Направление выпуклости. Точки перегиба.
График функции имеет выпуклость вверх (вниз) на интервале, если на этом интервале график расположен не выше (не ниже) касательной к графику функции, проведенной в любой точке этого интервала.
Необходимое условие выпуклости вверх (вниз). Если функция у=f(x) в каждой точке интервала (a,b) имеет f’’(x)≤0 (f’’(x)≥0), то график функции на этом интервале имеет выпуклость вверх (вниз).
Необходимое условие точки перегиба. Если в точке график функции имеет точку перегиба, а сама функция имеет вторую производную в окрестности этой точки, то такая производная обращается в ноль.
Достаточное условие точки перегиба. Если функция имеет вторую производную в окрестности точки, и в самоц точке эта производная обращается в ноль, тогда если в указанной окрестности вторая производная имеет разные знаки слева и справа от данной точки, то в этой точке функция имеет перегиб.
Асимптоты.
Прямая L называется асимптотой графика у=f(x), если расстояние от точки M (x,y), лежащей на кривой стремится к нулю при неограниченном удалении этой точки от начала координат (т.е. при стремлении хотя бы одной из координат точки к бесконечности).
Существуют вертикальные, горизонтальные и наклонные асимптоты.
Если то прямая х=а является вертикальной асимптотой.
Если то прямая y=b является горизонтальной асимптотой.
Прямая является наклонной асимптотой графика функции если одновременно существуют пределы:
Или
Понятие дифференциал.
Полным приращением функции является:
Дифференциалом dy называется главная, линейно относительно ∆x, часть полного приращения функции. Следовательно, дифференциал
Первообразная функции. Неопределенный интеграл и его свойства.
Функция F(x) называется первообразной по отношению к функции f(x), если функция F(x) дифференцируема и выполняется условие F’(x)=f(x).
Неопределенным интегралом от функции f(x) называется множество всех её первообразных. Неопределенный интеграл обозначается
Свойства неопределенного интеграла:
.
Таблица интегралов.
Таблица простейших интегралов имеет следующий вид (без дифференциалов).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные методы интегрирования.
Существует несколько основных методов интегрирования.
В отдельных случаях можно использовать метод интегрирования по частям:
Так же можно использовать формулу интегрирования по частям:
При помощи этих методов некоторые интегралы удается привести к табличному виду и найти их значение.
Рациональные дроби. Простейшие рациональные дроби и их интегрирование.
Выражения типа , где – многочлены n-ой и m-ой степени называются рациональной дробью. Рациональная дробь называется правильной, если m<n и неправильной, если m≥n. Если дробь неправильная, необходимо путем деления выделить целую часть. Затем, знаменатель правильной дроби необходимо разложить на множители, разделить дробь на несколько дробей, в знаменателях которых находятся множители и путем несложных математических преобразований получить несколько табличных интегралов.
Интегрирование рациональных дробей.
См предыдущий вопрос.
Интегрирование простейших иррациональных функций.
Интеграл вида
Где R – рациональная функция, а – целые числа находят при помощи подстановки , где n – наименьшее общее кратное .