Матрицы и действия над ними.

Ранг матрицы.

Рангом матрицы А наз-ся наивысший порядок,отличный от нуля миноров этой матрицы .обознач-ся r(A). Св-ва ранга:1)ранг матрицы не превосходит меньший из её размеров, 2)ранг=0,тогда и только тогда,когда все эл-ты матрицы=0, 3)для кв.матрицы порядка n ранг А=n тогда и только тогда,когда матрица невырождена.

Теорема.Ранг матрицы не меняется при эл-ных перобразованиях матрицы. Матрица наз-ся ступенчатой если выпол-ся след.ус-ия:1)i-ая строка нулевая, то i+1ая строка тоже будет нулевой, 2)если в iой и iой+1ой строках,первые не нулевые эл-ты стоят в столбцах с номерами k и l, то kp wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00966A54"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>&lt;</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru l. Ранг ступенчатой матрицы=числе ненулевых строк. Св-ва ранга:1)r(A+B)p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="006F0236"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>≤</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru r(A)+r(B), 2)r(A+B) p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00984970"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>≥</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru r(A)-r(B) Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 3)r(A*B) p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00A82D47"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>≤</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru min Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 4)r( Матрицы и действия над ними. - student2.ru )=r(A),5)r(A*B)=r(A),если В-кв.матрица с определителем не=0, 6)r(A*B)=r(A)+r(B)-n,где n-число столбцов А или число строк В

Системы линейных уравнений.

Совокупность ур-ний вида

Матрицы и действия над ними. - student2.ru (1) - с-ма Матрицы и действия над ними. - student2.ru –линейных ур-ний с Матрицы и действия над ними. - student2.ru –неизвестным Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Числа Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся коэффициентами с-мы. Числа Матрицы и действия над ними. - student2.ru - свободными коэф-ми.

Решением с-мы (1) наз-тся совокупность чисел Матрицы и действия над ними. - student2.ru при подстановке к-рых в с-му (1) вместо Матрицы и действия над ними. - student2.ru получаем верные числовые рав-ва.

Решить с-му, значит найти все ее решения, либо доказать, что их нет.С-ма наз-тся совместной, если она имеет хотя бы одно решение, несовместной- если решений нет. Матрица составлена из коэф-тов

Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся матрицей с-мы (1).

Х= Матрицы и действия над ними. - student2.ru -столбец неизвестных, В= Матрицы и действия над ними. - student2.ru -столбец свободных членов.

АХ=В. Пусть число ур-ий в системе=числу неизвестных,тогда матрица системы А будет квадратной, а её определитель будем наз-ть определителем системы. Предроложим,что матрица А невырождена.тогда сущ.обратная матрица Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Умножим матричное ур-ие АХ=В на матрицу Матрицы и действия над ними. - student2.ru : Матрицы и действия над ними. - student2.ru *АХ=В* Матрицы и действия над ними. - student2.ru , ЕХ= Матрицы и действия над ними. - student2.ru В, Х= Матрицы и действия над ними. - student2.ru В(матричный м-д)

М-д Гаусса: применяется для произвольной с-мы линейных ур-ний.

С-му будем наз-ть ступенчатой, если матрица имеет ступенчатый вид. При решении с-м линейных ур-ний нам понадобится след алгоритм: 1)Запишем расшир. матрицу и приведем ее к ступенчатому виду,2)если ранги не равны, то с-ма несовместна, 3)если ранги равны и равны числу Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то с-ма совместна и остается записать ее решение, 4)используя ступенчатый вид расширенной матрицы запишем соотв. ступенчатую с-му., 5)если Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru , т.е. ранг совпадает с числом неизвестных, то с-ма имеет единственное решение.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru Двигаясь снизу вверх выражаем каждую из неизвестных.

1)если Матрицы и действия над ними. - student2.ru < Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то в с-ме Матрицы и действия над ними. - student2.ru ур-ний и Матрицы и действия над ними. - student2.ru неизвестных. Снизу вверх выражаем каждую из главных неизвестных свободные неизвестные могут принимать любые значения, в этом случае с-ма имеет бесконечно много решений.

Пример. Решить систему линейных уравнений методом Гаусса.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Составим расширенную матрицу системы. Матрицы и действия над ними. - student2.ru исходная система может быть представлена в виде:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru , откуда получаем: x3 = 2; x2 = 5; x1 = 1.

Правила Крамера:

С-ма линейных ур-ний наз-тся крамеровской, если число ур-ний совпадает с числом неизвестных и определитель матрицы с-мы отличен от 0.

Т. Крамеровская с-ма имеет единственное решение, к-рое находится по ф-лам

Матрицы и действия над ними. - student2.ru , где D-определитель матрицы с-мы, а Матрицы и действия над ними. - student2.ru - определитель,полученный из D подстановкой вместо Матрицы и действия над ними. - student2.ru того столбца столбец свободных коэф-тов.

Пр. Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru ;ответ: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Бесконечно малые величины

Ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся бесконечно малой при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , если Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Н.: Матрицы и действия над ними. - student2.ru явл. бесконечно малой при Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Св-ва бесконечно малых ф-ий: 1)если ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru имеет предел Матрицы и действия над ними. - student2.ru при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то Матрицы и действия над ними. - student2.ru можно принять Матрицы и действия над ними. - student2.ru , где Матрицы и действия над ними. - student2.ru – бесконечно малая при Матрицы и действия над ними. - student2.ru 2)если ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru представляется в виде Матрицы и действия над ними. - student2.ru , где Матрицы и действия над ними. - student2.ru –бесконечно малая при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то предел Матрицы и действия над ними. - student2.ru при Матрицы и действия над ними. - student2.ru будет равен Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 3)сумма конечного числа бесконечно малых ф-ий при Матрицы и действия над ними. - student2.ru будет бесконечно малой ф-ей при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 4)произведение двух бесконечно малых ф-ий при Матрицы и действия над ними. - student2.ru есть бесконечно малая при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 5)произведение бесконечно малой ф-и при Матрицы и действия над ними. - student2.ru на ограниченную ф-ю есть бесконечно малая ф-я, при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 6) произведение бесконечно малой ф-и при Матрицы и действия над ними. - student2.ru на постоянную есть бесконечно малая при Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Бесконечно большие величины

Ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся бесконечно большой при Матрицы и действия над ними. - student2.ru , если Матрицы и действия над ними. - student2.ru >0 можно найти такое число d>0, что при " Матрицы и действия над ними. - student2.ru 0< Матрицы и действия над ними. - student2.ru <dÞ Матрицы и действия над ними. - student2.ru > Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

ББ ф-я при Матрицы и действия над ними. - student2.ru не им.предела. Условно говорят, что Матрицы и действия над ними. - student2.ru и пишут Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Св-ва: 1) произведение ББВ на ф-ию, предел кот.не=0,есть ББВ, 2)сумма ББВ и огранич.ф-ии есть ББВ, 3)частное от деления ББВ на ф-ию,имеющую предел есть ББВ.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru (ещё большая бескон-ть)

21. Основные теоремы о пределах ф-ии.

1) Ф-я не может им.более 1-го предела, 2)предел суммы конечного числа ф-ий равен сумме пределов этих ф-ий Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 3)предел произведения конечного числа ф-ий равен произведению их пределов Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Если кроме того Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то сущ-ет предел частного причем предел частного равен частному пределов.

Следствие 1. Постоянный множитель можно выносить за знак предела, т.е. Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Следствие 2. Если Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то Матрицы и действия над ними. - student2.ru

4)предел частного двух ф-ий=частному их пределов при ус-ии, что предел знаменателя не=0. Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 5) если предел ф-ии Матрицы и действия над ними. - student2.ru , Матрицы и действия над ними. - student2.ru , Матрицы и действия над ними. - student2.ru , 6) если некоторые окрест-ти Матрицы и действия над ними. - student2.ru , f(x)< Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то их пределы будут связаны знаком p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="003659C1"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>≤</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Признаки сущ-я пределов: 1) если числов.послед-ть Матрицы и действия над ними. - student2.ru монотонна и ограничена, то она им.предел, 2) если в некот.окрест-ти т. Матрицы и действия над ними. - student2.ru ф-ия f(x) заключена между 2мя ф-ми p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="003D4421"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>П†(x)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru и p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00F832E7"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>П?(С…)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru , т.е Матрицы и действия над ними. - student2.ru , причём p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="002B3025"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>П?(С…)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru и p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00FD7B66"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="10"/><w:sz-cs w:val="10"/></w:rPr><m:t>П†(x)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1417" w:right="1417" w:bottom="1417" w:left="1417" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> Матрицы и действия над ними. - student2.ru им.одинак.предел А при х Матрицы и действия над ними. - student2.ru , значит ф-ия f(x)им. Тот же предел А.

1-метод раскрытия неопределенности-сокращение общего множителя.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

2-метод: деление на степень Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Матрицы и действия над ними. - student2.ruразделим на Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Замечательные пределы.

Первый замечательный предел. Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Пример: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Теорема Лагранжа.

Пусть на Матрицы и действия над ними. - student2.ru определена ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru причем:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru непрерывна на Матрицы и действия над ними. - student2.ru , Матрицы и действия над ними. - student2.ru диффер. на Матрицы и действия над ними. - student2.ru Тогда сущ-ет точка С, принадлежащ. Матрицы и действия над ними. - student2.ru , такая, что Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Теорема Коши.

Пусть Матрицы и действия над ними. - student2.ru и Матрицы и действия над ними. - student2.ru непрерывны на Матрицы и действия над ними. - student2.ru и дифференцируемы на Матрицы и действия над ними. - student2.ru и пусть кроме того Матрицы и действия над ними. - student2.ru , тогда сущ-ет Матрицы и действия над ними. - student2.ru такая, что Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Если в кач-ве Матрицы и действия над ними. - student2.ru взять ф-ю. Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то получим т. Лагранжа. Если т. Лагранжа положить Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то получим т. Коши.

Теорема Лапиталля-Бернулли.

Пусть Матрицы и действия над ними. - student2.ru и Матрицы и действия над ними. - student2.ru определены и дифф. на Матрицы и действия над ними. - student2.ru содержащим точку Матрицы и действия над ними. - student2.ru за исключением быть может самой точки Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Пусть предел при Матрицы и действия над ними. - student2.ru и Матрицы и действия над ними. - student2.ru на Матрицы и действия над ними. - student2.ru , тогда если сущ-ет конечный предел, при Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru то сущ-ет и Матрицы и действия над ними. - student2.ru причем они равны.

29. Правило Лопиталя.

К разряду неопределенностей принято относить следующие соотношения:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Т.(правило Лопиталя).Если функции f(x) и g(x) дифференцируемы в вблизи точки а, непрерывны в точке а, g¢(x) отлична от нуля вблизи а и f(a) = g(a) = 0, то предел отношения функций при х®а равен пределу отношения их производных, если этот предел (конечный или бесконечный) существует.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Доказ-во.Применив формулу Коши, получим: Матрицы и действия над ними. - student2.ru , где e - точка, находящаяся между а и х. Учитывая, что f(a) = g(a) = 0: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Пусть при х®а отношение Матрицы и действия над ними. - student2.ru стремится к некоторому пределу. Т.к. точка e лежит между точками а и х, то при х®а получим e®а, а следовательно и отношение Матрицы и действия над ними. - student2.ru стремится к тому же пределу. Таким образом, можно записать: Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Пример:Найти предел Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

при вычислении предела получается неопределенность вида Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Функции, входящие в числитель и знаменатель дроби удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя.

f¢(x) = 2x + Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; g¢(x) = ex;

Матрицы и действия над ними. - student2.ru ;

30. Возрастание и убывание функций.

Т.1) Если функция f(x) имеет производную на отрезке [a, b] и возрастает на этом отрезке, то ее производная на этом отрезке неотрицательна, т.е. f¢(x) ³ 0.

2) Если функция f(x) непрерывна на отрезке [a, b] и дифференцируема на промежутке (а, b), причем f¢(x) > 0 для a < x < b, то эта функция возрастает на отрезке [a, b].

Если функция f(x) убывает на отрезке [a, b], то f¢(x)£0 на этом отрезке. Если f¢(x)<0 в промежутке (a, b), то f(x) убывает на отрезке [a, b].

Данное утверждение справедливо, если функция f(x) непрерывна на отрезке [a, b] и дифференцируема на интервале (a, b).

Точки экстремума.

Функция f(x) имеет в точке х1 максимум, если ее значение в этой точке больше значений во всех точках некоторого интервала, содержащего точку х1. Функция f(x) имеет в точке х2 минимум, если f(x2 +Dx) > f(x2) при любом Dх (Dх может быть и отрицательным).Точки максимума и минимума функции называются точками экстремума.

Т.(необход.ус-е сущ-я экстремума) Если функция f(x) дифференцируема в точке х = х1 и точка х1 является точкой экстремума, то производная функции обращается в нуль в этой точке.

Следствие. Обратное утверждение неверно. Если производная функции в некоторой точке равна нулю, то это еще не значит, что в этой точке функция имеет экстремум. функция у = х3, производная которой в точке х = 0 равна нулю, однако в этой точке функция имеет только перегиб, а не максимум или минимум.

Критическими точками функции наз-ся точки, в кот.производная ф-ии не сущ-т или =0.

Рассмотренная выше теорема дает нам необходимые условия существования экстремума, но этого недостаточно.

функция f(x) может иметь экстремум в точках, где производная не существует или равна нулю.

Т. (Достаточные условия существования экстремума)

Пусть функция f(x) непрерывна в интервале (a, b), который содержит критическую точку х1, и дифференцируема во всех точках этого интервала (кроме, может быть, самой точки х1).

Если при переходе через точку х1 слева направо производная функции f¢(x) меняет знак с “+” на “-“, то в точке х = х1 функция f(x) имеет максимум, а если производная меняет знак с “-“ на “+”- то функция имеет минимум.

Метод замены переменных.

Если требуется найти интеграл Матрицы и действия над ними. - student2.ru , но сложно отыскать первообразную, то с помощью замены x = j(t) и dx = j¢(t)dt получается:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Пример. Найти неопределенный интеграл Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Сделаем замену t = sinx, dt = cosxdt.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Интегрирование по частям.

Способ основан на формуле производной произведения:(uv)¢ = u¢v + v¢u, где u и v – некоторые функции от х.

В дифференциальной форме: d(uv) = udv + vdu

Проинтегрировав, получаем: Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,

Формула интегрир-я по частям: Матрицы и действия над ними. - student2.ru или Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Пример. Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Определенный интеграл.

Определенным интегралом от ф-и Матрицы и действия над ними. - student2.ru на Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся конечный предел её интегральной суммы, когда число элемент. отрезков неограниченно возрастает, а длина наиб. из них стремится к нулю. Обозначается: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Число a называется нижним пределом интегрирования, b- верхним пределом интегрирования, f(x)- подинтегральной ф-ей, х-переменной интегрирования.

По определению

Матрицы и действия над ними. - student2.ru (1)

след-но величина определенного интеграла не зависит от переменной интегрирования, т.е.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Ф-я, для к-рой существует предел (1) наз-тся интегрированием на Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Геом. смысл определенного интеграла состоит в том, что Матрицы и действия над ними. - student2.ru =S криволин. трапеции, ограниченной сверху графиком ф-и Матрицы и действия над ними. - student2.ru (f(x)≥0), снизу осью Ох, слева и справа- прямыми х=а и х=в.

43. Св-ва опред. интеграла:

1) Матрицы и действия над ними. - student2.ru

2)при перестановке пределов интегрирования, знак определенного интеграла меняется на противоположный

Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru

3)если Матрицы и действия над ними. - student2.ru и Матрицы и действия над ними. - student2.ru интегрируемы на Матрицы и действия над ними. - student2.ru ф-и, тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru ± Матрицы и действия над ними. - student2.ru также интегрируемы. Причем

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

4)св-во аддитивности. Пусть Матрицы и действия над ними. - student2.ru разбит на Матрицы и действия над ними. - student2.ru элементарных отрезков след. образом Матрицы и действия над ними. - student2.ru , тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

5)постоянный множитель можно выносить за знак определенного интеграла.

6)если Матрицы и действия над ними. - student2.ru интегрируема на Матрицы и действия над ними. - student2.ru (a<b), причем f(x)≥0, тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru

7)пусть ф-и f(x) и g(x) интегрируемы на Матрицы и действия над ними. - student2.ru (a<b) и на всем отрезке f(x) ≤ g(x). Тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru

8)пусть ф-я f(x) интегрируема на Матрицы и действия над ними. - student2.ru (a<b), тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru также интегрируема на Матрицы и действия над ними. - student2.ru , причем Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Т. (об оценке опред. интеграла). Если ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru интегрируема на Матрицы и действия над ними. - student2.ru (a<b) и для всех Матрицы и действия над ними. - student2.ru вып-тся нерав-во Матрицы и действия над ними. - student2.ru , тогда

Матрицы и действия над ними. - student2.ru Т. (о среднем значении) Если ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru непрерывна на Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то на этом отрезке существует точка с, такая что Матрицы и действия над ними. - student2.ru

44. ф-ла Ньютона-Лейбница. Если функция F(x) – какая- либо первообразная от непрерывной функции f(x), то Матрицы и действия над ними. - student2.ru

это выражение известно под названием формулы Ньютона – Лейбница.

Доказ-во: Пусть F(x) – первообразная функции f(x). Тогда в соответствии с приведенной выше теоремой, функция Матрицы и действия над ними. - student2.ru - первообразная функция от f(x). Но т.к. функция может им.бесконечно много первообразных, кот. будут отличаться друг от друга только на какое – то постоянное число С, то Матрицы и действия над ними. - student2.ru

при соответствующем выборе С это равенство справедливо для любого х, т.е. при х = а:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

А при х = b: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Заменив переменную t на переменную х, получаем формулу Ньютона – Лейбница:

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Теорема доказана.

Иногда применяют обозначение F(b) – F(a) = F(x) Матрицы и действия над ними. - student2.ru .

Формула Ньютона – Лейбница представляет собой общий подход к нахождению определенных интегралов.

Несобственные интегралы.

При введении понятия опред. интеграла предполагалось, что выполняются след. условия:1) Пределы a и b явл. конечными, 2)Подинтегральная ф-я Матрицы и действия над ними. - student2.ru явл. ограниченной на Матрицы и действия над ними. - student2.ru , в этом случае опред. интеграл наз-ют собственным. Если хотя бы одно из двух условий не вып-тся, то интеграл называют несобственным.

ДУ второго порядка

Общий вид: F(x,y,y’,y’’)=0. Общее реш-е содержит 2 независимые произвольные постоянные с1 и с2. Если заданы начальные условия y(x0)=y0, y’(x0) = y’0, то из с-мы Матрицы и действия над ними. - student2.ru можно найти произв постоянные с1 и с2, тем самым найти частное реш-е Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Ур-я 2-го порядка решаются путём применения неопределённого интегрирования в след случаях:

1. Пусть Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru ;

Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru +c

2. Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Положим Матрицы и действия над ними. - student2.ru , тогда Матрицы и действия над ними. - student2.ru

=> данное ур-е примет вид: Матрицы и действия над ними. - student2.ru , те получаем ур-е 1-го порядка с разделяющимися переменными.

Однородные линейные ДУ 2-го порядка имеет вид: Матрицы и действия над ними. - student2.ru ; p,q – нек действительные числа.

Искать решение в виде Матрицы и действия над ними. - student2.ru

λ2+pλ+q=0 – характеристическое ур-е.

1 случай: ур-е имеет 2 действит корня, λ1≠ λ2, тогда общее реш-е имеет вид: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

2 случай: ур-е имеет 2 действит совп корня λ1= λ2= λ

Общее реш-е: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

3 случай: корни квадратного ур-я мнимые: λ1,2= Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,

Общий вид: Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Числовые ряды.

Числовой ряд-символ, обозначаемый Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Числа Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-ют членами этого ряда.

Суммы конечного числа членов этого ряда Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-ют частичными суммами или отрезками данного ряда.

Рассм. послед-сть Матрицы и действия над ними. - student2.ru . Если сущ-ет Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то ряд наз-ют сходящимся, число Матрицы и действия над ними. - student2.ru –суммой этого ряда. Если послед-сть Матрицы и действия над ними. - student2.ru не имеет предела, то ряд расходящийся.

Пр. Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru , Матрицы и действия над ними. - student2.ru , Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними. - student2.ru след-но данный числовой ряд сходится и его сумма =0.

Св-ва числовых рядов:1)если из членов ряда отбросить Матрицы и действия над ними. - student2.ru первых членов, то получим ряд Матрицы и действия над ними. - student2.ru , к-рый наз-тся Матрицы и действия над ними. - student2.ru –ным остатком. Остаток данного ряда сходится и расходится одновременно с исходным рядом. Это означает, что при исследовании сходимости ряда можно отбрасывать конечное число первых членов.

2)(необходимый признак сходимости). Общий член сходящегося ряда ®0, т.е. Матрицы и действия над ними. - student2.ru , что не явл. достаточным признаком.

3)если ряд Матрицы и действия над ними. - student2.ru сходится и его сумма = Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то ряд Матрицы и действия над ними. - student2.ru также сходится, и его сумма = Матрицы и действия над ними. - student2.ru

4)если 2 числовых ряда Матрицы и действия над ними. - student2.ru и Матрицы и действия над ними. - student2.ru сходятся, тогда ряд Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Матрицы и действия над ними.

Таблица чисел вида Матрицы и действия над ними. - student2.ru , состоящая из nстрок и mстолбцов наз-тся матрицей размерности n*m.

Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Числа Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-ют её элементами, если Матрицы и действия над ними. - student2.ru ¹ Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то матрицу наз-ют прямоугольной, если Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,то квадратной. Если Матрицы и действия над ними. - student2.ru =1, а Матрицы и действия над ними. - student2.ru >1,то матрица примет вид Матрицы и действия над ними. - student2.ru и наз-тся матрицей-строкой. Если же Матрицы и действия над ними. - student2.ru >1, а Матрицы и действия над ними. - student2.ru =1, то матрица наз-тся матрицей-столбцом. Число строк в кв.матрице наз-ют ее порядком. Две матрицы наз-ют равными если они имеют одинак. размерность и соответствующие элементы равны.

Сложение и вычитание матриц.Суммой двух матриц А и В одинакового размера Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся матрица С размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,эл-ты к-рой равны сумме соотв-щих элементов матриц А и В.Матрица 0 размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,все эл-ты к-рой=0 наз-тся нулевой матрицей..Разностью двух матриц А и В размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся матрица С размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru такая, что А=В+С. Из определения следует,что эл-ты матрицы С равны разности соотв.эл-=ов матриц А и В.

Св-ва сложения: сложение матриц коммутативно, т.е. А+В=В+А, сложение матриц ассоциативно, т.е. (А+В)+С=А+(В+С), А+0=0+А=А

Умножение матриц на число. Произведение матрицы А на число a наз-тся матрицей 2А, элементы к-рой равны произведению числа a на соотв. элемент матрицы А.

Умножение матриц. Произведение матриц размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru и матрицы В размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-ся матрица С размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru , эл-ты к-рой Матрицы и действия над ними. - student2.ru вычисляются как сумма произведений соотв-щих эл-ов Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru -строки матрицы А на Матрицы и действия над ними. - student2.ru Матрицы и действия над ними. - student2.ru -столбца матрицы В.

Пр. Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Квадратная матрица порядка Матрицы и действия над ними. - student2.ru наз-тся единичной. Обозначается Матрицы и действия над ними. - student2.ru это матрица с единицами на главной диагонали.

Св-ва умножения: умножение не коммутативно, т.е. А*В¹В*А, умножение матриц ассоциативно, т.е. (А*В)*С=А*(В*С), если такие произведения существуют, если А матрицы размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´ Матрицы и действия над ними. - student2.ru , В размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru , то Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Св-ва общие для операций над матрицами и операциями над числами: 1)А+В=В+А,2)(А+В)+С=А(В+С), 3)Т(А+В)=ТА+ТА (Т-число),4)А(В+С)=АВ+АС, 5)(А+В)С =АС+ВС,6)Т(А*В)=(ТА)В=А(ТВ),7)(АВ)С=А(ВС)

Отличие операций над матрицами и над числами: а)если произведение матриц А В сущ-т, то произведение В на А м.не сущ-ть (А2*3, В3*3, В*А-нельзя, несогласованная матрица), б) если произвед.матриц АВ и ВА сущ.,то они м.б.матрицами разных размеров

в)даже в случае когда оба произвед.А на В, В на А и им. одинак.размер,то переместительный (комутативный) для умножения в общем случае не выполняется

г)произв.2ух ненулевых матриц б.=0

возведение в степень. Целой полож.степенью Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,где m>1 в кв.матрице А наз-т произведение А*А m раз. Матрицы и действия над ними. - student2.ru =Е, Матрицы и действия над ними. - student2.ru =А, Матрицы и действия над ними. - student2.ru * Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru ,( Матрицы и действия над ними. - student2.ru = Матрицы и действия над ними. - student2.ru

Транспонирование матрицы.Если в матрице А размерности Матрицы и действия над ними. - student2.ru ´

Наши рекомендации