1. Введение
2. Основные структуры
- 2.1 Элементы теории множеств
- 2.2 Операции с множествами
- 2.3 Функции и способы их задания
- 2.4 Числовые последовательности
3. Пределы. Непрерывные функции
- 3.1 Предел последовательности
- 3.1.1 Определения
- 3.1.2 Арифметика пределов
- 3.1.3 Арифметика бесконечно малых
- 3.1.4 Признаки существования пределов
- 3.1.5 Вычисление пределов
- 3.1.6 Замечательный предел
- 3.2 Функции непрерывной переменной
- 3.2.1 Определения
- 3.2.2 Арифметика пределов
- 3.2.3 Арифметика бесконечно малых
- 3.2.4 Признаки существования пределов
- 3.2.5 Замечательные пределы
- 3.2.6 Список важнейших предельных соотношений
- 3.3 Непрерывные функции
- 3.3.1 Определения
- 3.3.2 Основные свойства
- 3.3.3 Разрывы функции
4. Производная, дифференциальное исчисление
- 4.1 Производная
- 4.1.1 Определение производной
- 4.1.2 Производная от элементарных функций
- 4.1.3 Производная от суммы, произведения и частного функций
- 4.1.4 Производные от сложной функции, от обратной функции, от функции, заданной параметрически
- 4.1.5 Таблица производных
- 4.2 Первый дифференциал
- 4.2.1 Определение и основные свойства первого дифференциала
- 4.2.2 Геометрический смысл первого дифференциала
- 4.2.3 Дифференциал сложной функции. Инвариантность первого дифференциала
- 4.3 Свойства дифференцируемых функций
- 4.4 Правило Лопиталя и раскрытие неопреленностей
5. Высшие производные
- 5.1 Определение и свойства высших производных
- 5.2 Определение и свойства дифференциалов высших порядков
- 5.3 Теорема Тейлора
- 5.4 Формула Тейлора для некоторых функций
6. Приложения дифференциального исчисления
- 6.1 Монотонность функции и знак ее производной
- 6.2 Достаточное условие локального максимума/минимума
- 6.3 Решение задачи о глобальном максимуме/минимуме функции на замкнутом отрезке
- 6.4 Выпуклость вверх, выпуклость вниз, точки перегиба
7. Первообразная (неопределенный интеграл)
- 7.1 Определение и основные свойства первообразных
- 7.2 Таблица основных первообразных
- 7.3 Интегрирование по частям
- 7.4 Замена переменной в первообразной
8. Техника вычисления первообразных
- 8.1 Интегралы от дробно-рациональных функций
- 8.1.1 Полиномы, основные свойства
- 8.1.2 Дробно-рациональные функции, основные свойства
- 8.1.3 Выделение целой части и разложение на простейшие для дробно-рациональных функций
- 8.1.4 Вычисление первообразной от дробно-рациональной функции
- 8.2 Интегралы от тригонометрических функций
- 8.3 Интегралы от функций, содержащих иррациональности
- 8.4 Подстановки Эйлера
- 8.5 "Неберущиеся" интегралы
9. Определенный интеграл
- 9.1 Определение
- 9.2 Геометрический смысл определенного интеграла
- 9.3 Основные свойства
- 9.4 Формула Ньютона-Лейбница
- 9.4.1 Интеграл как функция верхнего предела
- 9.4.2 Формула Барроу
- 9.4.3 Формула Ньютона-Лейбница
- 9.5 Интегрирование по частям в определенном интеграле
- 9.6 Замена переменной в определенном интеграле
10. Несобственные интегралы
- 10.1 Несобственные интегралы 1 рода
- 10.1.1 Определение и основные свойства
- 10.1.2 Признаки сходимости несобственных интегралов 1 рода
- 10.2 Несобственные интегралы 2 рода
- 10.2.1 Определение и основные свойства
- 10.2.2 Признаки сходимости несобственных интегралов 2 рода
11. Интегралы зависящие от параметра
12. Приложения определенных интегралов
2. Основные структуры
2.3. Функции и способы их задания
Определение. Числовой функцией $f(x)$ мы будем называть отображение некоторого подмножества $A$ вещественной оси на некоторое подмножество $B$ вещественной оси. $A$ при этом называется областью определения, $B$ - областью значений функции $f(x)$.
Функция может быть задана явной формулой, таблицей, графическим образом или словесным описанием.
Обратная функция. Если отображение $f(x)$ взаимно-однозначно, то можно каждому элементу $y \in B$ поставить в соответствие тот элемент $x \in A$, который переводится в $y$ отображением $f(x)$. Построенное отображение называется обратной функцией, она обозначается $x=f^{-1}(y)$. Таким образом, согласно определению, $x=f^{-1}(f(x))$, $y=f(f^{-1}(y))$.
Сложная функция. Пусть заданы числовые функции $y=f(x): A \rightarrow B$, $z=g(y): B \rightarrow C$. Тогда можно рассмотреть отображение $A \rightarrow C$, которое вычисляется следующим образом: $z=g(f(x))$. Эта числовая функция называется суперпозицией функций $f(x)$ и $g(y)$ или сложной функцией. Иногда такая функция обозначается $z=(g\circ f)(x)$.
Элементарные функции. Приведем список элементарных функций. Предполагается знакомство с ними в рамках школьного курса математики, так что читателю известны их области определения и области значений.
1. Степенная функция $y=x^{\gamma }. $
2. Показательная функция $y=a^x$.
3. Логарифмическая функция $y=log_a(x)$.
4. Тригонометрические функции $y=\sin x$, $y=\cos x$, $y=tg x$, $y=ctg x$, $y=\arcsin x$, $y=\arccos x$, $y=arctg x$, $y=arcctg x$.
5. Многочлены (полиномы). Функции вида \[ y=P(x)=a_0+a_1x+a_2x^2+...+a_nx^n. \] Числа $a_0,a_1,a_2,...,a_n$ называются коэффициентами многочлена. В многочлене присутствуют только целые неотрицательные степени переменной $x$, причем имеется конечное число слагаемых.
6. Дробно-рациональные функции. Функции вида \[ y=R(x)=\frac{P(x)}{Q(x)}, \] где $P(x),Q(x)$ - многочлены переменной $x$.
Задачи