>0,такие что іf(х)і<М в каждой точке прок.окр.т.Хо. U M>0: іf(x)і0,то А/20 в прокол.окр.т.Хо. Наоборот,если f(х),имеющая предел в т.Хо,меньше 0, то f(х)<0 в прокол.окр.т.Хо.  2Т.2: 0Если ф-ция f(х) имеет предел в т.Хо и f(х)>0 в некоторой прокол.окр.т.Хо,то и предел f(х)>0 в т.Хо.  2Т.3: 0Если ф-ции f(х) и f(х) имеют предел в т.Хо: lim f(х)=А lim f(х)=В и f(х)0,то ф-я больше нуля в некоторой окр.т.Хо или;если f(х) и f(х) непрер. в т.Хо,то их сумма тоже непрер.в этой точке.  2ГЛОБАЛЬНЫЕ СВ-ВА: Ф-ция f(х) называется 2 непрерывной на отр.[a;b] 0,если она непрерыв.в каждой точке интервала (a;b) и непрерывна в т.А справа и в т.В слева. lim f(x)=f(a),lim f(x)=f(b)  2ТЕОРЕМЫ КОШИ:  2Теорема#1: 0Если ф-ция f(х) непр. на отр.[a;b] и на концах отрезка принимает значения разных знаков (f(а)*f(b)<0), то сущ.точка С на отр.[a;b],такая что f(С)=0.  2Теорема#2: 0Если ф-ция непр. на отр.[a;b] и на концах отр. принимает разные значения (f(a)=f(b)),то тогда для любого числа Q,лежащего между f(а) и f(b),сущ.т.С,принадлеж.отр. [a;b],такая что f(С)=Q.  2ТЕОРЕМЫ ВЕЙЕРШТРАССА:  2Теорема#1: 0Если ф-ция f(х) непр. на отр.[a;b],то сущ. числа m0 аііа,если <0  2СВ-ВА ЛИНЕЙНЫХ ОПЕРАЦИЙ:  21.Коммутативность: Для любых а и b:а+b=b+a  2замечание: 0отсюда следует,что сумму векторов а и b можно строить как диагональ параллелограмма,построенных на векторах а и b, причем начало всех трех векторов совмещены.  22.Ассоциативность: Для любых а,b и с:(а+b)+с=а+(b+с)  2замечание: 0отсюда следует,что чтобы сложить векторы а ,а ,...,а нужно сложить из них ломанную,совмещая начало последущего вектора с концом предыдущего,тогда их сумма -замыкающая. 3.Существует вектор,называемый  2нуль-вектор 0,такой что для всех а: а+0=а. 4.Для любого а сущ.вектор,называемый  2противоположным 0,обознач.-а, такой что а+(-а)=0 5.Для всех а:1*а=а 6.Для любого а и любых чисел и :( * )*а= ( а)= ( а) 7.Для любого а и любых чисел и :( + )*а= а+ а 8.Для любых а и b и любого числа : *(а+b)= а+ b  2Разностью векторов а и b 0 называется вектор (а+(-b)) Если даны векторы а ,а ,...,а и числа , ,..., ,то вектор а + а +...+ а -называется  2линейной комбинацией векторов а ,а ,...,а с коэффициентами , ,..., . Множество,для элементов которого определены операции (сложения и умножения на число),для которых справедливы выше восемь св-в (аксиом) называется  2линейным пространством.  22. _Понятие линейной зависимости,размерности,базиса и координации. - 6 - Система векторов а ,а ,...,а называется  2линейно зависимой 0,если хотя бы один из векторов этой системы есть линейная комбинация остальных векторов этой системы. ИЛИ Для того,чтобы система векторов а ,а ,...,а была  2линейно зависи-  2мой 0 необходимо и достаточно,чтобы существовали числа , ,..., , не равные 0,такие что линейная комбинация а + а +...+ а равнялась нуль-вектору. Система векторов называется  2линейно не зависимой 0,если она не яв- ляется линейно зависимой,т.е. ни один вектор этой системы не яв- ляется линейной комбинацией остальных и равенство 0 линейной ком- бинации векторов этой системы возможно только в том случае,когда все коэффициенты равны 0.  2Размерностью линейного пространства 0 называется максимальное число линейно не зависимых векторов.  2Базисом  0называется линейно независимая система векторов,такая, при которой любой вектор,принадлежащий этому пространству,может быть выражен в виде линейной комбинации векторов этой системы.  2Теорема единственности: Если задан базис е ,е ,е ,то разложение любого вектора а по этому базису единственно: а= е + е + е Если дан базис е ,е ,е ,то коэффициенты разложения вектора по этому базису называются 2 координатами 0. а=( , , )  2замечание: 0у одного и того же вектора в разных базисах разные координаты.  2Условие коллинеарности: / = / = /  2замечание: 0если в одной из дробей в знаменателе 0,то равенство нужно понимать так,что в числителе тоже 0.  2Каноническое ур-е прямой: x x /m=y-y /p=z-z /q  23. _ПОНЯТИЯ ПРОЕКЦИИ ВЕКТОРА НА ОСЬ,СКАЛЯРНОГО ПРОИЗВЕДЕНИЯ.  _ 2СВ-ВА ПРОЕКЦИИ И СКАЛЯР.ПРОИЗВЕДЕНИЯ.ПРИЛОЖЕНИЕ.  2Углом 0 между двумя векторами (отличными от 0) называется наименьший угол между двумя лучами,проведенные из одной точки пространства в направлениях этих векторов.  2Численной проекцией 0 вектора а на вектор b (b=0) называется число равное произведению модуля а на cos угла между ними. Пр а=іаі*cos a,b  2Св-ва: 0 Пр (а+b)=Пр а+Пр b Пр (ka)=kПр а  2Проекцией вектора на ось 0 называется длина отрезка АВ между основаниями перпендикуляров,опущенных из точек А и В на ось.  2Радиус-вектором 0 точки пространства называется вектор,идущий в эту точку из некоторой фиксированной точки,наз. полюсом. Скалярным произведением 0 а и b называется число равное произведению длин этих векторов на cos угла между ними.  2CВ-ВА: 1.условие перпендикулярности векторов: (а,b)=0 <=> а 2_ 0b 2.коммутативность: (а,b)=(b,а) 3.билинейность: 3.1: (а +а ;b)=(а ,b)+(а ,b) (а,b +b )=(а,b )+(а,b ) 3.2: ( а,b)=(а, b)= (а,b)  2Правило: 0Скалярное произведение векторов равно сумме произведений соответствующих координат. (а,b)=x x +y y +z z  2Приложения: - 7 - 1.іаі= (а,а) = x +y +z ,если а=(x,y,z) 2.(а,b)=0<=>а 2_ 0b 3.cos а,b=(а,b)/іаііbі 4.Пр а=(а,b)/іbі  2Направляющими косинусами углов 0 называются cos углов,которые вектор образует с векторами базиса i,j,k. cos =x/іaі cos =y/іaі cos =z/іaі cos +cos +cos =1,т.к. (x +y +z )/іaі=1. 4. _ 2ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И ИХ СВ-ВА.  2Матрицей порядка m*n 0 называется прямоугольная таблица чисел, содержащая m строк и n столбцов.  2Квадратной матрицей n-порядка 0 называется матрица,у которой число строк равно числу столбцов и равно n. Каждой кв.матрице ставится в соответствие число называемое  2определителем матрицы.  2Определителем кв.матрицы n-порядка 0 называется число равное алгебраической сумме всевозможных произведений n-элементов матрицы,взятых по одному из каждой строки и каждого столбца, причем перед каждым произведением по определенному правилу ставится знак "+" или "-".  2Алгебраической суммой 0 называется сумма,в которой где-то ставится "+",а где-то "-". Элементы матрицы,у которых No строки совпадает с No столбца образуют 2 главную диагональ матрицы. Операция замены строк матрицы ее столбцами с соответствующими номерами называется 2 транспортированием, 0а получившаяся матрица-  2транспортированной.  2СВ-ВА ОПРЕДЕЛИТЕЛЯ:  21. 0При транспортировании матрицы ее определитель не меняется.  22. 0Если в матрице поменять местами две строки (столбца),то ее определитель умножится на -1.  23. 0Определитель матрицы равен сумме произведений элементов какой-нибудь строки (столбца) на их алгебраические дополнения.  24. 0Если все элементы какой-нибудь строки (столбца) матрицы умножить на число k, то ее определитель умножится на k.  25. 0Если все элементы какой-нибудь строки (столбца) матрицы представляют собой сумму двух слагаемых,то определитель матрицы равен сумме двух определителей.У первого на месте этой строки стоят первые слагаемые,а у второго -вторые,а все остальные строки у всех трех определителей одинаковы.  26. 0Определитель матрицы не изменится,если к одной ее строке (столбцу) прибавить линейную комбинацию остальных строк (столбцов).  27. 0Если элементы одной строки умножить на соответствующие алгебраические дополнения другой строки и сложить,то получится 0.  28. 0Линейная комбинация адгебраических дополнений элементов какой- нибудь строки равна определителю,у которого на месте этой строки стоят соответствующие коэффициенты линейной комбинации,а остальные строки совпадают со строками данного определителя.  2Минором 0,соответствующим элементу матрицы а ,называется определитель матрицы,которая получится,если в данной матрице вычеркнуть строку и столбец,в которых стоит а .  2Алгебраическим дополнением 0 элемента а называется число равное  2А =М *(-1)  2Достаточные признаки  2равенства нулю  2определителя:  21. 0Если все элементы какой-нибудь строки (столбца) матрицы равно нулю,то определитель равен 0.  22. 0Если в матрице есть две одинаковые строки (столбца),то ее определитель равен 0.  23. 0Если матрица содержит две строки,соответствующие элементы которой пропорциональны,то ее определитель равен 0.  2Необходимое и достаточное  2условие равенства нулю  2определителя: Для того чтобы определитель матрицы был равен 0,необходимо и достаточно,чтобы ее строки (столбцы) были линейно зависимы.  25. _ВЕКТОРНОЕ И СМЕШАННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ВЕКТОРОВ.  2Тройка некомпланарных векторов a,b,c, 0начало которых совмещены, называется 2 правой, 0если кратчайший поворот от вектора а к вектору b виден совершающимся против часовой стрелки с конца вектора с.В противном случае тройка называется 2 левой.  2СВ-ВА ориентированных троек векторв:  21. 0Если a,b,c -правая,то тройки b,c,a и c,a,b будут тоже правыми. Такая перестановка называется 2 циклической перестановкой. 0Т.е. при цикл.перестановке ориентация тройки не меняется.  22. 0Если a,b,c -правая,то тройки b,a.c и a,c,b -левые.Т.е.,если поменять местами какие-нибудь два вектора,то ориентация тройки изменится.  2Векторным произведением 0 a и b называется вектор с,такой что: 1.если а и b коллинеарны (аііb),то их векторное произведение с=[a,b]=0. 2.если а и b не коллинеарны,то с=[a,b] перпендикулярен а и _ b, т.е.[a,b] _ пл-ти векторов а и b и [a,b] направлен в такую сторону,что тройка векторов a,b,[a,b] -правая.Длина векторного произведения равна і[a,b]і=іаііbіsin ab=S параллелограмма, построенного на векторах а и b.  2СВ-ВО векторного произведения:  21. 0[a,b]=0 <=>aііb.  22.Антикоммутативность: [a,b]=[b,a],но [a,b]=-[b,a].  23.Билинейность: 3.1:[a +a ,b]=[a ,b]+[a ,b] [a,b +b ]=[a,b ]+[a,b ]. 3.2:[ a,b]=[a, b]= [a,b]. іi j kі [a,b]=іx y zі іx y zі  2Нормальный вектор 0 -это вектор перпендикулярный пл-ти. Ax+By+Cz+D=0 => n=(A,B,C)  2Углом между двумя пл-тями  0называется угол между их нормальными векторами.  2Углом между прямой и пл-тью  0называется угол между прямой и ее проекцией на пл-ть,sin этого угла равен cos ,где -угол между направляющим вектором прямой и нормальным вектором пл-ти.  2Смешанным произведением векторов 0 a ,b ,c называется 2  _ 0число .,равное скалярному произведению векторного произведения векторов a и b на вектор с. ([a,b],c)  2Геометрический смысл  2смешанного произведения:  21. 0Если векторы a,b,c компланарны,то их смешанное произведение равно 0.  22. 0Если векторы a,b,c не компланарны,то  _модуль  .смешанного произведе- ния равен объему параллелепипеда,построенного на этих векторах, причем смешанное произведение положительно,если тройка a,b,c -пра- вая, и отрицательно,если тройка векторв -левая.  2СВ-ВА смешанного  2произведения:  21. 0([a,b],c)=(a,[b,c]) ([a,b],c) -смешанное произведение a,b,c. (a,[b,c]) -смешанное произведение b,c,a. Эти смешанные произведения равны,т.к. параллелипипед один и тот же и ориентации троек одинаковы (при циклической перестановки ориента- ция троек не меняется). Это св-во показывает,что квадратные скобки можно не ставить: (a,b,c)=([a,b],c)  22. 0(a,b,c)=(b,c,a)=(c,a,b)=(c,a,b)=-(b,a,c)=-(a,c,b)=-(c,b,a)  23. 0Для того,чтобы a,b,c были компланарными <=> (a,b,c)=0  24. 0Для того,чтобы a,b,c были линейно зависимыми <=> (a,b,c)=0  25.Трилинейность: 5.1: (a+b,c,d)=(a,c,d)+(b,c,d) 5.2: ( a,b,c)=(a, b,c)=(a,b, c)= (a,b,c)  2Вычисление смешанного  2произведения: a=(x ,y ,z ) b=(x ,y ,z ) c=(x ,y ,z ) іx y zі ([a,b],c)=іx y zі іx y zі  26  _ПРЯМАЯ НА ПЛОСКОСТИ. Прямая на пл-ти -частный случай прямой в пространстве. У прямой в пространстве нет понятия нормального вектора.  2Угловым коэффициентом  0прямой, не парал-ной оси y называ- ется число k, равное tg угла, на который нужно повернуть против часовой стрелки положительную часть оси х, чтобы она стала парал-ной данной прямой.  2tg =(k -k )/1+k k Для перпендикулярных прямых: 1+k k=0 Для параллельных прямых:k =k  _ 2ГЛАВА#2:ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ.  _ 21 ПОНЯТИЯ ДИФФ. Ф-ЦИИ, ПРОИЗВОДНОЙ И ДИФФЕРЕНЦИАЛА. Ф-ция f(х) называется  2дифференцируемой  0в т.Хо, если ее приращения f(х + х)-f(х ) можно представить в виде Q(х ) х+о( х),где о( х) -б.м., не зависящая от х, Q( х) -б.м. более высокого порядка, чем х. Q(х )=lim (f(х + х)-f(х ))/ х Этот предел называется  2производной ф-цией в точке  0и обозначается f'(х ).  2Производной ф-цией f(х)  0в т.Хо называется предел отноше- ния приращения ф-ции к приращению аргумента х, когда х0. (х )'= х (a )'=a lna, ((e )'=e ) (log x)'=1/xlna, ((lnx)'=1/x) sin'x=cosx cos'x=-sinx tg'x=1/cos x ctg'x=-1/sin x arcsin'x=1/ 1-x arccos'x=-1/ 1-x arctg'x=1/1+x arcctg'x=-1/1+x sh'x=chx (shx=e -e /2) ch'x=shx (chx=e +e /2) th'x=1/ch x (thx=shx/chx) cth'x=-1/sh x (cthx=chx/shx) f(x + x)-f(x )=f'(x ) x+o( x), слагаемое f'(x ) x -линейно зависит от х, и если f'(х)=0, то это слагаемое б.м. одного порядка с х. Поэтому это слагаемое является главным в этой сумме и оно называется 2 дифференциалом ф-ции 0 в т.Хо.  2Дифференциалом  0дифференцируемой ф-ции в т.Хо называется главная часть приращения, линейно зависящая от х. df=f'(x ) x Асимтотическое представление: f(x + x)=f(x )+f'(x ) x+o( x) f(x + x)=f(x )+df  22 _ ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ. 1. Если ф-ция f(x) тождественна const, то ее производная тождественна 0. (C)'=0 2. Если ф-ция u(x) и v(x) дифф. в т.Хо, то: 1) их линейная комбинация дифф. в этой точке и ( u+ v)'= u'+ v' 2) их произведение дифф. в т.Хо и (uv)'=u'v+uv' (uvw)'=u'vw+uv'w+uvw' 3) если кроме того v(x )=0, то отношение (u/v)'=u'v-uv'/v 3. Правило дифф. сложной ф-ции. f(u) дифф. в т.Uo, u(x) дифф. в т.Хо, u(x )=u => f(u(x)) -дифф. в т.Хо и (f(u(x)))'=f'(u ) u'(x )