Notatki do wykªadu z analizy matematycznej I. Piotr Bartªomiejczyk opracowali Krzysztof Woyke i Šukasz Zªotowski
|
|
- Bogna Andrzejewska
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Nottki do wykªdu z nlizy mtemtycznej I Piotr Brtªomiejczyk oprcowli Krzysztof Woyke i Šuksz ªotowski Instytut Mtemtyki Uniwersytet Gd«ski
2
3 Przedmow Spis tre±ci Rozdziª 1. Grnice ci gów i funkcji 1 1. Grnice ci gów 1 2. Grnice funkcji 2 Rozdziª 2. Funkcje ci gªe 5 1. Denicj ci gªo±ci funkcji 5 2. Ci gªo± funkcji elementrnych 5 3. Wªsno±ci funkcji ci gªych 6 Rozdziª 3. Rchunek ró»niczkowy jednej zmiennej 9 1. Pochodn funkcji 9 2. Ró»niczk funkcji Oblicznie pochodnych Pochodne i ró»niczki wy»szych rz dów Twierdzeni Rolle', Lgrnge' i Cuchy'ego Wyr»eni nieoznczone i reguª de L'Hospitl Ekstrem funkcji Wzory Tylor i Mclurin Kryteri n ekstrem Wkl sªo± i wypukªo± krzywej orz punkty przegi ci 17 Rozdziª 4. Rchunek cªkowy funkcji jednej zmiennej Funkcj pierwotn Cªk nieoznczon Reguªy cªkowni Cªk oznczon Riemnn i cªki Drboux Wªsno±ci cªki oznczonej Riemnn Podstwowe twierdzeni rchunku cªkowego 24 Rozdziª 5. Funkcje hiperboliczne 27 Bibliogr 29 v iii
4
5 Przedmow Mteriª przedstwiony w tych nottkch byª podstw wykªdu z nlizy mtemtycznej n kierunku informtyk w semestrze zimowym roku kdemickiego 2004/2005. Skªd komputerowy nottek w systemie oprcowywni dokumentów L A TEX jest dzieªem dwóch studentów ówczesnego pierwszego roku informtyki: Krzysztof Woyke orz Šuksz ªotowskiego. wszelkie bª dy w niniejszych nottkch odpowid wyª cznie ich utor. Ich obecno± nle»y wyj±ni tym,»e nottki te zostªy przygotowne z pomoc komputer. Piotr Brtªomiejczyk Gd«sk p»dziernik 2005 v
6
7 RODIAŠ 1 Grnice ci gów i funkcji 1. Grnice ci gów Definicj (Cuchy'ego grnicy ci gu). Liczb g nzywmy grnic ci gu f n g, je»eli dl k»dego " > 0 istnieje tk liczb,»e dl k»dego n > speªnion jest nierówno± : j n gj < ". Piszemy wtedy lim n = g. tem pisz c symbolicznie: lim n = g () 8 ">0 9 8 n> j n gj < " Uwg. Grnic ci gu mo»n te» okre±li równow»nie posªuguj c si zwrotem ÿprwie wszystkie\ co ozncz wszystkie z wyj tkiem sko«czonej liczby. Minowicie, lim n = g wtedy i tylko wtedy, gdy w dowolnym otoczeniu punktu g n osi liczbowej le» prwie wszystkie wyrzy ci gu f n g. Definicj. Ci g, który m grnic nzywmy zbie»nym, ci g który nie m grnicy nzywmy rozbie»nym. Uwg. W±ród ci gów rozbie»nych wyró»nimy trzy klsy: (1) rozbie»ne do 1, (2) rozbie»ne do +1, (3) pozostªe, np. f n g = ( 1) n. Definicj. lim n = 1 () 8 M 9 8 n> n < M lim n = +1 () 8 M 9 8 n> n > M Uwg. Je»eli ci g f n g jest zbie»ny, to ci g f 0 ng powstªy z f n g przez usuni cie lub doª czenie sko«czonej liczby wyrzów te» jest zbie»- ny orz lim n = lim 0 n. Twierdzenie. Ci g zbie»ny jest ogrniczony. Uwg. Twierdzenie powy»sze mo»n zpis tk»e w postci implikcji: Je»eli ci g f n g jest zbie»ny, to jest ogrniczony. 1
8 Ogrniczono± jest ztem wrunkiem koniecznym zbie»no±ci ci gu, czyli zbie»no± poci g z sob ogrniczono±. Ogrniczono± nie jest jednk wrunkiem wystrczj cym zbie»no±ci, o czym ±widczy przykªd ci gu dnego wzorem n = ( 1) n, który jest ogrniczony, le nie jest zbie»ny. Twierdzenie (o trzech ci gch). Je»eli grnic ci gu f n g jest równ grnicy ci gu fc n g i grnice te wynosz g, pondto istnieje tk liczb 0,»e dl k»dego n > 0 speªnion jest nierówno± : n b n c n, to lim b n = g. Twierdzenie (o zchowywniu nierówno±ci). Je»eli: (1) lim n = g, (2) lim b n = p, (3) dl k»dego n > 0 speªnion jest nierówno± n b n, to g p. Uwg. Powy»sze twierdzenie orzek,»e nierówno± sªb zchowuje si w grnicy. Nierówno± mocn (ostr) mo»e si w grnicy nie 1 zchowyw np. nierówno± < 1 jest prwdziw, le nierówno± n n 1 lim < lim 1 jest fªszyw. n n Twierdzenie (wrunek Cuchy'ego zbie»no±ci ci gu). f n g jest zbie»ny () 8 ">0 9 8 r;s> j r s j < " Uwg. Wrunek Cuchy'ego jest dl zbie»no±ci ci gu konieczny ()), le te» wystrczj cy ((). Twierdzenie. Ci g monotoniczny i ogrniczony jest zbie»ny. Twierdzenie (o dziªnich rytmetycznych n grnicch ci gów zbie»nych). Je»eli ci gi f n g i fb n g s zbie»ne, to ci gi f n +b n g, f n b n g, f n b n g, f n b n g(w przypdku ilorzu zkªdmy dodtkowo: 8 n b n 6= 0) s tk»e zbie»ne orz zchodz wzory: (1) lim ( n + b n ) = lim n + lim b n, (2) lim ( n b n ) = lim n lim b n, (3) lim ( n b n ) = lim n lim b n, (4) lim ( n b n ) = lim n lim b n (o ile 8 n b n 6= 0 orz lim b n 6= 0). 2. Grnice funkcji 2.1. Poj cie grnicy funkcji. Niech funkcj f o wrto±cich rzeczywistych b dzie okre±lon w pewnym s siedztwie S punktu x 0. Wrto± f(x 0 ) mo»e nie by okre±lon. 2
9 Definicj (Heinego grnicy funkcji w punkcie). Liczb g nzywmy grnic funkcji f w punkcie x 0, je»eli dl k»dego ci gu fx n g o wyrzch x n 2 S, zbie»nego do x 0, ci g ff(x n )g jest zbie»ny do g: Stosujemy wtedy zpis: x!x0 lim f(x) = g Definicj (Cuchy'ego grnicy funkcji w punkcie). lim f(x) = g () 8 ">0 9 >0 8 x (0 < jx x 0 j < ) ) (jf(x) gj < ") x!x 0 Uwg. Denicje Heinego i Cuchy'ego grnicy funkcji w punkcie x 0 s równow»ne, w dowodzie tej równow»no±ci wykorzystuje si w istotny sposób ksjomt wyboru. Twierdzenie (o dziªnich rytmetycznych n grnicch funkcji). Je»eli x!x0 lim f(x) = g i x!x0 lim h(x) = p, to: (1) x!x0 lim f(x) h(x) = g p (2) x!x0 lim f(x)h(x) = g p (3) lim f(x) x!x0 h(x) = g, o ile p 6= 0 p Twierdzenie (o grnicy funkcji zªo»onej). Je»eli x!x0 lim f(x) = y 0 (f(x) 6= y 0 dl k»dego x z pewnego s siedztw punktu x 0 ) orz y!y0 lim h(y) = g, to: lim h f(x) = g: x!x Grnice niewª±ciwe. Niech f b dzie funkcj okre±lon w pewnym s siedztwie S punktu x 0. Definicj (Heinego). Funkcj f m w punkcie x 0 grnic niewª- ±ciw 1 +1 je»eli dl k»dego ci gu fx n g o wyrzch x n 2 S zbie»nego do x 0, ci g ff(x n )g jest rozbie»ny odpowiednio do 1 +1 Oznczeni: lim x!x 0 f(x) = 1 lim x!x0 f(x) = +1 Definicj (Cuchy'ego). lim f(x) = 1 () 8 M 9 >0 8 x (0 < jx x 0 j < )! (f(x) < M) x!x 0 lim f(x) = +1 () 8 M 9 >0 8 x (0 < jx x 0 j < )! (f(x) > M) x!x 0 3
10 2.3. Grnice jednostronne. Je»eli w okre±leniu grnicy funkcji w punkcie zst pimy s siedztwo S punktu x 0 s siedztwem lewostronnym (prwostronnym) tego punktu, to otrzymmy denicj grnicy lewostronnej (prwostronnej) funkcji f w punkcie x 0. Grnice te nzywmy jednostronnymi i oznczmy: lim x!x 0 Definicj (Cuchy'ego (przykªdow)). f(x) = g orz lim x!x + 0 f(x) = g: lim f(x) = +1 () 8 M 9 >0 8 x (0 < x x 0 < ) ) (f(x) > M) x!x Grnice funkcji w niesko«czono±ci. Niech funkcj f b dzie okre±lon w przedzile (; +1). Definicj (Heinego). Funkcj f posid w +1 grnic g, je»eli dl k»dego ci gu fx n g o wyrzch x n 2 (; +1) rozbie»nego do +1, ci g ff(x n )g jest zbie»ny do g. Definicj (Cuchy'ego). lim f(x) = g () 8 ">09 8 x [(x > ) ) (jf(x) gj < ")] x!+1 Uwg. Podobnie deniujemy grnic niewª±ciw w +1 orz grnice (wª±ciwe i niewª±ciwe) w 1. 4
11 RODIAŠ 2 Funkcje ci gªe 1. Denicj ci gªo±ci funkcji Niech funkcj rzeczywist f b dzie okre±lon w pewnym otoczeniu punktu x 0. Definicj. Funkcj f nzywmy ci gª w punkcie x 0, je»eli: lim x!x 0 f(x) = f(x 0 ): Uwg. Ci gªo± funkcji f w punkcie x 0 chrkteryzuje koniunkcj trzech wrunków: (1) istnieje f(x 0 ), (2) istnieje x!x0 lim f(x), (3) zchodzi równo± x!x0 lim f(x) = f(x 0 ) (równo± t mo»emy równie» zpis jko lim f(x 0 + h) = f(x 0 )). h!0 Poniew» znmy dwie równow»ne denicje grnicy funkcji w punkcie x 0, mo»emy pod dwie równow»ne denicje ci gªo±ci. Definicj (Heinego). Funkcj f jest ci gª w punkcie x 0 () 8 fxng(lim x n = x 0! lim f(x n ) = f(x 0 ) Definicj (Cuchy'ego). Funkcj f jest ci gª w punkcie x 0 () 8 ">0 9 >0 8 x [(jx x 0 j < )! (jf(x) f(x 0 )j < ")] Uwg. twierdzeni o dziªnich rytmetycznych n grnicch funkcji wynik,»e sum, ró»nic, iloczyn i ilorz funkcji ci gªych w pewnym punkcie jest funkcj ci gª w tym punkcie (ze zwykªymi zstrze»enimi dotycz cymi ilorzu). 2. Ci gªo± funkcji elementrnych Funkcj stª f(x) = c orz funkcj to»smo±ciow g(x) = x s ci gªe w k»dym punkcie. K»dy wielomin W (x) jest funkcj ci gª w dowolnym punkcie. 5
12 Funkcj wymiern jest ci gª w k»dym punkcie swojej dziedziny. Funkcje trygonometryczne sin x; cos x; tg x; ctg x s ci gªe w k»dym punkcie dziedziny. Funkcj wykªdnicz jest ci gª w k»dym punkcie. Definicj. Funkcj jest ci gª w przedzile otwrtym (sko«czonym lub nie), je»eli jest ci gª w k»dym punkcie tego przedziªu. Definicj. Funkcj f jest: prwostronnie lim f(x) = f(x 0 ) x!x 0 + ci gª w punkcie x 0, je»eli speªniony jest wrunek lim x!x 0 lewostronnie f(x) = f(x 0 ) Definicj. Funkcj jest ci gª w przedzile domkni tym h; bi, je»eli speªni nst puj ce wrunki: jest ci gª w przedzile (; b), prwostronnie ci gª w, lewostronnie ci gª w b. 3. Wªsno±ci funkcji ci gªych Twierdzenie (o ci gªo±ci funkcji odwrotnej). Funkcj odwrotn do funkcji ci gªej i rosn cej (mlej cej) jest ci gª i rosn c (mlej c). Twierdzenie (o ci gªo±ci funkcji zªo»onej). Je»eli funkcj f(x) jest ci gª w punkcie x 0 orz funkcj h(u) jest ci gª w punkcie u 0 = f(x 0 ) to funkcj zªo»on h[f(x)] jest ci gª w punkcie x 0. Twierdzenie (o wprowdzeniu grnicy do rgumentu funkcji ci - gªej). Je»eli istnieje grnic wª±ciw x!x0 lim f(x) = g i funkcj h(u) jest ci gª w punkcie u 0 = g to: lim h[f(x)] = h[ lim x!x 0 x!x0 f(x)] = h(g) Twierdzenie (o loklnym zchowniu znku). Je»eli funkcj f(x) jest ci gª w punkcie x 0 orz f(x 0 ) > 0 (f(x 0 ) < 0), to istnieje tkie otoczenie U punktu x 0,»e dl k»dego x 2 U speªnion jest nierówno± f(x) > 0 (f(x) < 0). Twierdzenie (Weierstrss). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile domkni tym h; bi; to jest w nim ogrniczon orz istniej w tym przedzile tkie dw punkty c 1 ; c 2,»e : f(c 1 ) = infff(x) : x 2 h; big orz f(c 2 ) = supff(x) : x 2 h; big: 6
13 Uwg. W podr cznikch nlizy mtemtycznej wyst puj czsmi dw twierdzeni Weierstrss dotycz ce funkcji ci gªych, co jest zwi zne z tym,»e tez tego twierdzeni w powy»szym sformuªowniu stnowi koniunkcj dwóch wrunków. I tk tzw. pierwsze twierdzenie Weierstrss mówi,»e funkcj ci gª w przedzile domkni tym i ogrniczonym jest ogrniczon, tzw. drugie twierdzenie Weiertrss mówi,»e funkcj ci gª w przedzile domkni tym i ogrniczonym osi g w tym przedzile swe kresy górny i dolny. Twierdzenie (Cntor). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile domkni tym h; bi, to dl k»dego " > 0 istnieje tk > 0,»e dl k»dych dwóch liczb x 1 ; x 2 z tego przedziªu speªnij cych wrunek jx 1 x 2 j < speªnion jest nierówno± jf(x 1 ) f(x 2 )j < ". Uwg. Podkre±lmy,»e liczb > 0 o której mow w tezie twierdzeni Cntor jest niezle»n od x 1 ; x 2 z przedziªu h; bi. Wªsno±ci funkcji ci gªej, o której mow w tezie twierdzeni Cntor nosi nzw jednostjnej ci gªo±ci. Definicj. Funkcj f nzywmy jednostjnie ci gª w przedzile X, je»eli: 8 ">0 9 >0 8 x1 2X8 x2 2X jx 1 x 2 j <! (jf(x 1 ) f(x 2 )j < " St d twierdzenie Cntor mo»n sformuªow równow»nie: Twierdzenie (Cntor). K»d funkcj ci gª w przedzile domkni tym i ogrniczonym jest w tym przedzile jednostjnie ci gª. Twierdzenie (wªsno± Drboux). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi, f() 6= f(b) orz liczb q jest pomi dzy f() i f(b), to istnieje tki punkt c 2 (; b),»e f(c) = q. Uwg. Powy»sze twierdzenie nzywmy te» twierdzeniem o przyjmowniu wrto±ci po±redniej, mj c n my±li»e funkcj f przyjmuje w przedzile (; b) k»d wrto± po±redni pomi dzy f() i f(b). Poni»szy wniosek stnowi szczególny przypdek osttniego twierdzeni. Wniosek (twierdzenie Bolzno-Cuchy'ego). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi, pondto f() f(b) < 0 (tzn. wrto±ci s ró»nych znków n ko«cch przedziªu), to wewn trz tego przedziªu istnieje tki punkt c 2 (; b),»e f(c) = 0. 7
14
15 RODIAŠ 3 Rchunek ró»niczkowy jednej zmiennej 1. Pochodn funkcji Niech f b dzie funkcj okre±lon w otoczeniu U punktu x 0. Symbolem x oznczmy przyrost zmiennej niezle»nej x, który mo»e by dodtni ( x > 0) lbo ujemny ( x < 0), lecz ró»ny od zer i tki,»e x 0 + x 2 U: Przyrostowi x odpowid przyrost y tj. przyrost wrto±ci funkcji y = f(x 0 + x) f(x 0 ); który mo»e by dodtni, ujemny lbo równy zeru. mist y piszemy te» f. Definicj. Ilorz ró»nicowy funkcji f w punkcie x 0 i dl przyrostu zmiennej niezle»nej x jest to stosunek f(x 0 + x) f(x 0 ) x Definicj. Grnic (wª±ciw ) ilorzu ró»nicowego y, gdy x! 0, x nzywmy pochodn funkcji f w punkcie x 0 i oznczmy symbolem f 0 (x 0 ). Symbolicznie: f 0 f(x 0 + x) f(x 0 ) (x 0 ) = lim x!0 x Uwg. Je»eli pochodn funkcji f istnieje w k»dym punkcie pewnego zbiory X, to k»dej liczbie x 0 2 X przyporz dkown jest jednozncznie liczb f 0 (x 0 ), wi c n zbiorze X okre±lon jest now funkcj, zwn funkcj pochodn funkcji f i oznczn symbolem f 0. Nle»y rozró»ni : funkcj pochodn f 0, pochodn w pewnym ustlonym punkcie, któr jest liczb, ±ci±le wrto±ci funkcji pochodnej w tym punkcie. Definicj (pochodn lewostronn). f 0 (x 0 ) def f(x 0 + x) f( x) = lim x!0 x : 9
16 Definicj (pochodn prwostronn). f 0 (x + 0 ) def f(x 0 + x) f( x) = lim x!0 + x Uwg. Mówimy,»e f m pochodn w przedzile domkni tym, je»eli m pochodn w przedzile otwrtym orz odpowiednie pochodne jednostronne w ko«cch przedziªu. 2. Ró»niczk funkcji Twierdzenie (o przedstwieniu przyrostu funkcji). Je»eli funkcj f okre±lon w pewnym otoczeniu U punktu x 0, m pochodn f 0 (x 0 ), to dl k»dego przyrostu x tkiego,»e x 0 + x 2 U, odpowidj cy mu przyrost funkcji f = f(x 0 + x) f(x 0 ) mo»n przedstwi nst puj co: przy czym! 0, gdy x! 0. f = f 0 (x 0 ) x + x Wniosek. Je»eli funkcj f m w punkcie x 0 pochodn, to jest w tym punkcie ci gª. Uwg. Funkcj ci gª w pewnym punkcie mo»e nie mie w tym punkcie pochodnej, np. f(x) = jxj w punkcie x 0 = 0. Definicj. Funkcj f nzywmy ró»niczkowln w punkcie x 0, je»eli jej przyrost f = f(x 0 + x) f(x 0 ) mo»n dl k»dego x dosttecznie bliskiego zeru przedstwi w postci f = A x + x gdzie A jest stª, pewn funkcj przyrostu x tk,»e lim = 0. x!0 Twierdzenie. Funkcj f m pochodn w punkcie x 0 wtedy i tylko wtedy, gdy f jest ró»niczkowln w punkcie x 0. Definicj. Ró»niczk funkcji f w punkcie x 0 i dl przyrostu x zmiennej niezle»nej x nzywmy iloczyn f 0 (x 0 ) x: Ró»niczk oznczmy symbolem df(x 0 ) b d¹ krótko df lub dy. Mmy wi c: df(x 0 ) def =f 0 (x 0 ) x lub krótko dy def =f 0 (x 0 ) x: 10
17 3. Oblicznie pochodnych Twierdzenie (wzory n pochodne). chodz nst puj ce wzory n ró»niczkownie tj. oblicznie pochodnych : funkcj pochodn 1. y = c = const y 0 = 0 2. y = x n y 0 = nx n 1 3. y = x y 0 = x ln 4. y = e x y 0 = e x 5. y = sin x y 0 = cos x 6. y = cos x y 0 = sin x Twierdzenie (o dziªnich rytmetycznych n pochodnych). Nst puj ce wzory dotycz ró»niczkowni sumy, ró»nicy, iloczynu i ilorzu dwóch funkcji y = f(x) i z = g(x), rózniczkowlnych w dnym punkcie x: d(y z) dx d(yz) dx d( y ) z dx = dy dx dz dx ; = dy dx z + y dz dx ; dy = z y dz dz dx (o ile z 6= 0): z 2 Twierdzenie (o pochodnej funkcji odwrotnej). Je»eli funkcj x = g(y) jest ±ci±le monotoniczn i posid pochodn g 0 (y) 6= 0, to funkcj y = f(x) odwrotn do niej posid pochodn f 0 (x) = 1 g 0 (y) ; przy czym y = f(x). Twierdzenie (dlsze wzory n pochodne). chodz nst puj ce wzory n pochodne : 11
18 funkcj pochodn 1. y = log x y 0 = 1 x ln 2. y = ln x y 0 = 1 x 3. y = rc sin x y 0 = 1 p 1 x 2 4. y = rc cos x y 0 = 1 p 1 x 2 5. y = rc tg x y 0 = 1 p 1+x 2 6. y = rc tg x y 0 = 1 p 1+x 2 Twierdzenie (o pochodnej funkcji zªo»onej). Je»eli funkcj u = h(x) m pochodn h 0 (x), ntomist funkcj y = f(u) m pochodn f 0 (u), to funkcj zªo»on g(x) = f[h(x)] m pochodn równ g 0 (x) = f 0 (h(x)) h 0 (x): Osttni wzór mo»n te» zpis w postci dy dx = dy du du dx : 4. Pochodne i ró»niczki wy»szych rz dów Je»eli pochodn f 0 funkcji f jest funkcj ró»niczkowln, to jej pochodn nzywmy pochodn drugiego rz du (krótko: drug pochodn ) funkcji f i oznczmy f 00. Mmy wi c: f 00 def =(f 0 ) 0 Podobnie okre±lmy pochodne wy»szych rz dów: f (n) def =[f (n 1) ] 0 Definicj. Je»eli funkcj f posid w pewnym punkcie (lub zbiorze punktów) pochodn rz du n, to mówimy,»e jest w tym punkcie (zbiorze punktów) n-krotnie ró»niczkowln. Niech f b dzie funkcj (n 1)-krotnie ró»niczkowln w pewnym otoczeniu punktu x 0 i n-krotnie ró»niczkowln w punkcie x 0. Przypomnijmy,»e dx = x. Definicj. Ró»niczk rz du n funkcji f w punkcie x 0 i dl przyrostu (ró»niczki) dx zmiennej niezle»nej x nzywmy ró»niczk ró»niczki rz du (n 1), obliczonej dl tej funkcji przy tej smej wrto±ci dx. Ró»- niczk rz du n (krótko n-t ró»niczk ) oznczmy symbolem d n f(x 0 ) lub krótko d n y. 12
19 Uwg. Korzystj c z indukcji ªtwo udowodni,»e: gdzie dx n = (dx) n. d n f(x 0 ) = f (n) (x 0 )dx n Uwg. Podobnie metod indukcji dowodzimy wzór Leibniz. Niech y = f(x) i z = g(x) b d funkcjmi n-krotnie ró»niczkowlnymi. Wtedy: (yz) n = y (n) z+ n 1! y (n 1) z 0 + n 2! y (n 2) z 00 +: : :+yz (n) = nx k=0 5. Twierdzeni Rolle', Lgrnge' i Cuchy'ego n k! y (n k) z (k) Twierdzenie (Rolle'). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi i ró»niczkowln (tzn. m pierwsz pochodn ) wewn trz tego przedziªu orz f() = f(b), to istnieje tki punkt c 2 (; b),»e f 0 (c) = 0: Uwg. Twierdzenie Rolle' m post implikcji, której poprzednikiem jest koniunkcj trzech wrunków: ci gªo± f w h; bi, ró»niczkowlno± w (; b), f() = f(b). Twierdzenie (o przyrostch, o wrto±ci ±redniej, Lgrnge'). Je-»eli funkcj f jest ci gª w przedzile domkni tym o ko«cch x 0 i x orz m pierwsz pochodn wewn trz tego przedziªu, to istnieje tki punkt c le» cy mi dzy x 0 i x,»e: f(x) f(x 0 ) = f 0 (c)(x x 0 ) Uwg. Liczb x mo»e by zrówno mniejsz jk i wi ksz od x 0. Uwg. Wzór z tezy twierdzeni Lgrnge' mo»n zpis n wiele sposobów: (1) f(x) f(x 0 ) = f 0 (x 0 + (x x 0 )) (x x 0 ), gdzie c = x 0 + (x x 0 ) czyli = c x 0 x x 0 przy czym 2 (0; 1). (2) f(x) f(x 0 ) = f 0 (x 0 + x) x, gdzie x = x x 0. (3) f(x 0 + x) f(x 0 ) = f 0 (x 0 + x) x, (4) f = f 0 (x 0 + x) x, gdzie f = f(x 0 + x) f(x 0 ). Wniosek (pierwszy z twierdzeni Lgrnge'). Je»eli 8 x2(;b) f 0 (x) = 0, to f jest stª w tym przedzile. 13
20 Wniosek (drugi z twierdzenie Lgrnge'). Je»eli 8 x2(;b) f 0 (x) > 0, to f jest rosn c w tym przedzile. to Uwg. Podobnie je±li stle f 0 (x) < 0, to f jest mlej c. Twierdzenie (uogólnione o wrto±ci ±redniej, Cuchy'ego). Je»eli (1) funkcje f i h s ci gªe w h; bi i ró»niczkowlne w (; b), (2) h 0 (x) 6= 0 dl x 2 (; b), f(b) h(b) f() h() = f 0 (c) h 0 (c) dl pewnego c 2 (; b): Uwg. Wzór z tezy twierdzeni Cuchy'ego redukuje si do wzoru z tezy twierdzeni Lgrnge', gdy podstwimy h(x) = x. tem twierdzenie Cuchy'ego stnowi uogólnienie twierdzeni Lgrnge'. 6. Wyr»eni nieoznczone i reguª de L'Hospitl Twierdzenie (reguª de L'Hospitl). Je»eli (1) funkcje f i h s ci gªe w h; bi i ró»niczkowlne w (; b), (2) f() = h() = 0, f (3) istnieje grnic lim 0 (x) x! + h 0 (x) f(x) to istnieje te» grnic lim x! + h(x) (wª±ciw lub nie), i obie te grnice s równe, to jest f(x) lim x! + h(x) = lim f 0 (x) x! + h 0 (x) : Uwg. Twierdzenie H jest równie» prwdziwe w przypdku: grnic lewostronnych, grnic w niesko«czono±ci, grnic niewª±ciwych. 7. Ekstrem funkcji Niech funkcj f b dzie okre±lon w pewnym otoczeniu punktu x 0. Definicj. Mówimy,»e funkcj f m w punkcie x 0 mksimum minimum loklne, je»eli istnieje tk liczb > 0,»e dl k»dego x 2 S(x 0 ; ) = (x 0 ; x 0 ) [ (x 0 ; x 0 + ) speªnion jest nierówno± f(x) f(x 0 ) f(x) f(x 0 ) Je»eli zmist nierówno±ci sªbych speªnione s nierówno±ci mocne 14
21 f(x) < f(x 0 ) f(x) > f(x 0 ) to mksimum (minimum) loklne nzywmy wª±ciwym. Mksim i minim nzywmy ekstremmi. Twierdzenie (Fermt). Je»eli funkcj f m w punkcie x 0 ekstremum i m w tym punkcie pierwsz pochodn, to f 0 (x 0 ) = 0. Uwg. Je»eli f 0 (x 0 ) = 0, to x 0 nzywmy punktem stcjonrnym (krytycznym) funkcji f. Wrunek f 0 (x 0 ) = 0 jest wrunkiem koniecznym n to, by funkcj f ró»niczkowln w punkcie x 0, miª w tym punkcie ekstremum. Wrunek ten nie jest jednk wystrczj cy n co wskzuje nst puj cy przykªd: f(x) = x 3, x 0 = 0. Uwg. Powy»szego twierdzeni nie nle»y myli z tzw. wielkim twierdzeniem Fermt, które mówi,»e równnie x n + y n = z n ; gdzie n 2 N i n > 2, nie m rozwi z«w zbiorze liczb nturlnych. Twierdzenie (I wrunek wystrczj cy ekstremum). Je»eli funkcj f jest ci gª w punkcie x 0, pondto posid pochodn f 0 w pewnym s siedztwie S(x 0 ; ), przy czym f 0 (x) < 0 (> 0) dl x 0 < x < x 0 ; f 0 (x) > 0 (< 0) dl x 0 < x < x 0 + ; to funkcj t m w punkcie x 0 minimum (mksimum) wª±ciwe. 8. Wzory Tylor i Mclurin Twierdzenie (Tylor). Je»eli funkcj f m ci gªe pochodne do rz du (n 1) wª cznie w przedzile domkni tym o ko«cch x 0 i x orz m pochodn rz du n wewn trz tego przedziªu, to istnieje tki punkt c, le» cy mi dzy x 0 i x,»e n X1 f(x) f(x 0 ) = k=1 f (k) (x 0 ) k! (x x 0 ) k + f (n) (c) (x x 0 ) n n! Uwg. We wzorze Tylor mo»e by zrówno x < x 0 jk i x > x 0. W przypdku n = 1, twierdzenie Tylor redukuje si do twierdzeni Lgrnge'. Je»eli oznczymy f = f(x) f(x 0 ) orz dx = x x 0, to wzór Tylor mo»n zpis f = df(x 0 ) + d2 f(x 0 ) 2! + : : : + d(n 1) f(x 0 ) (n 1)! + dn f(c) n! gdzie d k f(x 0 ) jest k-t ró»niczk funkcji f w punkcie x 0 dl ró»niczki dx zmiennej niezle»nej x, d n f(c) = f (n) (c)dx n. 15
22 Niekiedy wygodnie jest zpis wzór Tylor wprowdzj c oznczenie h = x x 0, minowicie : f(x 0 + h) f(x 0 ) = f 0 (x 0 ) 1! h + : : : + f (n 1) (x 0 ) (n 1)! h n 1 + f n (c) h n n! Osttni skªdnik po prwej stronie wzoru Tylor nzywmy reszt wzoru Tylor i oznczmy symbolem R n. Mmy : R n = f (n) (c) n! (x x 0 ) n = f (n) (x 0 + h) h n ; n! gdzie h = x x 0, c = x 0 + h przy 2 (0; 1). Uwg. W przypdku x 0 = 0 wzór Tylor nzywmy wzorem Mclurin. M on post : f(x) = przy czym R n = f (n) (c) n! x n. n X1 k=0 f (k) (0) x k + R n ; k! Wrto± x mo»e by zrówno dodtni jk i ujemn. Punkt c jest po- ªo»ony mi dzy 0 i x. Pomijj c reszt, otrzymujemy wzór przybli»ony f(x) n X1 k=0 w którym bª d równy jest wrto±ci R n. f (k) (0) x k ; k! 9. Kryteri n ekstrem Twierdzenie (II wrunek wystrczj cy ekstremum). Je»eli funkcj f m w pewnym otoczeniu U(x 0 ; ) punktu x 0 pochodne do rz du n wª cznie, pochodn f (n) jest ci gª w punkcie x 0, n jest liczb przyst, pondto f (k) (x 0 ) = 0 dl k = 1; 2; : : : ; n 1 orz f (n) (x 0 ) 6= 0, to funkcj f m w punkcie x 0 mksimum wª±ciwe, gdy f (n) (x 0 ) < 0, ntomist minimum wª±ciwe, gdy f (n) (x 0 ) > 0. Uwg. powy»szego twierdzeni korzystmy njcz ±ciej w przypdku n = 2. Brzmi ono wówczs : Je»eli f m w pewnym otoczeniu punktu x 0 drug pochodn, któr jest ci gª w tym punkcie, pondto f 0 (x 0 ) = 0 i f 00 (x 0 ) 6= 0, to f m w punkcie x 0 mksimum (minimum) wª±ciwe, gdy f 00 (x 0 ) < 0 (f 00 (x 0 ) > 0). 16
23 10. Wkl sªo± i wypukªo± krzywej orz punkty przegi ci kªdmy,»e funkcj f m w przedzile (; b) drug pochodn ci gª. Definicj. Krzyw o równniu y = f(x) nzyw si wypukª wkl sª w przedzile (; b), je»eli jest poªo»on pod nd styczn poprowdzon do niej w dowolnym punkcie o odci tej z tego przedziªu. Uwg. uw»my,»e krzyw y = f(x) le»y pod styczn do tej krzywej poprowdzon w punkcie x 0 wtedy i tylko wtedy, gdy dl k»- dego x 2 (; b) n fx 0 g rz dn punktu A = (x; y A ) n stycznej jest wi ksz od rz dnej punktu B = (x; y B ) n krzywej y = f(x). Mmy wi c y A = f(x 0 ) + f 0 (x 0 )(x x 0 ) y B = f(x 0 ) + f 0 (x 0 )(x x 0 ) + f 00 (c) (x x 0 ) 2 2! czyli y B = y A + f 00 (c) (x x 0 ) 2, gdzie c - punkt po±redni. 2! Twierdzenie (wrunek dostteczny wypukªo±ci). Je»eli f 00 (x) < 0 dl k»dego x 2 (; b), to krzyw o równniu y = f(x) jest w przedzile (; b) wypukª. Podobnie, je»eli stle f 00 (x) > 0, to krzyw y = f(x) jest wkl sª. Uwg. Wrunek f 00 (x) < 0 dl x 2 (; b) jest wrunkiem wystrczj cym wypukªo±ci krzywej y = f(x), le nie jest wrunkiem koniecznym, o czym ±widczy przykªd: f(x) = x 4. Definicj. Punkt P 0 (x 0 ; f(x 0 )) nzywmy punktem przegi ci krzywej o równniu y = f(x), je»eli krzyw t jest wkl sª w pewnym lewostronnym s siedztwie punktu x 0 i wypukª w pewnym jego prwostronnym s siedztwie lbo n odwrót. Twierdzenie (wrunek konieczny istnieni punktu przegi ci). Wrunkiem koniecznym n to, by punkt P 0 (x 0 ; f(x 0 )) byª punktem przegi ci krzywej y = f(x), jest f 00 (x 0 ) = 0. Uwg. Podny wrunek nie jest wystrczj cy n co wskzuje przykªd : y = x 4. 17
24 Twierdzenie (wrunek wystrczj cy istnieni punktu przegi ci). Wrunkiem wystrczj cym n to, by punkt P 0 (x 0 ; f(x 0 )) byª punktem przegi ci krzywej o równniu y = f(x) jest lbo f 00 (x) < 0 dl x < x 0 i f 00 (x 0 ) = 0 i f 00 (x) > 0 dl x > x 0 f 00 (x) > 0 dl x < x 0 i f 00 (x 0 ) = 0 i f 00 (x) < 0 dl x > x 0 dl k»dego x z pewnego s siedztw S(x 0 ; ) punktu x 0. 18
25 RODIAŠ 4 Rchunek cªkowy funkcji jednej zmiennej 1. Funkcj pierwotn Niech f b dzie funkcj okre±lon w pewnym przedzile X. Definicj. Funkcj F nzywmy funkcj pierwotn funkcji f w przedzile X, je»eli dl k»dego x 2 X speªniony jest wrunek: F 0 (x) = f(x): Je»eli przedziª X jest jedno- lub obustronnie domkni ty, to pochodn F 0 w k»dym z nle» cych do niego ko«ców rozumiemy jko odpowiedni pochodn jednostronn. Uwg. Wrunek z denicji pierwotnej mo»n zst pi równow»- nym mu wrunkiem: df (x) = f(x)dx: Uwg. Funkcj pierwotn nzywmy te» cªk w sensie Newton, jej oblicznie cªkowniem. Jk wid cªkownie jest dziªniem odwrotnym do ró»niczkowni. Twierdzenie (podstwowe o funkcjch pierwotnych). Je»eli F jest funkcj pierwotn funkcji f w przedzile X, to: (1) funkcj (x) = F (x) + C, gdzie C ozncz dowoln stª, jest tk»e funkcj pierwotn funkcji F w przedzile X, (2) k»d funkcj pierwotn funkcji f w przedzile X mo»n przedstwi w postci F (x)+c, gdzie C jest stosownie dobrn stª. Wniosek. Je»eli F jest pewn funkcj pierwotn funkcji f w przedzile X, to sum F (x)+c, gdzie C ozncz dowoln stª, przedstwi wszystkie funkcje pierwotne funkcji f w tym przedzile. Uwg. Cªkownie jest n ogóª dziªniem trudniejszym ni» ró»- niczkownie. Ró»nic pomi dzy cªkowniem i ró»niczkowniem nie jest jedynie ntury rchunkowej. Okzuje si,»e o ile pochodne funkcji elementrnych (pot gowych, wykªdniczych, trygonometrycznych orz odwrotnych do nich, ich sum, ró»nic, ilorzów, iloczynów i superpozycji) s funkcjmi elementrnymi, to istniej funkcje elementrne, 19
26 których pierwotne nie s funkcjmi elementrnymi np. f(x) = e x2, f(x) = sin x, f(x) = p 1, f(x) = ex. x x 3 +1 x Twierdzenie. Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile X, to posid w tym przedzile funkcj pierwotn. 2. Cªk nieoznczon Niech f b dzie funkcj cªkowln w sensie Newton w przedzile X. Definicj. biór wszystkich funkcji pierwotnych funkcji f w przedzile X nzywmy cªk nieoznczon funkcji f w tym przedzile i oznczmy symbolem f(x)dx Uwg. Symbol R zostª wprowdzony przez Leibniz. Funkcj f w symbolu R f(x)dx nzywmy funkcj podcªkow, x zmienn cªkowni. twierdzeni podstwowego o funkcjch pierwotnych wynik,»e: f(x)dx = F (x) + C, gdzie F jest jk kolwiek pierwotn funkcji f, C jest dowoln stª zwn stª cªkowni. Uwg. denicji pierwotnej i cªki nieoznczonej wynikj ntychmist nst puj ce wzory i równow»no±ci: f(x)dx = F (x) + C () F 0 (x) = f(x) () df (x) = f(x)dx 0 f(x)dx d = d dx f(x)dx = f(x)dx f(x)dx = f(x) F 0 (x)dx = F (x) + C df (x)dx = F (x) + C Twierdzenie (wzory podstwowe n cªki nieoznczone). 0dx = C dx = x + C x dx = x+1 + C ( 6= 1) + 1 dx = ln jxj + C x x dx = x ln + C 20 e x dx = e x + C
27 sin xdx = cos x + C dx sin 2 x = ctg x + C dx p = rc sin x + C 1 x 2 sinh xdx = cosh x + C dx sinh 2 x = ctgh x + C 3. Reguªy cªkowni cos xdx = sin x + C dx cos 2 x = tg x + C dx = rc tg x + C 1 + x2 cosh xdx = sinh x + C dx cosh 2 x = tgh x + C Twierdzenie. Je»eli funkcje f i h s cªkowlne w sensie Newton w pewnym przedzile, to funkcje f +h orz Af, gdzie A ozncz dowoln stª, te» s cªkowlne w tym przedzile, przy czym: f(x) + h(x) dx = Af(x)dx = A f(x)dx + f(x)dx h(x)dx Twierdzenie (o cªkowniu przez cz ±ci). Je»eli funkcje u i v mj w pewnym przedzile ci gªe pochodne, to zchodzi równo± : u(x)v 0 (x)dx = u(x)v(x) u 0 (x)v(x)dx w tym przedzile. Uwg. Powy»szy wzór zwny wzorem n cªkownie przez cz ±ci mo»n te» zpis tk: udv = uv vdu Twierdzenie (o cªkowniu przez podstwienie). Je»eli: (1) funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi, (2) funkcj ' m ci gª pochodn w przedzile h; i, przy czym dl t 2 h; i : '(t) b, to prwdziw jest równo± : f(x)dx = f['(t)]' 0 (t)dt dl x = '(t). 21
28 4. Cªk oznczon Riemnn i cªki Drboux Niech f b dzie funkcj okre±lon i ogrniczon w przedzile domkni tym h; bi: Przedziª h; bi dzielimy n n podprzedziªów dowolnie wybrnymi punktmi x 1 ; x 2 ;..., x n 1 ; przy czym x 0 = < x 1 < x 2 < : : : < x n 1 < b = x n : Niech x k = x k x k 1 ; n = fx 1 ; x 2 ; : : : ; x n g ozncz podziª przedziªu h; bi; n = mxf x k j1 k ng ozncz ±rednic podziªu n ; k 2 hx k 1 ; x k i ozncz pewien punkt po±redni, m k = infff(x)jx 2 hx k 1 ; x k ig; M k = supff(x)jx 2 hx k 1 ; x k ig: Rozw»my trzy nst puj ce sumy: s n = P n k=1 m k x k czyli sum doln, n = P n k=1 f( k) x k czyli sum cªkow, S n = P n k=1 M k x k czyli sum górn okre±lone dl funkcji f w przedzile h; bi dl podziªu n : Niech f n g b dzie ci giem podziªów przedziªu h; bi: Definicj. Ci g podziªów f n g nzywmy normlnym, je»eli odpowidj cy mu ci g ±rednic f n g jest zbie»ny do zer tzn. lim n = 0. K»demu ci gowi podziªów f n g odpowid ci g sum dolnych fs n g; ci g sum górnych fs n g; przy czym ob s okre±lone jednozncznie, orz ci g sum cªkowych f n g; który mo»e zle»e od wyboru punktów k 2 hx k 1 ; x k i: Definicj. Je»eli dl k»dego normlnego ci gu podziªów przedziªu h; bi ci g sum cªkowych jest zbie»ny do tej smej grnicy wª- ±ciwej, niezle»nej od wyboru punktów k, to grnic t nzywmy cªk oznczon Riemnn funkcji f w przedzile h; bi i oznczmy: b f(x)dx Uwg. Denicj powy»sz mo»n zpis krótko: b f(x)dx = lim nx n!0 k=1 f( k ) x k Uwg. Nst puj cych zwrotów u»ywmy wymiennie: cªk oznczon = cªk Riemnn = cªk oznczon Riemnn Definicj. Je»eli cªk R b f(x)dx istnieje, to mówimy,»e funkcj f jest cªkowln w sensie Riemnn (w przedzile h; bi). 22
29 Uwg. Cªk oznczon z funkcji f w przedzile h; bi jest liczb. Cªk nieoznczon z funkcji f w przedzile h; bi jest zbiorem wszystkich funkcji pierwotnych funkcji f. Niech f n g b dzie dowolnym ci giem normlnym podziªów przedziªu h; bi, f z± funkcj ogrniczon w tym przedzile. Mo»n udowodni,»e ci g sum dolnych fs n g orz ci g sum górnych fs n g posidj wówczs sko«czone grnice, niezle»ne od ci gu f n g: lim s n = s lim S n = S. Grnice te, które mog by sobie równe (s S) nzywmy odpowiednio cªk doln s i cªk górn S funkcji f w przedzile h; bi. S to tzw. cªki Drboux (doln i górn). Twierdzenie (wrunek konieczny i wystrczj cy cªkowlno±ci). Cªk oznczon Riemnn istnieje wtedy i tylko wtedy, gdy cªk doln i górn s sobie równe. Twierdzenie (o cªkowlno±ci funkcji ci gªej). Funkcj ci gª w przedzile domkni tym jest w nim cªkowln. Uwg. Twierdzenie to mówi,»e: ci gªo± f w przedzile h; bi jest wrunkiem wystrczj cym cªkowlno±ci funkcji f. Nie jest to jednk wrunek konieczny cªkowlno±ci. Mo»n udowodni nst puj ce twierdzenie: Je»eli zbiór punktów nieci gªo±ci ogrniczonej funkcji f jest sko«czony, nwet niesko«czony, le miry zero (tzn. dl dowolnej liczby " > 0 mo»n go pokry sko«czon ilo±ci odcinków o ª cznej dªugo±ci < "), to funkcj f jest cªkowln w przedzile h; bi Twierdzenie (o cªkowlno±ci funkcji monotonicznej). Funkcj monotoniczn w przedzile domkni tym jest w tym przedzile cªkowln. to: 5. Wªsno±ci cªki oznczonej Riemnn Twierdzenie. Je»eli funkcje f i h s cªkowlne w przedzile h; bi, (1) funkcj f + h jest cªkowln w h; bi, przy czym: b [f(x) + h(x)]dx = b f(x)dx + b h(x)dx (2) funkcj Af, gdzie A{stª, jest cªkowln w h; bi, przy czym: b Af(x)dx = A b f(x)dx 23
30 (3) funkcj fh jest cªkowln w h; bi. Twierdzenie. Je»eli: (1) funkcje f i h s okre±lone i ogrniczone w h; bi, (2) funkcj F (x) = h(x) f(x) jest ró»n od zer jedynie w sko«- czonej ilo±ci punktów podziªu przedziªu h; bi, (3) funkcj f jest cªkowln w przedzile h; bi, to funkcj h te» jest cªkowln w tym przedzile, przy czym: b h(x)dx = b f(x)dx Twierdzenie. Je»eli funkcj f jest cªkowln w przedzile h; bi orz < b, to f jest cªkowln w przedzile h; i. Twierdzenie (o podzile przedziªu cªkowni). Je»eli funkcj f jest cªkowln w przedzile h; bi i c 2 (; b), to: b f(x)dx = c f(x)dx + b c f(x)dx Twierdzenie (o szcowniu cªki oznczonej). Je»eli f jest cªkowln w przedzile h; bi orz dl k»dego x 2 h; bi zchodzi nierówno± m f(x) M, to m(b ) b f(x)dx M(b ) Twierdzenie. Istnienie cªki R b f(x)dx zpewni istnienie cªki R b jf(x)jdx. Uwg. Twierdzenie odwrotne nie jest prwdziwe. Uwg. b f(x)dx = f(x)dx = 0 dl k»dego. b f(x)dx, je»eli b <. 6. Podstwowe twierdzeni rchunku cªkowego Niech f b dzie funkcj cªkowln w przedzile h; bi orz 2 h; bi: Wtedy dl k»dego x 2 h; bi cªk x f(t)dt istnieje, w konsekwencji funkcj F dn wzorem F (x) = x 24 f(t)dt
31 jest poprwnie okre±lon w przedzile h; bi. Mówimy te»,»e F jest funkcj górnej grnicy cªkowni. Twierdzenie (zerowe twierdzenie gªówne rchunku cªkowego). Je»eli f jest funkcj cªkowln w przedzile h; bi, z± dowolnie ustlon liczb w tym przedzile, to funkcj górnej grnicy cªkowni F dn wzorem x F (x) = f(t)dt jest ci gª w przedzile h; bi. Twierdzenie (cªkowe o wrto±ci ±redniej). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi, to istnieje tki punkt c 2 (; b),»e: b f(x)dx = f(c)(b R Uwg. Liczb 1 b b f(x)dx nzywmy wrto±ci ±redni cªkow funkcji f w przedzile h; bi. Wzór n wrto± ±redni mo»emy te» zpis : 1 b f(x)dx = f( + (b )), gdzie 2 (0; 1). b Twierdzenie (pierwsze twierdzenie gªówne rchunku cªkowego). Je»eli funkcj f : h; bi! R jest ci gª, to funkcj F : h; bi! R dn wzorem F (x) = R x f(t)dt (funkcj górnej grnicy cªkowni) m pochodn F 0 (x) = f(x) w k»dym punkcie x 2 h; bi. Uwg. N ko«cch przedziªu cªkowni pochodn rozumiemy (jk zwykle) jko jednostronn. Wniosek. K»d funkcj ci gª w przedzile domkni tym posid w tym przedzile funkcj pierwotn. Twierdzenie (drugie twierdzenie gªówne rchunku cªkowego, wzór Newton-Leibniz). Je»eli funkcj f jest ci gª w przedzile h; bi, F z± jest jk kolwiek jej pierwotn w tym przedzile, to: b f(x)dx = F (b) ): F (). 25
32
33 RODIAŠ 5 Funkcje hiperboliczne Funkcje hiperboliczne: sinus hiperboliczny sh, cosinus hiperboliczny ch, tngens hiperboliczny th i cotngens hiperboliczny cth okre±lmy nst puj co: sh x = ex e x 2 th x = sh x ch x ch x = ex + e x 2 cth x = ch x sh x Funkcj ch jest przyst, pozostle nieprzyste. Dziedzin funkcji sh, ch,th jest R, cth R n f0g. Pochodne funkcji hiperbolicznych: (sh x) 0 = ch x (ch x) 0 = sh x (th x) 0 = 1 (cth x) 0 1 = ch 2 x sh 2 x Pondto z okre±leni funkcji hiperbolicznych: ch x > 0 x 2 R sh x < 0 x < 0 sh x > 0 x > 0 th x = ex e x e x + e = e2x 1 x e 2x + 1 Wzory dl funkcji hiperbolicznych: ch 2 x sh 2 x = 1 ch 2 x + sh 2 x = ch 2x sh 2x = 2 sh x ch x lim th x = 1 x! 1 Funkcje odwrotne do hiperbolicznych to tzw. re funkcje, czyli: re sinus hiperboliczny rsh rsh x = ln (x + p x 2 + 1); re cosinus hiperboliczny rch rch x = ln (x + p x 2 1); 27
34 re tngens hiperboliczny rth rth x = 1 2 ln 1 + x 1 x : 28
35 Bibliogr [1] G. M. Fichtenholz, Rchunek ró»niczkowy i cªkowy, PWN, Wrszw, [2] K. Kurtowski, Rchunek ró»niczkowy i cªkowy, PWN, Wrszw, [3] F. Lej, Rchunek ró»niczkowy i cªkowy, PWN, Wrszw, [4] W. Rudin, Podstwy nlizy mtemtycznej, PWN, Wrszw, [5] W. kowski, G. Decewicz Mtemtyk, cz ± I, WNT, Wrszw,
Matematyka 1. Šukasz Dawidowski. Instytut Matematyki, Uniwersytet l ski
Mtemtyk 1 Šuksz Dwidowski Instytut Mtemtyki, Uniwersytet l ski Cªk oznczon Niech P = [, b] R b dzie przedziªem. Podziªem przedziªu P b dziemy nzywli k»d sko«czon rodzin Π = {P 1, P 2,..., P m } tkich przedziªów,»e
Bardziej szczegółowoNotatki z Analizy Matematycznej 4. Jacek M. Jędrzejewski
Nottki z Anlizy Mtemtycznej 4 Jcek M. Jędrzejewski ROZDZIAŁ 7 Cłk Riemnn 1. Cłk nieoznczon Definicj 7.1. Niech f : (, b) R będzie dowolną funkcją. Jeżeli dl pewnej funkcji F : (, b) R spełnion jest równość
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna I.2
Anliz Mtemtyczn I. wiczeni, seri, P. Nyr, /3 Zdnie. Niech f, g : (, ) R b d jednostjne ci gªe. Czy fg te» jest jednostjnie ci gª? Co si stnie, je±li zbiór (, ) zst pimy zbiorem (, )? Zdnie. Funkcj f :
Bardziej szczegółowoI Rok LOGISTYKI: wykªad 2 Pochodna funkcji. iloraz ró»nicowy x y x
I Rok LOGISTYKI: wykªad 2 Pochodna funkcji Niech f jest okre±lona w Q(x 0, δ) i x Q(x 0, δ). Oznaczenia: x = x x 0 y = y y 0 = f(x 0 + x) f(x 0 ) y x = f(x 0 + x) f(x 0 ) iloraz ró»nicowy x y x = tgβ,
Bardziej szczegółowoWykªad 1. Macierze i wyznaczniki Macierze podstawowe okre±lenia
Wykªd 1 Mcierze i wyznczniki 11 Mcierze podstwowe okre±leni Denicj 1 Mcierz (rzeczywist ) wymiru m n, gdzie m, n N, nzywmy prostok tn tblic zªo»on z m n liczb rzeczywistych ustwionych w m wierszch i n
Bardziej szczegółowoFunkcja rzeczywista zmiennej rzeczywistej. Pochodna (szkic wykªadu)
Funkcja rzeczywista zmiennej rzeczywistej. Pochodna (szkic wykªadu) opracowaªa Gra»yna Ciecierska 1 Denicja pochodnej Denicja. Niech : X R, X R oraz U(x 0, r) X dla pewnego r > 0. Ilorazem ró»nicowym unkcji
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna v.1.6 egzamin mgr inf niestacj 1. x p. , przy założeniu, że istnieją lim
Anliz mtemtyczn v..6 egzmin mgr inf niestcj Oznczeni: f, g, h : J R funkcje rzeczywiste określone n J R J przedził, b),, b], [, b), [, b], półprost, b),, b],, ), [, ) lub prost R α, β [min{α, β}, m{α,
Bardziej szczegółowoWykład 2. Granice, ciągłość, pochodna funkcji i jej interpretacja geometryczna
1 Wykłd Grnice, ciągłość, pocodn unkcji i jej interpretcj geometryczn.1 Grnic unkcji. Grnic lewostronn i grnic prwostronn unkcji Deinicj.1 Mówimy, że liczb g jest grnicą lewostronną unkcji w punkcie =,
Bardziej szczegółowoMatematyka II dla studentów Technologii Chemicznej
Mtemtyk II dl studentów Technologii Chemicznej Ilon IglewskNowk 17 lutego 16 r. Cªki oznczone Denicj 1 Podziªem odcink [, b] n n cz ±ci, n N, nzywmy zbiór gdzie = x < x 1 < < x n = b. P = {x, x 1,...,
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA 1
ANALIZA MATEMATYCZNA Ciągi liczbowe Definicj. Rzeczywistym nieskończonym ciągiem liczbowym nzywmy funkcję określoną n zbiorze liczb nturlnych o wrtościch w zbiorze liczb rzeczywistych f : N R, n n. Ciąg
Bardziej szczegółowoMatematyka 1. Šukasz Dawidowski. Instytut Matematyki, Uniwersytet l ski
Matematyka 1 Šukasz Dawidowski Instytut Matematyki, Uniwersytet l ski Pochodna funkcji Niech a, b R, a < b. Niech f : (a, b) R b dzie funkcj oraz x, x 0 (a, b) b d ró»nymi punktami przedziaªu (a, b). Wyra»enie
Bardziej szczegółowoWykªad 7. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych.
Wykªad jest prowadzony w oparciu o podr cznik Analiza matematyczna 2. Denicje, twierdzenia, wzory M. Gewerta i Z. Skoczylasa. Wykªad 7. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Denicja Mówimy,»e funkcja
Bardziej szczegółowo1 Poj cia pomocnicze. Przykªad 1. A A d
Poj cia pomocnicze Otoczeniem punktu x nazywamy dowolny zbiór otwarty zawieraj cy punkt x. Najcz ±ciej rozwa»amy otoczenia kuliste, tj. kule o danym promieniu ε i ±rodku x. S siedztwem punktu x nazywamy
Bardziej szczegółowoWzory uproszczonego mno zenia: (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2, (a b) 2 = a 2 2ab + b 2, a 2 b 2 = (a b) (a + b).
Wzory uproszczonego mno zeni: ( + b) = + b + b, ( b) = b + b, b = ( b) ( + b). Dzi ni n pot ¾egch: Dl ; y R orz ; b > 0 (dl pewnych wyk dników ; y z o zeni o ; b mog¾ być os bine w zle zności od sytucji)
Bardziej szczegółowoFunkcje jednej zmiennej. Granica, ci gªo±. (szkic wykªadu)
Funkcje jednej zmiennej Granica, ci gªo± (szkic wykªadu) opracowaªa Gra»yna Ciecierska 1 Granica funkcji Denicja Niech 0 R, r > 0 Otoczeniem punktu 0 o promieniu r nazywamy przedziaª ( 0 r, 0 +r) Otoczeniem
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
dr Krzysztof yjewski Informatyka I rok I 0 in» 12 stycznia 2016 Funkcje wielu zmiennych Informacje pomocnicze Denicja 1 Niech funkcja f(x y) b dzie okre±lona przynajmniej na otoczeniu punktu (x 0 y 0 )
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna /19
Anliz Mtemtyczn 8/9 dr hb. Jn Iwniszewski AM-8/9 Wykªd (dl studentów I roku kierunków: Fizyk, Fizyk Techniczn, Astronomi, Automtyk i Robotyk, Informtyk Stosown) wprowdz podstwowe poj ci, opercje i metody
Bardziej szczegółowoVI. Rachunek całkowy. 1. Całka nieoznaczona
VI. Rchunek cłkowy. Cłk nieoznczon Niech F : I R i f : I R będą funkcjmi określonymi n pewnym przedzile I R. Definicj. Funkcję F nzywmy funkcją pierwotną funkcji f n przedzile I, gdy F (x) = f(x) dl x
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna I
Anliz mtemtyczn I De nicje, twierdzeni 2 pździernik 202 Litertur K. Dobrowolsk, W. Dyczk, H. Jkuszenkow, Mtemtyk dl studentów studiów technicznych, cz., HELPMATH, ódź 2007 M. Gewert, Z. Skoczyls, Anliz
Bardziej szczegółowoRACHUNEK CAŁKOWY. Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I R, jeżeli. F (x) = f (x), dla każdego x I.
RACHUNEK CAŁKOWY Funkcj F jest funkcją pierwotną funkcji f n przedzile I R, jeżeli F (x) = f (x), dl kżdego x I. Przykłd. Niech f (x) = 2x dl x (, ). Wtedy funkcje F (x) = x 2 + 5, F (x) = x 2 + 5, F (x)
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
Funkcje wielu zmiennych Informacje pomocnicze Denicja 1 Niech funkcja f(x, y) b dzie okre±lona przynajmniej na otoczeniu punktu (x 0, y 0 ) Pochodn cz stkow pierwszego rz du funkcji dwóch zmiennych wzgl
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
dr Krzysztof yjewski Analiza matematyczna 2; MatematykaS-I 0 lic 21 maja 2018 Funkcje wielu zmiennych Informacje pomocnicze Denicja 1 Niech funkcja f(, y b dzie okre±lona przynajmniej na otoczeniu punktu
Bardziej szczegółowoWykład 2. Pojęcie całki niewłaściwej do rachunku prawdopodobieństwa
Wykłd 2. Pojęcie cłki niewłściwej do rchunku prwdopodobieństw dr Mriusz Grządziel 4 mrc 24 Pole trpezu krzywoliniowego Przypomnienie: figurę ogrniczoną przez: wykres funkcji y = f(x), gdzie f jest funkcją
Bardziej szczegółowoInformacje pomocnicze:
dr Krzysztof yjewski Informatyka; S-I 0.in». 7 grudnia 06 Rachunek caªkowy funkcji jednej zmiennej. Caªka nieoznaczona. przydatne wzory: Informacje pomocnicze: Lp. Wzór Uwagi. dx = x c. adx = ax c 3. x
Bardziej szczegółowoWykªad 8. Pochodna kierunkowa.
Wykªd jest prowdzony w opriu o podr znik Anliz mtemtyzn 2. enije, twierdzeni, wzory M. Gewert i Z. Skozyls. Wykªd 8. ohodn kierunkow. enij Nieh funkj f b dzie okre±lon przynjmniej n otozeniu punktu (x
Bardziej szczegółowoCAŁKA OZNACZONA JAKO SUMA SZEREGU
CAŁKA OZNACZONA JAKO SUMA SZEREGU Rozwżmy funkcję ciągłą x f(x) o wrtościch nieujemnych określoną n przedzile [, b]. Ustlmy [będzie to problem sttystyczny polegjący n dokłdnym sprecyzowniu informcji o
Bardziej szczegółowoCałki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas
Cłki oznczone Definicj, włsności i oblicznie cłek oznczonych. Wrtość średni funkcji. Funkcj górnej grnicy cłkowni. Zstosowni cłek oznczonych. Cłki niewłściwe. Młgorzt Wyrws Ktedr Mtemtyki Wydził Informtyki
Bardziej szczegółowoCałka Riemanna. Analiza Matematyczna. Alexander Denisjuk
Anliz Mtemtyczn Cłk Riemnn Alexnder Denisjuk denisjuk@pjwstk.edu.pl Polsko-Jpońsk Wyższ Szkoł Technik Komputerowych zmiejscowy ośrodek dydktyczny w Gdńsku ul. Brzegi 55 80-045 Gdńsk Anliz Mtemtyczn p.
Bardziej szczegółowof(x) f(x 0 ) i f +(x 0 ) := lim = f(x 0 + x) f(x 0 ) wynika ci gªo± funkcji w punkcie x 0. W ka»dym przypadku zachodzi:
Pochodna funkcji Def 1 Pochodn wªa±ciw funkcji f w punkcie x 0 nazywamy granic f (x 0 ) := lim o ile granica ta istnieje i jest wªa±ciwa Funkcj f nazywamy wtedy ró»niczkowaln Przy zaªo»eniu,»e f jest ci
Bardziej szczegółowoPEWNIK DEDEKINDA i jego najprostsze konsekwencje
PEWNIK DEDEKINDA i jego njprostsze konsekwencje W rozdzile ósmym stwierdziliśmy, że z podnych tm pewników nie wynik istnienie pierwistków z liczb rzeczywistych. Uzupe lnimy terz liste pewników jeszcze
Bardziej szczegółowo1 Rachunek zdań 3. 2 Funkcje liczbowe 6
Spis treści 1 Rchunek zdń 3 2 Funkcje liczbowe 6 3 Ciągi liczbowe 9 3.1 Grnic włściw ciągu 10 3.2 Grnic niewłściw ciągu 11 3.3 Grnice pewnych ciągów 12 4 Grnice funkcji 13 4.1 Podstwowe definicje 13 4.2
Bardziej szczegółowoZadania z ekonomii matematycznej 3 Wybrane rozwi zania
Zdni z ekonomii mtemtycznej 3 Wybrne rozwi zni Michª Rmsz Wersj z dni 4 grudni 011 Zdnie 1 Dl funkcji f : R n R deniujemy zbiór epif = {x, y R n R : y fx} Pokz,»e dl funkcji wypukªej f zbiór epif jest
Bardziej szczegółowoCałki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas
Cłki oznczone Definicj, włsności i oblicznie cłek oznczonych. Wrtość średni funkcji. Funkcj górnej grnicy cłkowni. Zstosowni cłek oznczonych. Cłki niewłściwe. Młgorzt Wyrws Ktedr Mtemtyki Wydził Informtyki
Bardziej szczegółowoM. Be±ka, Caªka Stochastyczna - zadania 1. Zadania z caªki stochastycznej
M. Be±k, Cªk Stochstyczn - zdni 1 Mt. Fin. Gd«sk, 23.2.217 Zdni z cªki stochstycznej We wszystkich zdnich dotycz cych procesów z czsem ci gªym w ktorych nic nie jest npisne o bzie stochstycznej zkªd si,»e
Bardziej szczegółowoZadania z analizy matematycznej - sem. II Rachunek ró»niczkowy funkcji wielu zmiennych
Zadania z analizy matematycznej - sem II Rachunek ró»niczkowy funkcji wielu zmiennych Denicja (Pochodne cz stkowe dla funkcji trzech zmiennych) Niech D R 3 b dzie obszarem oraz f : D R f = f y z) P 0 =
Bardziej szczegółowoWyk lad 1 Podstawowe wiadomości o macierzach
Wyk ld 1 Podstwowe widomości o mcierzch Oznczeni: N {1 2 3 } - zbiór liczb nturlnych N 0 {0 1 2 } R - ci lo liczb rzeczywistych n i 1 + 2 + + n i1 1 Określenie mcierzy Niech m i n bed dowolnymi liczbmi
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna i algebra liniowa Całka oznaczona
Anliz mtemtyczn i lgebr liniow Cłk oznczon Wojciech Kotłowski Instytut Informtyki Politechniki Poznńskiej emil: imię.nzwisko@cs.put.poznn.pl pok. 2 (CW) tel. (61)665-2936 konsultcje: piątek 15:10-16:40
Bardziej szczegółowo1 Definicja całki oznaczonej
Definicj cłki oznczonej Niech dn będzie funkcj y = g(x) ciągł w przedzile [, b]. Przedził [, b] podzielimy n n podprzedziłów punktmi = x < x < x
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji jednej zmiennej
Pochodna funkcji jednej zmiennej Denicja. (pochodnej funkcji w punkcie) Je±li funkcja f : D R, D R okre±lona jest w pewnym otoczeniu punktu D i istnieje sko«czona granica ilorazu ró»niczkowego: f f( +
Bardziej szczegółowof(g(x))g (x)dx = 6) x 2 1
Mtemtyk -. rok Trnsport, stcjonrne. stopie«przykªdowe zdni n kolokwium nr.cªki nieoznczone - cªkownie przez cz ±ci, cªkownie przez podstwienie Denicj F () = f(), f()d = F () + C Cªkownie przez cz ±ci:
Bardziej szczegółowoLiczby zespolone Pochodna Caªka nieoznaczona i oznaczona Podstawowe wielko±ci zyczne. Repetytorium z matematyki
Repetytorium z matematyki Denicja liczb zespolonych Wyra»enie a + bi, gdzie a i b s liczbami rzeczywistymi a i speªnia zale»no± i 2 = 1, nazywamy liczb zespolon. Liczb i nazywamy jednostk urojon, a iloczyn
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna dla informatyków Notatki z wykªadu. Maciej Paluszy«ski
Anliz mtemtyczn dl informtyków Nottki z wykªdu Mciej Pluszy«ski 5 styczni 9 Spis tre±ci Anliz mtemtyczn FAQ 3 Liczby rzeczywiste i zespolone 6 3 Funkcje 4 Ci gi 9 5 Szeregi 49 6 Grnic funkcji 63 7 Funkcje
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna dla informatyków Notatki z wykªadu. Maciej Paluszy«ski
Anliz mtemtyczn dl informtyków Nottki z wykªdu Mciej Pluszy«ski p¹dziernik 0 Spis tre±ci Anliz mtemtyczn FAQ 3 Liczby rzeczywiste i zespolone 6 3 Funkcje 3 4 Ci gi 3 5 Szeregi 5 6 Grnic funkcji 65 7 Funkcje
Bardziej szczegółowoEkoenergetyka Matematyka 1. Wykład 15. CAŁKI OZNACZONE. Egzaminy I termin poniedziałek :00 Aula B sala 12B Wydział Informatyki
Ekoenergetyk Mtemtyk 1. Wykłd 15. CAŁKI OZNACZONE Egzminy I termin poniedziłek 31.01 14:00 Aul B sl 12B Wydził Informtyki Definicj (podził odcink) II termin poprwkowy czwrtek 9.02 14:00 WE-030 Podziłem
Bardziej szczegółowopunkcie. Jej granica lewostronna i prawostronna w punkcie x = 2 wynosz odpowiednio:
5.9. lim x x +4 f(x) = x +4 Funkcja f(x) jest funkcj wymiern, która jest ci gªa dla wszystkich x, dla których mianownik jest ró»ny od zera, czyli dla: x + 0 x Zatem w punkcie x = funkcja ta jest okre±lona
Bardziej szczegółowo1 Przypomnienie wiadomo±ci ze szkoªy ±redniej. Rozwi zywanie prostych równa«i nierówno±ci
Zebraª do celów edukacyjnych od wykªadowców PK, z ró»nych podr czników Maciej Zakarczemny 1 Przypomnienie wiadomo±ci ze szkoªy ±redniej Rozwi zywanie prostych równa«i nierówno±ci dotycz cych funkcji elementarnych,
Bardziej szczegółowoOba zbiory s uporz dkowane liniowo. Badamy funkcj w pobli»u kresów dziedziny. Pewne punkty szczególne (np. zmiana denicji funkcji).
Plan Spis tre±ci 1 Granica 1 1.1 Po co?................................. 1 1.2 Denicje i twierdzenia........................ 4 1.3 Asymptotyka, granice niewªa±ciwe................. 7 2 Asymptoty 8 2.1
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna Wykªad
Aliz Mtemtycz Wykªd Spis tre±ci 1 Wst p 1 2 Ci gi liczbowe 2 3 Gric ci gu 4 4 Gric fukcji 6 5 Asymptoty fukcji 9 6 Ci gªo± fukcji 10 7 Pochod fukcji 11 8 Ekstrem fukcji 13 9 Cªk ieozczo 16 10 Cªk ozczo
Bardziej szczegółowoCałka oznaczona. Matematyka. Aleksander Denisiuk. Elblaska Uczelnia Humanistyczno-Ekonomiczna ul. Lotnicza Elblag.
Mtemtyk Cłk oznczon Aleksnder Denisiuk denisjuk@euh-e.edu.pl Elblsk Uczelni Humnistyczno-Ekonomiczn ul. Lotnicz 2 82-3 Elblg Mtemtyk p. 1 Cłk oznczon Njnowsz wersj tego dokumentu dostępn jest pod dresem
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna (część II)
Anliz Mtemtyczn (część II) Krzysztof Trts Witold Bołt n podstwie wykłdów dr. Piotr Brtłomiejczyk 25 kwietni 24 roku 1 Rchunek cłkowy jednej zmiennej. 1.1 Cłk nieoznczon. Definicj 1.1.1 (funkcj pierwotn)
Bardziej szczegółowoZagadnienia na wej±ciówki z matematyki Technologia Chemiczna
Zagadnienia na wej±ciówki z matematyki Technologia Chemiczna 1. Podaj denicj liczby zespolonej. 2. Jak obliczy sum /iloczyn dwóch liczb zespolonych w postaci algebraicznej? 3. Co to jest liczba urojona?
Bardziej szczegółowoCałka Riemanna Dolna i górna suma całkowa Darboux
Doln i górn sum cłkow Drboux π = {x 0,..., x k }, x 0 =, x k = b - podził odcink [, b]; x i = x i x i 1, i = 1, 2,..., k; P = P[, b] - rodzin podziłów odcink [, b]. m i = m i (f, π) := inf x [xi 1,x i
Bardziej szczegółowoWykªad 4. Funkcje wielu zmiennych.
Wykªad jest prowadzony w oparciu o podr cznik Analiza matematyczna 2. Denicje, twierdzenia, wzory M. Gewerta i Z. Skoczylasa. Wykªad 4. Funkcje wielu zmiennych. Zbiory na pªaszczy¹nie i w przestrzeni.
Bardziej szczegółowoZadania. 4 grudnia k=1
Zadania 4 grudnia 205 Zadanie. Poka»,»e dla dowolnych liczb zespolonych z,..., z n istnieje zbiór B {,..., n}, taki,»e n z k π z k. k B Zadanie 2. Jakie warunki musz speªnia ci gi a n i b n, aby istniaªy
Bardziej szczegółowoMATEMATYKA 1 MACIERZE I WYZNACZNIKI
MATEMATYKA 1 MACIERZE I WYZNACZNIKI Definicj 1. Niech A i B będą dowolnymi zbiormi. Zbiór A B = {(, b) : A b B} wszystkich pr uporządkownych (, b) tkich, że A i b B nzywmy iloczynem krtezjńskim zbiorów
Bardziej szczegółowoRachunek ró»niczkowy funkcji jednej zmiennej
Lista Nr 5 Rachunek ró»niczkowy funkcji jednej zmiennej 5.0. Obliczanie pochodnej funkcji Pochodne funkcji podstawowych. f() = α f () = α α. f() = log a f () = ln a '. f() = ln f () = 3. f() = a f () =
Bardziej szczegółowoMatematyka I. De nicje, twierdzenia. 13 października 2012
Mtemtyk I De nicje, twierdzeni 3 pździernik 202 Litertur K. Dobrowolsk, W. Dyczk, H. Jkuszenkow, Mtemtyk dl studentów studiów technicznych, cz.,2, HELPMATH, ódź 2007 M. Gewert, Z. Skoczyls, Anliz mtemtyczn
Bardziej szczegółowof(x)dx (1.7) b f(x)dx = F (x) = F (b) F (a) (1.2)
Cłk oznczon Cłkę oznczoną będziemy zpisywli jko f(x)dx (.) z fnkcji f(x), któr jest ogrniczon w przedzile domkniętym [, b]. Jk obliczyć cłkę oznczoną? Obliczmy njpierw cłkę nieoznczoną z fnkcji f(x), co
Bardziej szczegółowoZbiory ograniczone i kresy zbiorów
Zbiory ograniczone i kresy zbiorów Def.. Liczb m nazywamy ograniczeniem dolnym a liczb M ograniczeniem górnym zbioru X R gdy (i) x m; (ii) x M. Mówimy,»e zbiór X jest ograniczony z doªu (odp. z góry) gdy
Bardziej szczegółowoZadania z analizy matematycznej - sem. II Ekstrema funkcji wielu zmiennych, twierdzenia o funkcji odwrotnej i funkcji uwikªanej
Zadania z analizy matematycznej - sem. II Ekstrema funkcji wielu zmiennych, twierdzenia o funkcji odwrotnej i funkcji uwikªanej Denicja 1. Niech X = R n b dzie przestrzeni unormowan oraz d(x, y) = x y.
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna. Całka Riemanna
Anliz Mtemtyczn. Cłk Riemnn Aleksnder Denisiuk denisiuk@pjwstk.edu.pl Polsko-Jpońsk Wyższ Szkoł Technik Komputerowych Wydził Informtyki w Gdńsku ul. Brzegi 55 8-45 Gdńsk 29 kwietni 217 1 / 2 Cłk Riemnn
Bardziej szczegółowoRozwi zanie równania ró»niczkowego metod operatorow (zastosowanie transformaty Laplace'a).
Rozwi zania zada«z egzaminu podstawowego z Analizy matematycznej 2.3A (24/5). Rozwi zanie równania ró»niczkowego metod operatorow (zastosowanie transformaty Laplace'a). Zadanie P/4. Metod operatorow rozwi
Bardziej szczegółowoCałki niewłaściwe. Rozdział Wprowadzenie Całki niewłaściwe I rodzaju
Rozdził 3 Cłki niewłściwe 3. Wprowdzenie Omwine w poprzednim rozdzile cłki oznczone są cłkmi funkcji ciągłych n przedzile domkniętym, więc funkcji ogrniczonych n przedzile skończonym. Wiele zgdnień prktycznych
Bardziej szczegółowo2. Analiza Funkcje niepustymi zbiorami. Funkcja
2. Anliz Kresy: infim i suprem Wprowdzmy oznczenie dl rozszerzonej prostej rzeczywistej: R = R {, + }, przy czym w zbiorze tym zchowujemy nturlny porzdek w R orz przyjmujemy, że < < dl R. Niech A R. Ogrniczeniem
Bardziej szczegółowoMatematyka dla biologów Zajęcia nr 7.
Mtemtyk dl biologów Zjęci nr 7. Driusz Wrzosek 21 listopd 2018 Mtemtyk dl biologów Zjęci 7. 21 listopd 2018 1 / 20 Przypomnienie: funkcj pierwotn Niech F : D, gdzie D to odcinek otwrty lub cł prost ).
Bardziej szczegółowonazywamy odpowiednio dolną oraz górną sumą Darboux funkcji f w przedziale [a, b] wyznaczoną przez podział P.
Rozdził 10 Cłk Drboux 10.1 Doln i górn sum Drboux Definicj podziłu. Niech, b R, < b. Kżdy skończony ciąg P postci (10.1) P = (x 0,..., x n ), gdzie n N, = x 0 < x 1
Bardziej szczegółowoSpis tre±ci. Plan. 1 Pochodna cz stkowa. 1.1 Denicja Przykªady Wªasno±ci Pochodne wy»szych rz dów... 3
Plan Spis tre±ci 1 Pochodna cz stkowa 1 1.1 Denicja................................ 2 1.2 Przykªady............................... 2 1.3 Wªasno±ci............................... 2 1.4 Pochodne wy»szych
Bardziej szczegółowo1 Ró»niczka drugiego rz du i ekstrema
Plan Spis tre±ci 1 Pochodna cz stkowa 1 1.1 Denicja................................ 1 1.2 Przykªady............................... 2 1.3 Wªasno±ci............................... 2 1.4 Pochodne wy»szych
Bardziej szczegółowoModele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony
Modele odpowiedzi do rkusz Prónej Mtury z OPERONEM Mtemtyk Poziom rozszerzony Listopd 009 W kluczu sà prezentowne przyk dowe prwid owe odpowiedzi. Nle y równie uznç odpowiedzi uczni, jeêli sà inczej sformu
Bardziej szczegółowoModele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony
Pobrno ze strony www.sqlmedi.pl Modele odpowiedzi do rkusz Próbnej Mtury z OPERONEM Mtemtyk Poziom rozszerzony Listopd 9 W kluczu sà prezentowne przyk dowe prwid owe odpowiedzi. Nle y równie uznç odpowiedzi
Bardziej szczegółowoCAŠKA NIEOZNACZONA. Politechnika Lubelska. Z.Šagodowski. 18 lutego 2016
WYKŠAD CAŠKA NIEOZNACZONA Z.Šagodowski Politechnika Lubelska 8 lutego 06 Denicja CAŠKA NIEOZNACZONA Funkcja F jest funkcja pierwotn funkcji f na przedziale A, je»eli Zauwa»my,ze F (x) = f (x), dla ka»dego
Bardziej szczegółowoAM II /2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium
AM II.1 2018/2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium Normy w R n, iloczyn skalarny sprawd¹ czy dana funkcja jest norm sprawd¹, czy dany zbiór jest kul w jakiej± normie i oblicz norm wybranego
Bardziej szczegółowoModele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony
Modele odpowiedzi do rkusz Prónej Mtury z OPERONEM Mtemtyk Poziom rozszerzony Listopd 009 W kluczu sà prezentowne przyk dowe prwid owe odpowiedzi. Nle y równie uznç odpowiedzi uczni, jeêli sà inczej sformu
Bardziej szczegółowoNiewymierność i przestępność Materiały do warsztatów na WWW6
Niewymierność i przestępność Mteriły do wrszttów n WWW6 Piotr Achinger 23 sierpni 2010 1 Wstęp 1.1 Liczby wymierne i niewymierne Pytnie 1. Czy istnieją liczby niewymierne? Zdnie 1. Wykzć, że 1. 2 / Q,
Bardziej szczegółowoIII. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej.
III. Rchunek cłkowy funkcji jednej zmiennej. 1. Cłki nieoznczone. Niech f : I R, I R - przedził n prostej. Definicj 1.1. (funkcji pierwotnej) Funkcję F nzywmy funkcją pierwotną funkcji f n przedzile I,
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna MAT1317
Analiza Matematyczna MAT37 Wydziaª Informatyki i Zarz dzania Listy zada«nr -0 cz ±ciowo na podstawie skryptów: M.Gewert, Z Skoczylas, Analiza Matematyczna. Przykªady i zadania, GiS, Wrocªaw 008 M.Gewert,
Bardziej szczegółowoA = n. 2. Ka»dy podzbiór zbioru sko«czonego jest zbiorem sko«czonym. Dowody tych twierdze«(elementarne, lecz nieco nu» ce) pominiemy.
Logika i teoria mnogo±ci, konspekt wykªad 12 Teoria mocy, cz ± II Def. 12.1 Ka»demu zbiorowi X przyporz dkowujemy oznaczany symbolem X obiekt zwany liczb kardynaln (lub moc zbioru X) w taki sposób,»e ta
Bardziej szczegółowoMetody dowodzenia twierdze«
Metody dowodzenia twierdze«1 Metoda indukcji matematycznej Je±li T (n) jest form zdaniow okre±lon w zbiorze liczb naturalnych, to prawdziwe jest zdanie (T (0) n N (T (n) T (n + 1))) n N T (n). 2 W przypadku
Bardziej szczegółowoWykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu r
Wykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu 14.11.2018r Definicja (iloraz różnicowy) Niech x 0 R oraz niech funkcja f będzie określona przynajmnniej na otoczeniu O(x 0 ). Ilorazem różnicowym funkcji
Bardziej szczegółowo1. Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: 2. Narysuj zbiory punktów na pªaszczy¹nie:
ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw. Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + j)(5 j) 3 j +j (5 + j) (3 + j) 3. Narysuj zbiory punktów na pªaszczy¹nie: +j +j 3 Re z = Im z = 5 z ( j) = z j z +
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA 1
ANALIZA MATEMATYCZNA 1 semestr zimowy 2015 dr Damian Wi±niewski, KAiRR Moje dane e-mail : dawi@matman.uwm.edu.pl www: http://wmii.uwm.edu.pl/ kairr/dawi godziny konsultacji : poniedziaªki 9:45-10:30, 12:45-14:00
Bardziej szczegółowo( ) Pochodne. Załómy, e funkcja f jest okrelona w pewnym otoczeniu punktu x 0. Liczb
Pocodne Załómy, e unkcja jest okrelona w pewnym otoczeniu punktu. Liczb ( + ) ( ) nazywamy ilorazem rónicowym unkcji w punkcie dla przyrostu. Pocodn ( ) unkcji w punkcie nazywamy granic ilorazu rónicowego,
Bardziej szczegółowoZbiory i odwzorowania
Zbiory i odwzorowania 1 Sposoby okre±lania zbiorów 1) Zbiór wszystkich elementów postaci f(t), gdzie t przebiega zbiór T : {f(t); t T }. 2) Zbiór wszystkich elementów x zbioru X speªniaj cych warunek ϕ(x):
Bardziej szczegółowoRachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych
Rachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych I. Malinowska, Z. Šagodowski Politechnika Lubelska 8 czerwca 2015 Caªka iterowana podwójna Denicja Je»eli funkcja f jest ci gªa na prostok cie P = {(x, y) : a x
Bardziej szczegółowoCzy funkcja zadana wzorem f(x) = ex e x. 1 + e. = lim. e x + e x lim. lim. 2 dla x = 1 f(x) dla x (0, 1) e e 1 dla x = 1
II KOLOKWIUM Z AM M1 - GRUPA A - 170101r Ka»de zadanie jest po 5 punktów Ostatnie zadanie jest nieobowi zkowe, ale mo»e dostarczy dodatkowe 5 punktów pod warunkiem rozwi zania pozostaªych zada«zadanie
Bardziej szczegółowoPRÓBNA MATURA Z MATEMATYKI Z OPERONEM LISTOPAD ,0. 3x 6 6 3x 6 6,
Zdnie PRÓBNA MATURA Z MATEMATYKI Z OPERONEM LISTOPAD 04 Zbiorem wszystkich rozwiązń nierówności x 6 6 jest: A, 4 0, B 4,0 C,0 4, D 0,4 Odpowiedź: C Rozwiąznie Sposób I Nierówność A 6 jest równowżn lterntywie
Bardziej szczegółowoRównania ró»niczkowe I rz du (RRIR) Twierdzenie Picarda. Anna D browska. WFTiMS. 23 marca 2010
WFTiMS 23 marca 2010 Spis tre±ci 1 Denicja 1 (równanie ró»niczkowe pierwszego rz du) Równanie y = f (t, y) (1) nazywamy równaniem ró»niczkowym zwyczajnym pierwszego rz du w postaci normalnej. Uwaga 1 Ogólna
Bardziej szczegółowoRealizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,
Klsyczn Metod Njmniejszych Kwdrtów (KMNK) Postć ć modelu jest liniow względem prmetrów (lbo nleży dokonć doprowdzeni postci modelu do liniowości względem prmetrów), Zmienne objśnijące są wielkościmi nielosowymi,
Bardziej szczegółowoPochodne i całki, macierze i wyznaczniki
Cłk oznczon Cłk niewłściw Wzór Tylor Mcierze Pochodne i cłki, mcierze i wyznczniki Stnisłw Jworski Ktedr Ekonometrii i Sttystyki Zkłd Sttystyki Stnisłw Jworski Pochodne i cłki, mcierze i wyznczniki Cłk
Bardziej szczegółowoUniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
Uniwersytet Mikołj Kopernik w Toruniu Wydził Mtemtyki i Informtyki Krzysztof Frączek Anliz Mtemtyczn I Wykłd dl studentów I roku kierunku informtyk Toruń 206 Spis treści Liczby rzeczywiste 2 Ciągi liczbowe
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA. semestr zimowy dr Damian Wi±niewski, KAiRR
ANALIZA MATEMATYCZNA semestr zimowy 2015 dr Damian Wi±niewski, KAiRR Moje dane e-mail : dawi@matman.uwm.edu.pl www: http://wmii.uwm.edu.pl/ kairr/dawi godziny konsultacji : poniedziaªki 9:45-10:30, 12:45-14:00
Bardziej szczegółowoObliczanie caªek. Kwadratury
Rozdziª 6 Oblicznie cªek. Kwdrtury W tym rozdzile zjmiemy si zdniem obliczeni przybli»onego cªek postci: dl funkcji f, czy ogólniej: dl ρ dnej wgi. f(t) dt, f(t)ρ(t) dt, 6.1 Funkcj octve' qud() Do obliczni
Bardziej szczegółowoCałka oznaczona i całka niewłaściwa Zastosowania rachunku całkowego w geometrii
Wydził Mtemtyki Stosownej Zestw zdń nr 6 Akdemi Górniczo-Hutnicz w Krkowie WFiIS, informtyk stosown, I rok Elżbiet Admus 9 listopd 8r. Cłk oznczon i cłk niewłściw Zstosowni rchunku cłkowego w geometrii
Bardziej szczegółowo1 Funkcje i ich granice
Funkcje i ich granice Byªo: Zbiór argumentów; zbiór warto±ci; monotoniczno± ; funkcja odwrotna; funkcja liniowa; kwadratowa; wielomiany; funkcje wymierne; funkcje trygonometryczne i ich odwrotno±ci; funkcja
Bardziej szczegółowo( ) Lista 2 / Granica i ciągłość funkcji ( z przykładowymi rozwiązaniami)
List / Grnic i ciągłość funkcji ( z przykłdowymi rozwiąznimi) Korzystjąc z definicji grnicy (ciągowej) funkcji uzsdnić podne równości: sin ) ( + ) ; b) ; c) + 5 Obliczyć grnice funkcji przy orz : + ) f
Bardziej szczegółowoO SZEREGACH FOURIERA. T (x) = c k e ikx
O SZEREGACH FOURIERA Funkcję postci. Wielominy i szeregi trygonometryczne. T x = N k= N c k e ikx nzywmy wielominem trygonometrycznym. Jk widć, wielomin trygonometryczny jest funkcją okresową o podstwowym
Bardziej szczegółowoWykład 2. Funkcja logarytmiczna. Definicja logarytmu: Własności logarytmu: Logarytm naturalny: Funkcje trygonometryczne
Wykłd 2 Funkcj rytmiczn, Deinicj rytmu: Włsności rytmu: 2 u 2 u b c c b 2 2 Lorytm nturlny: Funkcje tryonometryczne Funkcje tryonometryczne kąt ostreo: b c sin cos t ct b c b c b Mir łukow kąt wyrż się
Bardziej szczegółowoMATeMAtyka 3 inf. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony. Dorota Ponczek, Karolina Wej
Dorot Ponczek, Krolin Wej MATeMAtyk 3 inf Przedmiotowy system ocenini wrz z określeniem wymgń edukcyjnych Zkres podstwowy i rozszerzony Wyróżnione zostły nstępujące wymgni progrmowe: konieczne (K), podstwowe
Bardziej szczegółowo1 Bª dy i arytmetyka zmiennopozycyjna
1 Bª dy i arytmetyka zmiennopozycyjna Liczby w pami ci komputera przedstawiamy w ukªadzie dwójkowym w postaci zmiennopozycyjnej Oznacza to,»e s one postaci ±m c, 01 m < 1, c min c c max, (1) gdzie m nazywamy
Bardziej szczegółowoRACHUNEK RÓŻNICZKOWY I CAŁKOWY WSB-NLU 2006/7 3
RACHUNEK RÓŻNICZKOWY I CAŁKOWY WSB-NLU 006/7 3. Liczby nturlne i rzeczywiste; funkcje elementrne.. Funkcje. Niech X i Y będą zbiormi. Definicj.. Funkcją (inczej: odwzorowniem) z X do Y nzyw się przyporządkownie
Bardziej szczegółowo