Sisujuht
16. Esimest liiki
katkevuspunkt - niisugust katkevuspunkti, kus funktsioonil f on olemas ühepoolsed piirväärtused f ( a+) = lim f(x); x → a+ ja f( a- ) = lim f(x); x → a - nimetatakse 1. liiki katkevuspunktiks. ( hüppekoht, kõrvaldatav katkevuskoht, 4
17. Teist liiki katkevuspunkt - arvu a nimetatakse funktsiooni y = f(x) teist liiki katkevuspunktiks, kui lim f(x); x → a - on lõpmatu või ei eksisteeri 4
20.
Diferentseeruv funktsioon - kui funktsioonil y = f(x) on
tuletis punktis x = x0, siis ütleme, et funktsioon on diferentseeruv punktis x0. Kui funktsioon on aga diferentseeruv mingi piirkonna igas punktis, öeldakse, et funktsioon on diferentseeruv selles piirkonnas. 4
1.
Arvuhulgad : naturaal-, täis-,
ratsionaal -, reaal- ja
kompleksarvud . Nende omadused. 6
2.
Reaalarvu absoluutväärtus, absoluutväärtuse omadused. 6
Absoluutväärtuse omadused 6
3. Muutuvad ja jäävad suurused, tuua näiteid. 6
4. Funktsiooni mõiste, funktsiooni esitusviisid. 6
5. Funktsioonide liigitus (paaris- ja
paaritud funktsioonid, perioodilised funktsioonid,
monotoonsed funktsioonid, tõkestatud funktsioonid). Tuua näiteid. 7
6. Elementaarsed põhifunktsioonid, nende määramispiirkonnad, põhiomadused ja
graafikud . 7
7. Liitfunktsiooni mõiste, liitfunktsiooni määramispiirkond. Tuua näiteid. 7
8. Pöördfunktsiooni mõiste; pöördfunktsiooni määramis- ja
muutumispiirkond . Tuua näiteid. 7
9. Muutuva suuruse piirväärtus, tõkestamatult kasvav ja tõkestamatult kahanev suurus. 8
10. Funktsiooni piirväärtus. Funktsiooni vasak- ja parempoolne piirväärtus. 9
11. Tõkestamatult kasvav funktsioon, tõkestamatult vähenev funktsioon. 10
12. Funktsiooni piirväärtuse
aritmeetiliste tehetega seotud omadused. 10
13. Funktsiooni pidevus antud punktis, funktsiooni ühepoolne pidevus, piirkonnas pidev funktsioon. Tuua näiteid. 11
14.
Katkev funktsioon, esimest liiki
katkevus , esimest liiki katkevuspunktide jaotus, teist liiki 11
katkevuspunktid. Tuua näiteid. 11
15.
Pidevate funktsioonide aritmeetiliste tehetega seotud omadused. Liitfunktsiooni pidevus. Tuua näiteid. 13
16. Weierstrassi
teoreem funktsiooni tõkestatusest, Weierstrassi teoreem ekstremaalsetest väärtustest, teoreem lõigul pideva funktsiooni nullkohast. 13
17. Tuletise mõiste, tuletise geomeetriline interpretatsioon (joone
puutuja kaudu), tuletise leidmise skeem. 14
18. Seos funktsiooni pidevuse ja diferentseeruvuse vahel (tõestusega). 14
19. Funktsioonide y=sin x, y=cos x , y=
loga x , y=ax
tuletiste leidmine. 15
20. Tehetega seotud diferentseerimisreeglid. Funktsioonide y = tan x , y = cot x tuletiste leidmine. 16
21.
Eeskiri pöördfunktsiooni tuletise leidmiseks. Funktsioonide y =
arcsin x , y =
arccos x, y =
arctan x, y = arc cot x tuletiste leidmine. 16
22. Kirjeldada
logaritmilise diferentseerimise võtet.
Millistel juhtudel seda võtet rakendatakse? Tuua näide. 17
23. Eeskiri parameetrilisel kujul antud funktsiooni diferentseerimiseks. 18
24. Eeskiri ilmutamata kujul antud funktsiooni diferentseerimiseks. 18
25. Funktsiooni
diferentsiaal , diferentsiaali omadused, tuua näiteid diferentsiaali kasutamisest ligikaudsel arvutamsel. 19
26. Funktsiooni kõrgemat järku tuletis. 19
27. Kirjeldage joone puutuja ja
normaali võrrandite
leidmist . 19
28. Rolle’i teoreem, tema geomeetriline interpretatsioon. L’
Hospitali reegel. 19
29. Taylori valem, Maclaureni valem. Taylori valemi
tuletamine . 20
30. Kirjeldada Newtoni meetodit võrrandite ligikaudsel lahendamisel. 21
Lähendite jada
koondumine 21
31. Diferentseeruva funktsiooni
kasvamis -, kahanemis-ja konstantsustingimused. 21
32. Funktsiooni
ekstreemumite tarvilikud ja
piisavad tingimused. 22
33. Funktsiooni graafiku asümptoot, asümptootide liigid, teha selgitav joonis. 22
34. Määramata
integraal , määramata integraali omadused, määramata integraali arvutusvõtted (ositi
integreerimine ja asendusvõte). 23
35. Kirjeldada ratsionaalfunktsiooni integreerimist. 23
36. Esimest ja teist liiki osamurrud. Tuletada valemid nende integreerimiseks. 24
Osamurdude integreerimine 24
37. Kirjeldada kõvertrapetsi pindala leidmist. 24
38. Määratud integraal ja tema omadused. 24
39. Piisavad ja tarvilikud tingimused funktsiooni integreeruvuseks. 25
40. Kirjeldada integraali ligikaudset arvutamist ristkülikvalemi abil. 25
41. Kirjeldada integraali ligikaudset arvutamist trapetsvalemi abil. 26
42. Kahe
muutuja funktsioon, tema määramispiirkond ja muutumispiirkond. Tuua näiteid kahemuutuja funktsioonide kohta. 26
43. Kahe muutuja funktsiooni pidevus ja katkevus. 27
44. Mitme muutuja funktsiooni täismuut ja täisdiferentsiaal. 27
45. Diferentsiaalvõrrandid. Diferentsiaalvõrrandi
lahend , üldlahend,
erilahend , singulaarne lahend. 28
46. Eralduvate muutujatega diferentsiaalvõrrand. Kirjeldada eralduvate muutujatega 29
diferentsiaalvõrrandi lahendamist. 29
47.
Homogeenne diferentsiaalvõrrand, kirjeldada homogeense diferentsiaalvõrrandi lahendamist. 30
1. Tõestada, et funktsiooni piirväärtus on võrdne etteantud suurusega. 30
2. Tõestada, et funktsioon on pidev antud piirkonnas. 31
3. Põhjendada, miks funktsioon on pidev/ei ole pidev antud piirkonnas. 31
4. Tuletise
definitsioonist lähtudes leida antud funktsiooni tuletis. 31
5. Avaldada antud funktsiooni n-järku tuletis. 31
6. Leida funktsiooni muut ja diferentsiaal. 31
7. Leida mitme muutuja funktsiooni määramispiirkond. 32
8. Leida antud mitme muutuja funktsiooni täisdiferentsiaal. 32
9. Kontrollida, kas antud funktsioon on antud diferentsiaalvõrrandi
lahendiks . 32
1. Leida funktsiooni määramispiirkond. 32
2. Leida antud funktsiooni pöördfunktsioon ja pöördfunktsiooni määramispiirkond. 32
3. Leida antud funktsiooni
katkevuskohad , kõrvaldatava katkevuse puhul kõrvaldada katkevus. 32
4. Leida antud (
ilmutatud ) funktsiooni tuletis. 32
5. Leida antud funktsiooni integraal. 32
6. Lahendada eralduvate muutujatega diferentsiaalvõrrand. 32
Põhimõisted ja -definitsioonid
1. Funktsioon
- kui muutuva suuruse x igale väärtusele, mis kuulub
tema muutumispiirkonda, vastab teise suuruse y üks kindel väärtus,
siis öeldakse, et y on x funktsioon.
2. Elementaarne
põhifunktsioon - elementaarseteks
põhifunktsioonideks nim. järgmisi analüütiliselt antud
funktsioone: konstantne funktsioon y = c; astmefunktsioon y = xa ;
eksponentfunktsioon y = ax , kus a on ühest
erinev pos. arv;
logaritmfunktsioon ;
trigonomeetrilised funktsioonid; arkusfunktsioonid;
3. Elementaarfunktsioon
- funktsioon, mis saadakse põhielementaarfunktsioonidest
lõpliku arvu aritmeetiliste tehete ja liitfunktsioonide moodustamise
tulemusena.
4. Tõkestatud
funktsioon
-
funktsiooni f(x) nim. tõkestatuks piirkonnas A, kui leidub selline
reaalarv k, nii et | f(x) | 0 korral leidub niisugune arv δ > 0 , et
kehtib võrratus | f(x) – A | kirjutatakse lim f(x) = A kui x → a
13. Pidev
funktsioon
- funktsiooni y = f(x) nim.
pidevaks kohal a, kui
lim f(x) , x → a = f(a) . Definitsioon nõuab kolme tingimuse
täidetust: 1) funktsioon peab olema määratud kohal a 2)
funktsioonil peab leiduma lõplik piirväärtus kohal a 3) peab
kehtima võrdus lim f(x) , x → a = f(a)
14. Katkev
funktsioon
- funktsioon y = f(x) on
katkev kohal a, kui on täidetud vähemalt üks kolmest tingimusest:
1) f(x) pole määratud kohal a 2) funktsioonil f ei ole lõplikku
piirväärtust kohal a 3) lim f(x) , x → a = f(a) EI KEHTI.
15. Katkevuspunkt
- Punkti x = a nimetatakse sel juhul funktsiooni
katkevuspunktiks.
16. Esimest
liiki katkevuspunkt - niisugust katkevuspunkti,
kus funktsioonil f on olemas ühepoolsed piirväärtused f ( a+) =
lim f(x); x → a+ ja f( a- ) = lim f(x); x → a - nimetatakse
1. liiki katkevuspunktiks. ( hüppekoht, kõrvaldatav katkevuskoht,
17. Teist
liiki katkevuspunkt - arvu a nimetatakse
funktsiooni y = f(x) teist liiki katkevuspunktiks, kui lim f(x); x →
a - on lõpmatu või ei eksisteeri
lim f(x); x → a+ on lõpmatu või ei eksisteeri
18. Funktsiooni
tuletis
- funktsiooni y = f(x) tuletiseks
f ‘(x) kohal x nimetatakse piirväärtust f ‘ (x) = lim ∆y / ∆x
; ∆x → 0 = lim f ( x + ∆x) – f(x) / ∆x ; ∆x → 0, kui
see piirväärtus eksisteerib.
19. Funktsiooni
n-järku tuletis
- funktsiooni n-järku
tuletiseks nimetatakse tema
(n – 1)-järku tuletise tuletist ja seda tähistatakse f (n)
(x) sümboliga.
20. Diferentseeruv
funktsioon - kui funktsioonil y = f(x) on
tuletis punktis x = x0, siis ütleme, et funktsioon on diferentseeruv
punktis x0. Kui funktsioon on aga diferentseeruv mingi piirkonna igas
punktis, öeldakse, et funktsioon on diferentseeruv selles
piirkonnas.
21. Funktsiooni
diferentsiaal
- on antud piirkonnas X
diferentseeruv funktsioon y = f(x). Selle funktsiooni tuletis
piirkonna X mingis punktis x määratakse võrdusega:
f ‘ (x) = lim ∆y / ∆x ; ∆x → 0
Suhe ∆y / ∆x läheneb ∆x → 0 puhul kindlale arvule ja erineb
seega tuletisest lõpmatult väikese suuruse võrra:
∆y / ∆x = f ‘(x) + a , kus a → 0 kui ∆x → 0
∆y = f ‘(x)* ∆x + a*∆x
Funktsiooni y = f(x) diferentsiaaliks dy nimetatakse
avaldist dy = f
‘(x)* ∆x
22. Funktsiooni
n-järku diferentsiaal
- funktsiooni n-järku diferentsiaaliks nimetatakse
selle funktsiooni (n – 1 )-järku diferentsiaali diferentsiaali.
23. Funktsiooni
statsionaarne punkt
- punkte x € X,
kus f ‘(x) = 0 , nimetatakse funktsiooni y = f(x) statsionaarseteks
punktideks.
24. Funktsiooni
kriitiline punkt
- funktsiooni
statsionaarseid punkte ja punkte, kus funktsiooni tuletis on lõpmatu
või ei eksisteeri, nimetatakse funktsiooni y = f(x) kriitilisteks
punktideks.
25. Funktsiooni
lokaalne ekstreemum - öeldakse, et
funktsioonil f on punktis a lokaalne maksimum ( miinimum ), kui
leidub niisugune punkti a ümbrus , kus
f (x) = f(a) – miinimum
Lokaalse maksimumi ja miinimumi ühine nimetus on lokaalne
ekstreemum.
26. Funktsiooni
lokaalne ekstreemumpunkt
- punkti ( a ; f(a) ) nimetatakse lokaalseks
ekstreemumpunktiks. ( x ja y väärtus mõlemad )
27. Funktsiooni
globaalne ekstreemum
- funktsiooni f
globaalseks e. absoluutseks maksimumiks (miinimumiks) piirkonnas A €
X nimetatakse tema suurimat (vähimat) väärtust selles piirkonnas.
Globaalse maksimumi ja globaalse miinimumi ühine nimetus on
globaalne ekstreemum.
28. Käänukoht
- punkti, mis eraldab pideva joone kumerat osa nõgusast,
nimetatakse joone käänupunktiks. Käänukoht on käänupunkti x
väärtus.
29. Graafiku
asümptoot
- kui funktsiooni y = f(x)
argumendi kaugenemisel lõpmatusse või lähenemisel mingile
piirväärtusele selle funktsiooni graafikuks oleva joone kaugus
mingist sirgest läheneb
nullile , siis seda sirget nimetatakse
funktsiooni graafiku asümptoodiks.
30. Funktsiooni
algfunktsioon - funktsiooni F(x)
nimetatakse funktsiooni f(x) algfunktsiooniks piirkonnas A, kui F
‘(x) = f(x) iga x € A korral. Funktsiooni algfunktsiooni
leidmist nimetatakse integreerimiseks.
31. Määramata
integraal
- avaldist F(x) + c , kus F(x)
on funktsiooni f(x) mingi algfunktsioon ja c € R on
suvaline konstant, nimetatakse funktsiooni f(x) määramata
integraaliks .
32.
Ratsionaalfunktsioon
-
ratsionaalfunktsiooniks nimetatakse funktsiooni kujul:
y = Fn(x) / Gm(x) kus Fn(x) ja Gm(x) on
n ja
m järku polünoomid.
33. Polünoom
- hulkliige. Lõpliku summa näol esinev matemaatiline
avaldis 34. Lihtmurdratsionaalfunktsioon
- kui murru lugeja aste (polünoomi järk)
on väiksem murru
nimetaja astmest ( n
35. Liigmurdratsionaalfunktsioon
- kui murru lugeja aste on suurem murru nimetaja astmest ( n >
m ) on tegu liigmurdratsionaalfunktsiooniga.
36. Riemanni integraal
- piirväärtust lim δ , λ →
0 = lim ∑ f ( ξ i) ∆x i , λ → 0 (
summa n kuni i = 1) nimetatakse funktsiooni f (x) määratud
integraaliks e. Riemanni integraaliks lõigus [ a; b ] .
37. Kahe
muutuja funktsioon
- kui igale
arvupaarile ( x; y) ehk punktile P = ( x; y ) hulgast D on mingi
eeskirja f abil seatud vastavusse üks reaalarv z, siis öeldakse, et
hulgal D on määratud kahe muutuja funktsioon z = f (x , y ).
38. n-muutuja
funktsioon
- kui igale elemendile ehk
punktile P = ( x1, x2, …, xn )
hulgast D on mingi eeskirja f abil seatud vastavusse üks reaalarv z,
siis öeldakse, et hulgal D on määratud
n muutuja funktsioon z = f (x1, x2, …, xn )
39. lahtine piirkond
- ainult seesmistest punktidest
koosnev piirkond. Sisemised punktid on määramispiirkonna need
punktid, mis ei asetse rajajoonel.
40. kinnine piirkond
- piirkond kuhu kuulvad
seesmised punktid ja ka kõik rajapunktid.
41. tõkestatud
piirkond
- kui leidub selline konstant C,
et piirkonna mistahes punkti P kaugus koordinaatide
alguspunktist on
väiksem kui C, nimetatakse piirkonda tõkestatuks.
42. kahe
muutuja funktsiooni osamuut
- kahe
muutuja funktsiooni z = f ( x, y ) osamuut x järgi : ∆x
z = f ( x + ∆x, y ) – f ( x, y)
osamuut y järgi : ∆y z = f ( x, y + ∆y ) – f ( x,
y)
43. kahe
muutuja funktsiooni täismuut
- kahe
muutuja funktsiooni z = f( x, y ) täismuut : ∆z = f ( x + ∆x, y
+ ∆y ) – f (x, y)
44. kahe
muutuja funktsiooni piirväärtus
- arvu
A nimetatakse funktsiooni f (x, y ) piirväärtuseks punkti P
lähenemisel punktile P0 , kui iga arvu ε > 0 korral
leidub arv
r > 0 , et kõigi võrratust | PP0 | y → y0
45. mitme
muutuja funktsiooni
osatuletis
- funktsiooni z = f(x, y, u,…) osatuletiseks x
järgi nimetatakse vastava
osamuudu ∆x z ja muudu ∆x
suhte piirväärtust ∆x lähenemisel nullile: z ‘ x =
lim ∆x z / ∆x kui ∆x → 0
Osatuletis y järgi: z ‘ y = lim ∆y z / ∆y kui ∆y → 0
46. mitme
muutuja funktsiooni lokaalne ekstreemum
-
öeldakse, et funktsioonil z = ( x, y ) on punktis P0 (x0
, y0 ) lokaalne ekstreemum, kui tal on selles
punktis lokaalne maksimum või miinimum.
47. harilik
diferentsiaalvõrrand
- võrrand, mis
seob otsitavat funktsiooni y = y(x) tema tuletistega y’ , …, y
(n) ja sõltumatu muutujaga x.
48. Cauchy
ülesanne
- ülesannet, milles tuleb
leida diferentsiaalvõrrandi
F (x, y, y’ ) = 0 lahend tingimusel y (x0) = y0
, kus x0 , y0 € R on fikseeritud konstandid,
nimetatakse algtingimustega ülesandeks e. Cauchy ülesandeks ja
tingimust y (x0) = y0 ülesande algtingimuseks.
Kordamisküsimused
1. Arvuhulgad: naturaal-, täis-, ratsionaal-, reaal- ja
kompleksarvud. Nende omadused.
- Naturaalarvud (0, 1, ,2,..,n,...) N arvude jada on lõpmatu, kaks N-i liites saame uue arvu mis on ka N. Kinnine liitmise ja korrutamise suhtes.
- Täisarvud – Lisades N arvudele negatiivsed täisarvud saame täisarvude hulga Z (-2, -1, 0, 1, 2), -1 ja 1, -n ja n on teineteise vastandarvud. kinnine liitmise, lahutamise ja korrutamise suhtes, mitte aga jagamise suhtes;
- Ratsionaalarvud koosnevad murdudest. R arvude omadused: tihe, ei ole pidev, kinnine kõige aritmeetiliste tehete suhtes.
- Reaalarvud - Ratsionaalarve ja irratsionaalarve nimetatakse ühiselt reaalarvudeks. On pidev, on järjestatavad suuruse järgi, saab kujutada arvteljena (tee joonis)
- Kopleksarvud - Arve kujul a + ib, kus a ja b on reaalarvud ning i imaginaarühik, nimetatakse kompleksarvudeks. Arvu, mille ruut on –1, nimetatakse imaginaarühikuks. Näiteks on kompleksarvud 5 - 4i.
2. Reaalarvu absoluutväärtus, absoluutväärtuse omadused.
Reaalarvu
x absoluutväärtuseks (ehk
mooduliks ,
tähistatakse |x|) nimetatakse mittenegatiivset reaalarvu, mis
rahuldab tingimusi: |x| = x , kui x on suurem võrdne nullist ja |x|
= -x kui x on väiksem nullist.
Absoluutväärtuse omadused
|x + y| ≤ |x| + |y|
|x - y| ≥ |x| - |y|
|x · y| = |x| ·|y|
|x / y| = |x| / |y|
3. Muutuvad ja jäävad suurused, tuua näiteid.
Üleminekul ühelt ringjoonelt teisele muutub ringjoone läbimõõt d
ja muutub ka ringjoone pikkus l. Vaadeldavas ringide hulgas läbimõõt
ja pikkus muutuvad suurused. Leides aga ringjoone pikkuse ja
läbimõõdu suhte l/d, siis see suhe jääb kõikide ringjoonte
puhul samaks; selle suhte väärtuseks on arv π. Suurused l ja d on
vaadeldavas ringjoonte hulgas muutuvad suurused, nende suhe l/d aga
muutumatu suurus.
Suurust, mis omandab mitmesuguseid väärtusi, nimetatakse muutuvaks
suuruseks e. muutujaks. Tähised: x, y ,z,...
Suurust, mille väärtus ei muutu, nimetatakse jäävaks e.
konstantseks e. muutumatuks suuruseks. : c=constant, π, jne..
4. Funktsiooni mõiste, funktsiooni esitusviisid.
Kui muutuva suuruse x igale väärtusele, mis kuulub tema
muutumispiirkonda, vastab teise suuruse y üks kindel väärtus, siis
öeldakse, et y on x funktsioon. Tähis y = f(x)
Esitusviisid: tabel, graafik , ilmutamata, ilmutatud, parameetrilisel
kujul.
5. Funktsioonide liigitus (paaris- ja paaritud funktsioonid,
perioodilised funktsioonid, monotoonsed funktsioonid, tõkestatud
funktsioonid). Tuua näiteid.
- paarisfunktsioon , kui f(-x) = f(x), ja
- paarituks funktsioon, kui f(-x) = -f(x)
- Funktsiooni f(x) nimetatakse perioodiliseks, kui leidub selline nullist erinev reaalarv ω, nii et (x + ω) = f(x)
kasvavaks, kui f(a) monotoonselt kasvavaks, kui f(a) ≤ f(b)
kahanevaks, kui f(a) > f(b) N. y = -2x + 1
monotoonselt kahanevaks, kui f(a) ≥ f(b)
- Funktsiooni f(x) nimetatakse piirkonnas A tõkestatuks, kui leidub reaalarv k, nii et | f(x)| ≤ k iga x korral. N. Sin(x) on tõkestatud
6. Elementaarsed põhifunktsioonid, nende määramispiirkonnad,
põhiomadused ja graafikud.
Loeng21, leht 11
Elementaarfunktsiooniks nimetatakse funktsiooni, mis
saadakse põhielementaarfunktsioonidest lõpliku arvu
aritmeetiliste tehete ja liitfunktsioonide moodustamise
tulemusena.
7. Liitfunktsiooni mõiste, liitfunktsiooni määramispiirkond. Tuua
näiteid.
Pendelkella võnkeperiood T sõltub pendli pikkusest l,
see
pikkus aga omakorda temperatuurist t, nii et võnkeperiood
sõltub
ka temperatuurist, kuid mitte otseselt, vaid pendli pikkuse kaudu. T
ongi liitfunktsioon .
Tähistus F(x) = g[f(x)] Nii defineeritud funktsiooni F nimetatakse
liitfunktsiooniks.
Liitfunktsiooni z
= g[f(x)]
määramispiirkonnaks on
kas
funktsiooni y =
f(x)
kogu määramispiirkond või selle niisugune
osa, millega määratud y
väärtused ei välju funktsiooni
g(y)
määramispiirkonnast.
8. Pöördfunktsiooni mõiste; pöördfunktsiooni määramis- ja
muutumispiirkond. Tuua näiteid.
Kui iga y korral leidub täpselt üks x , nii et y = f(x),
siis öeldakse, et funktsioonil y = f(x) on olemas pöördfunktsioon
määramispiirkonnaga Y ja muutumispiirkonnaga X.
Tähis. x = f astmel -1(y)
Funktsiooni pöördfunktsiooni pöördfunktsioon on funktsioon ise.
Olgu
funktsiooni y =
f(x)
määramispiirkond X ja
muutumispiirkond Y.
Kui
iga yYkorral
leidub
täpselt üks
xX,
nii et y =
f(x),
siis öeldakse, et funktsioonil y
=
f
(x)
on olemas pöördfunktsioon
määramispiirkonnaga
Y ja
muutumispiirkonnaga X.
Pöördfunktsiooni tähistatakse x
=
f
-1(y)
NÄIDE 1:
Funktsioonil
y sinx , X=R
pöördfunktsioon
puudub,
kuna igale muutuja y
väärtusele
funktsiooni muutumispiirkonnast vastab lõpmata palju argumendi x
väärtusi.
-1,5
Küll aga võime leida
selle funktsiooni pöördfunktsiooni sel juhul,
kui ahendame tema
määramispiirkonna lõiguks
X=[-/2;/2]
sel korral on
siinusfunktsiooni pöördfunktsiooniks vastav arkusfunktsioon:
xarcsin
y, y[-1;1]
Näide 2:
Leiame
funktsiooni y=log(1-x) pöördfunktsiooni. Funktsiooni y=log(1-x)
määramispiirkonnaks saame: 1-xxehk
X=(-∞;1).
Muutumispiirkonnaks
on logaritmfunktsiooni muutumispiirkond: Y=(-∞;+∞).
Pöördfunktsiooni
arvutuseeskirja saamiseks avaldame võrrandist y
=
log(1 - x) muutuja x: y =log(1-x) 10yxx10y
x=f-1
(y)10y
Pöördfunktsiooni
muutumispiirkond: Y= Y=(-∞;+∞).
Pöördfunktsiooni
määramispiirkond: X=(-∞;1).
9. Muutuva suuruse piirväärtus, tõkestamatult kasvav ja
tõkestamatult kahanev suurus.
Definitsioon 1
Arv
a on
muutuva suuruse x
piirväärtuseks,
kui igas etteantud
kuitahes
väikeses punkti a
ümbruses raadiusega leidub
selline x
väärtus,
et kõik punktid, mis vastavad muutuva suuruse
järgmistele väärtustele,
asetsevad selles ümbruses.
Definitsioon 2
Arvu
a
nimetatakse
muutuva suuruse x
piirväärtuseks,
kui iga etteantud kuitahes väikese positiivse arvu puhul
saab näidata sellist muutuva suuruse x
väärtust,
millest alates kõik järgnevad muutuva suuruse väärtused
rahuldavad võrratust
|x
- a|
Kui
arv a
on
muutuva suuruse x
piirväärtuseks,
siis öeldakse, et x
läheneb
piirväärtusele a ja
kirjutatakse x→a
ehklimx=a
Jääva
(konstantse) suuruse piirväärtus on võrdne jääva suuruse endaga:
kui c = const , siis lim c =
c
Muutuval suurusel ei saa
olla kaht piirväärtust.
Tõkestamatult kasvav (kahanev)
suurus
Muutuja
x
läheneb
lõpmatusele,
kui iga etteantud positiivse arvu M
korral
saab näidata sellist x
väärtust,
millest alates muutuja x
kõik
järgnevad väärtused rahuldavad võrratust |x|
> M.
Muutuv
suurus “läheneb
pluss lõpmatusele”,
x>
∞,
kui suvalise M
> 0 korral
muutuja kõik järgnevad väärtused alates mingist väärtusest,
rahuldavad võrratust x
> M .
Sel korral nimetatakse muutuvat suurust x
tõkestamatult
kasvavaks suuruseks.
Muutuv
suurus “läheneb miinus lõpmatusele”,
x>
∞,
kui suvalise M
> 0 korral
muutuja kõik järgnevad väärtused alates mingist väärtusest,
rahuldavad võrratust x
.
Sel korral nimetatakse muutuvat suurust x
tõkestamatult
kahanevaks
suuruseks.
10. Funktsiooni piirväärtus. Funktsiooni vasak- ja parempoolne
piirväärtus.
Olgu
funktsioon y =
f(x)
määratud punkti a mingis
ümbruses või selle ümbruse mõnedes punktides. Arvu A
nimetatakse
funktsiooni f piirväärtuseks
kohal
a,
kui iga arvu >
0 korral leidub niisugune arv >
0, et kehtib võrratus |
f(x)
. A | x .
a | ja kirjutatatakse:
Kui
funtsioon f(x)
läheneb piirväärtusele A1
argumendi
x lähenemisel
mingile arvule a nii,
et x omandab
ainult arvust a väiksemaid
väärtusi, siis kirjutatakse
ja arvu A1
nimetatakse
funktsiooni f(x)
vasakpoolseks
piirväärtuseks punktis
a.
Kui x
omandab
ainult arvust a
suuremaid
väärtusi, siis kirjutatakse
ja arvu A2
nimetatakse
funktsiooni f(x)
parempoolseks
piirväärtuseks punktis
a.
Kasutatakse ka
piirväärtuse tähistusi
11. Tõkestamatult kasvav funktsioon, tõkestamatult vähenev
funktsioon.
Funktsiooni f =
f(x)
nimetatakse xa
või x>
∞, puhul tõkestamatult vähenevaks,
kui
Kui funktsioon y =
f(x)
on esitatav konstandi b ja
lõpmatult väheneva suuruse a summana y=b+a, siis
Ümberpöördult, kui lim y
= b, siis y
= b + akus
aon lõpmatult
vähenev suurus.
Kui x→
α või x→∞
puhul α= α(x)
läheneb nullile, kuid ei
muutu nulliks, siis y
= 1/ αon
tõkestamatult kasvav suurus. Kahe, kolme ja üldiselt lõpliku hulga
tõkestamatult vähenevate suuruste algebraline summa on
tõkestamatult vähenev suurus
Kui x→
α või x→∞puhul
α= α(x)
on tõkestamatult vähenev
ning
z = z(x) tõkestatud,
siis nende korrutis αz
on tõkestamatult vähenev suurus.
Tõkestamatult väheneva suuruse α(x)
ja nullist erinevat
piirväärtust omava funktsiooni z(x)
jagatis α(x)/z(x)
on
tõkestamatult vähenev suurus.
KASVAV:
Fuktsioon f(x)
läheneb puhul
x→a
lõpmatusele ehk, teisiti, f(x)
on x→a
korral tõkestamatult
kasvav funktsioon,
kui iga kuitahes suure positiivse arvu M
korral
leidub selline arv δ
> 0, et kõigi arvust a
erinevate
ja võrratust | x
- a
| x
väärtuste
puhul kehtib võrratus | f
(x)|
> M.
Kui f (x)
läheneb x→a
puhul lõpmatusele, siis kirjutatakse
Kui f (x)
läheneb x→a
puhul lõpmatusele ja omandab seejuures kas ainult positiivseid või
ainult negatiivseid väärtusi, siis kirjutatakse vastavalt
12. Funktsiooni piirväärtuse aritmeetiliste tehetega seotud
omadused.
jagatise piirväärtus on piirväärtuste jagatis
korrutise piirväärtus on piirväärtuste korrutis
murru lugeja ei tohi olla null
summa piirväärtus on piirväärtuste summa
vahe piirväärtus on piirväärtuste vahe (tõestus summa järgi)
konstandi saab piirväärtuse märgi ette tuua
kui y>0 siis siis tema piirväärtus x->a on suurem võrdne 0
(kui on väiksem, siis on märgid ka vastupidised)
kui y>z siis limy on suurem võrdne limz (kui y on väiksem, on
märgid vastupidised)
kui w on u ja v vahel ning u ja v piirväärtus on b, siis ka w
piirväärtus on b
13. Funktsiooni pidevus antud punktis, funktsiooni ühepoolne
pidevus, piirkonnas pidev funktsioon. Tuua näiteid.
lihtsustatud ->lim Dx > 0 ja Dy = 0 ; muidu kasulik teada
versioon - Funktsiooni y = f(x) on pidev kohal x = a siis
ja ainult siis, kui argumendi muudu x lähenemisel nullile
läheneb ka vastav funktsiooni muut y=f (a+ x) – f(a)
nullile
funktsiooni ühepoolne pidevus – Fn on ühe poolselt pidev
siis kui näiteks lähenetakse paremalt v vasakuolt
piirväärtusega lim
piirkonnas pidev funktsioon – Funktsiooni nim. pidevaks
piirkonnas X, kui ta on pidev
piirkonna X igas punktis.Tuua näiteid.
14. Katkev funktsioon, esimest liiki katkevus, esimest liiki
katkevuspunktide jaotus, teist liiki
katkevuspunktid. Tuua näiteid.
Katkev funktsioon
Funktsioon y
= f (x)
on katkev
kohal a,
kui on
täidetud
vähemalt üks kolmest järgnevast tingimusest:
1. f
(x)
pole määratud kohal a,
2. funktsioonil f
ei ole
lõplikku piirväärtust kohal a,
3. kehtib
Punkti x
= a
nimetatakse
sel juhul funktsiooni katkevuspunktiks.
Niisugust katkevuspunkti,
kus funktsioonil f
on olemas
ühepoolsed
piirväärtused
nimetatakse 1.
liiki katkevuspunktiks,
iga ülejäänud
katkevuspunkti aga 2.
liiki katkevuspunktiks.
Esimest liiki katkevuspunktide jaotus
1) hüppekoht
Arvu a
nimetatakse funktsiooni y
= f
(x)
hüppekohaks,
kui
Näide
Arv 0 on funktsiooni
hüppekoht,
sest
Esimest liiki katkevuspunktide jaotus
2) kõrvaldatav katkevuskoht
Arvu a
nimetatakse
funktsiooni y
= f
(x)
kõrvaldatavaks
katkevuskohaks,
kui
ja a ei kuulu hulka X
Katkevus võib sel korral aset leida kahel põhjusel:
1)
2) f
(x) pole
määratud kohal a
Katkevuse kõrvaldamine
Teisel juhul saab katkevuse
kõrvaldada ,
kui defineerida
täiendavalt funktsiooni väärtus kohal a tingimusega
Siis on
pidev funktsioon.
Näide
Vaatleme funktsiooni
Antud juhul 0 ei kuulu hulkaX,
on teada, et
Defineerime
saame pideva funktsiooni
Esimest liiki katkevuspunktide jaotus
3) koht a,
mille korral leiduvad
ja ,
kuid
Teist liiki katkevuspunktid
Arvu a
nimetatakse
funktsiooni
katkevuspunktiks
kui
on
lõpmatu või ei eksisteeri või
on
lõpmatu või ei eksisteeri
(s.t. kui
on lõpmatu või ei eksisteeri).
15. Pidevate funktsioonide aritmeetiliste tehetega seotud omadused.
Liitfunktsiooni pidevus. Tuua näiteid.
Pidevate funktsioonide omadused
Teoreem: Olgu
f (x) ja
g (x) pidevad funktsioonid kohal a,
siis
ka funktsioonid
on pidevad kohal a,
kusjuures jagatise korral eeldame,
et
.
Näide
Funktsioon
on pidev piirkonnas R,
sest
on pidevad selles piirkonnas.
Liitfunktsiooni pidevus
Teoreem:
Liitfunktsioon
on pidev kohal a, kui g(x) on pidev a ja
on pidev kohal g(a).
Ehk liitfunktsioon on pidev, kui selle funktsiooni koostisosad
on pidevad.
See tulemus kehtib ka siis, kui liitfunktsioonil on mitu
koostisosa .
Näide
Funktsioon
on pidev kõikjal, sest tema koostisosad
on pidevad kõikjal
16. Weierstrassi teoreem funktsiooni tõkestatusest, Weierstrassi
teoreem ekstremaalsetest väärtustest, teoreem lõigul pideva
funktsiooni nullkohast.
*Weierstrassi teoreem funktsiooni tõkestatusest:
Lõigus pidev funktsioon on tõkestatud selles lõigus.
*Weierstrassi teoreem ektremaalsetest väärtustest:
Lõigus pideval funktsioonil on olemas maksimaalne ja minimaalne
väärtus selles lõigus.
*Teoreem lõigul pideva funktsiooni nullkohast:
kui lõigus [a;b] pideva funktsiooni f väärtused lõigu
otspunktides a ja b on vastupidiste märkidega, siis
lõigus [a;b] leidub vähemalt üks funktsiooni f nullkoht ,
s.o. niisugune koht c, kus f (c) = 0.
17. Tuletise mõiste, tuletise geomeetriline interpretatsioon (joone
puutuja kaudu), tuletise leidmise skeem.
*Funktsiooni y = f (x) tuletiseks f’(x) kohal x nimetatakse piirväärtust:
Kui see piirväärtus eksisteerib.
*Tuletise leidmise skeem - vastavalt tuletise definitsioonile,
koosneb funktsiooni tuletise leidmine järgmistest etappidest:
1. funktsiooni f(x) muudu ∆y arvutamine vastavalt valemile
2. jagatise
moodustamine
3. piirväärtuse
leidmine
*joone puutuja: joone puutujaks punktis nimetatakse lõikaja PQ
piirseisu, kui punkt Q mööda kõverat piiramata läheneb punktile
P.
18. Seos funktsiooni pidevuse ja diferentseeruvuse vahel
(tõestusega).
Funktsiooni tuletise leidmist nimetatakse funktsiooni diferenseerimiseks.
Kui funktsioonil y = f (x) on tuletis punktis x = x0 , siis ütleme, et funktsioon on diferentseeruv punktis x0. Kui funktsioon on diferentseeruv aga mingi piirkonna igas punktis, siis öeldakse, et see funktsioon on diferentseeruv selles piirkonnas.
Teoreem: Kui funktsioonil on olemas lõpplik tuletis antud kohal, siis funktsioon on pidev sellel kohal.
Tõestus: olgu funktsioonil y = f (x) olemas kohal x lõplik tuletis kus ∆x ja ∆y on vastavalt argumendi ja funktsiooni muudud kohal x.
Et siis seega
Mis ütlebki, et f on pidev kohal x .
MOTT .
19. Funktsioonide y=sin x, y=cos x , y=loga x , y=ax
tuletiste leidmine.
*Teoreem: y = sin x tuletis on cos x
Tõestus:
*Teoreem: kui y = loga x,
siis
Tõestus:
Teoreem: y = cos x tuletis on – sin x
Tõestus:
y + y = cos (x + x)
MOTT
20. Tehetega seotud diferentseerimisreeglid. Funktsioonide y =
tan x , y = cot x tuletiste leidmine.
Teoreem: Kui funktsioonid f ja g on diferentseeruvad punktis x0 , siis ka (kui g(x0) 0)
on diferentseeruvad selles punktis ja
Näide: Leiame funktsiooni y=tan x tuletise. Jagatise diferentseerimise reegli abil leiame
21. Eeskiri pöördfunktsiooni tuletise leidmiseks. Funktsioonide y
= arcsin x , y = arccos x, y = arctan x, y =
arc cot x tuletiste leidmine.
Kui piirkonnas X kasvaval või kahaneval funktsioonil y=f(x) on punktis x olemas tuletis f’(x) 0, siis pöördfunktsioonil x=φ(y)=
Tõestus:
MOTT.
y = arcsin x
x = sin y
-1 y = arccos x
x = cos y
-1 y = arctan x
x = tan y
y = arc cot x
x = cot y
22. Kirjeldada logaritmilise diferentseerimise võtet. Millistel
juhtudel seda võtet rakendatakse? Tuua näide.
Näide:
Leida funktsiooni tuletis
Funktsioon on määratud, kui sin x > 0, seega y > 0.
Logaritmides
Diferentseerides
23. Eeskiri parameetrilisel kujul antud funktsiooni
diferentseerimiseks.
Funktsioon y = f(x) on ontud parameetriliste võrranditega:
Eeldused: 1) on diferentseeruvad
2) funktsioonil on olemas pöördfunktsioon
Siis
Saadud valem võimaldab leida parameetrilisel kujul antud funktsiooni tuletist leidmata otsest sõltuvust x ja y vahel.
Näide:
Leida kui
24. Eeskiri ilmutamata kujul antud funktsiooni diferentseerimiseks.
F(x, y) = 0 - ilmutamata kujul funktsioon, kus tuletise leidmiseks diferentseeritakse võrduse pooli x’i järgi. Samas Y’t sisaldavaid osafunktsioone diferentseeritakse kui liitfunktsioone.
N: x100-y100= x2y2
d/dx(x100-y100-x2y2)=100x99y´-100y99y’+2xy2+2x2yy´
-100y99y´+2x2y´=-100x99-2xy2 | : (-2)
55y99y´-x2yy´=55+xy2
y´(55y99-x2y)=55+xy2
y´=(55+xy2)/55y99-x2y
25. Funktsiooni diferentsiaal, diferentsiaali omadused, tuua näiteid
diferentsiaali kasutamisest ligikaudsel arvutamsel.
Diferentsiaal ehk tuletis on funktsiooni lähendava
lineaarfunktsiooni muut vaadeldava punkti ümbruses. Avaldub kujul
df=f´(x), kus f´(x) kohal x nim piirväärtuseks.
f´(x) = lim
∆y/∆x = lim f(x+∆x-f(x)/ ∆x
∆x-0 ∆x-0
Omadus: kui
funktsioonil y=f(x) on tuletis punktsi x=x0,
siis ütlen, et funktsioon on diferentseeruv punktis x0,
kui funktsioon on diferentseeruv aga mingi piirkonna igas punktis,
siis öeldakse, et see funktsioon on deferentseeruv selles
piirkonnas.
Funktsiooni tuletise väärtus antud kohal võrdub
funktsiooni graafiku puutuja tõusuga sellel kohal.
Üldavaldis
näitab aga kuidas muutub funktsiooni graafiku tõus argumendi
muutumisel.
(näide tehke ise mingist suvalisest funktsioonist)
26. Funktsiooni kõrgemat järku tuletis.
Funktsiooni y = f(x) 2. järku tuletiseks y´´ nim, funktsiooni y´f´(x) tuletist
y´´=d2y/dx2= (d/dx)*(y´)´
Funktsiooni y=f(x) n-järku tuletiseks yn=dny/dxn=(d/dx)*(y(n-1))=(y(n-1))´
27. Kirjeldage joone puutuja ja normaali võrrandite leidmist.
Puutuja võrrand y-y1=f´(x1)(x-x1)
ehk y-y1=k(x-x1)
Leida
parabolile y=x2-4x
puutuja, kui on antud abstsiss x0
= 3
x0=
3 seega y0=
32-4*3=-3
Puutepunkt ehk P(3;-3)
tõusu k ehk f´(x)’i leian
y´=2x-4 k=f´(3)6-4=2
Panen saadud andmed lihtsalt valemisse:
y+3=2(x-3) y=2x-9
Normaali võrrand: y-y1=-(1/f´(x))*(x-x1)
(ülesannet lahendan samamoodi nagu puutuja leidmisel ainult et lõpus
on k ehk tõus negatiivne ja nimetajas!
28. Rolle’i teoreem, tema geomeetriline interpretatsioon.
L’Hospitali reegel.
Rolle’i
teoreem: Kui lõigus [a;
b] pideva ja vahemikus (a;
b) diferentseeruva funktsiooni f
väärtused otspunktides a
ja b
on võrdsed, siis vahemikus (a;
b) leidub vähemalt üks funktsiooni
f
tuletise nullkoht.
Kui funktsioonil f (x) vahemikus (a; b) tuletist
ei ole, siis
ei
tarvitse teoreemi väide olla õige.
Näiteks on lõigul [-1; 1] pidev funktsioon y = (1-
x2/3)3/2 ( alumina joonis), mille tuletis
ei muutu nulliks selle lõigu üheski punktis.
L’Hospitali reegel:
Kui või ja eksisteerib piirväärtus siis
29. Taylori valem, Maclaureni valem. Taylori valemi tuletamine.
Taylori valem:
n-astme polünoom (hulkliige):
Näiteid polünoomidest: ; ;
Suvalise reaalarvu a korral on polünoom Pn(x) esitatav kujul:
Taylori valemi tuletamine:
Olgu y = f(x) mingis punkti a sisaldavas vahemikus n+1 korda diferentseeruv.
Leiame n-astme polünoomi, mis rahuldab tingimusi:
; ; ;
Koraldame otsitava polünoomi (x-a) astmete järgi:
Leiame vajalikud tuletised :
Asendades C1, C2 ,..., Cn , saame otsitava polünoomi:
Jääkliige:
Taylori valem:
Kui a = 0, siis Maclaureni valem:
30. Kirjeldada Newtoni meetodit võrrandite ligikaudsel lahendamisel.
Eeldused võrrandile:
f on pidev lõigus [a;b], kus f(a) ja f(b) on vastupidiste märkidega
f’ ja f’’ on pidevad ning nullist erinevad lõigus [a;b]
Kui need eeldused on täidetud, siis saab näidata:
et võrrandil f(x)=o leidub lahend x, väärtuste a ja b vahel
seejuures x on ainus lahend a ja b vahel
alglähendiks tuleb valida lõigu otspunktidest see, kus f(x) märk ühtib f’’(x) märgiga
Lähendite jada koondumine
Tehtud eeldustel saab veel näidata, et:
lähendite jada(x0) koondub esialgse võrrandi lahendiks x
koondumise kiirust saab hinnata
kus
Olgu tarvis lahendada võrrand f (x) = 0.
Kuidas leida x*, et f (x*)
= 0?
Olgu x0 esialgse võrrandi alglähend (lähislahend), mille
võib
saada näiteks skitseerides funktsiooni f (x) graafiku.
Kirjutame punktis x0 välja funktsiooni f (x)
jaoks esimest järku
Taylori valemi ja arvutame selle abil f (x*).
31. Diferentseeruva funktsiooni kasvamis-, kahanemis-ja
konstantsustingimused.
mis on aluseks Newtoni iteratsioonalgoritmile
Saame x* ≈x1 s.o.
x1 on lahendi x* teatav lähend,
mis teatud tingimustel asutub paremaks lähendiks kui x0.
Teades
nn. alglähendit x0, võime
üksteise järel arvutada
lähendid x1, x2,
…, xn, xn+1,
…
Viimast
valemit nimetataksegi
Newtoni iteratsioonivalemiks.
Eeldused võrrandile:
Teeme teatavad eeldused:
1. f on pidev lõigus [a; b], kus f (a)
ja f (b) on vastupidiste märkidega
2. f ´ ja f´´ on pidevad ning nullist erinevad
lõigus [a; b].
Kui need eeldused on täidetud, siis saab näidata:
1. et võrrandil f (x) = 0 leidub lahend x*
väärtuste a ja b vahel
2. seejuures x* on ainus lahend a
ja b vahel
3. alglähendiks tuleb valida lõigu otspunktidest see, kus f (x)
märk ühtib f ´´(x) märgiga.
32. Funktsiooni ekstreemumite tarvilikud ja piisavad tingimused.
Funktsiooni ekstreemumi tarvilik tingimus:
*Lokaalne ekstreemum võib funktsioonil olla vaid tema kriitilises
punktis
Funktsiooni ekstreemumi piisavad tingimused:
* Kui f´ (x)> 0 (f - kasvab) punkti a vasakpoolses ümbruses ja
f´ (x) * f´(x)0 (f-kasvab) punkti a parempoolses ü
* kui f´(x) on punkti a vasakpoolses ja parempoolses ümbruses ühe ja sama märgiga, siis punktis a lokaalset ekstreemumit ei ole.
33. Funktsiooni graafiku asümptoot, asümptootide liigid, teha
selgitav joonis.
Kui funktsiooni y=f(x) argumendi kaugenemisel lõpmatusse või
lähenemisel mingile piirvärtusele selle funktsiooni graafikuks
oleva joone kaugus mingist sirgest läheneb nullile,siis seda sirget
nimetatakse selle funktsiooni grafiku asümptoodiks.
Asümptooti võrrandiga
x = a
nimetatakse püst-
ehk vertikaalasümptoodiks.
Asümptooti võrrandiga
y = mx + b
nimetatakse kaldasümptoodiks.
Kui m
= 0, siis
kaldasümptooti
nimeatakse rõht-
ehk horisontaalasümptoodiks.
Kui punkt (x;
y) läheneb
kaldasümptoodile protsessis
. x
→ +∞ (x
→−∞ )
siis kaldasümptooti
nimetatakse parempoolseks
(vasakpoolseks)
kaldasümptoodiks.
Asümptootide leidmine:
Sirge x
= a on
funktsiooni f
graafiku
püstasümptoot
punkti a
parempoolses (vasakpoolses) ümbruses siis ja ainult siis, kui
lim f
(x )=
±∞ ( lim f( x)
= ±∞
x
→a
+ x
→a−
Sirge y
= mx + b on
funktsiooni f
graafiku
parempoolne
kaldasümptoot siis
ja ainult siis, kui
m=
lim f(x)/
x, b=
lim(f( x)
−mx)
x→+∞ x→+∞
Sirge y
= mx + b on
funktsiooni f
graafiku
vasakpoolne
kaldasümptoot siis
ja ainult siis, kui
m
=lim
f(x)/ x, b=
lim(f(x)
−mx)
x→−∞ x
→−∞
34. Määramata integraal, määramata integraali omadused, määramata
integraali arvutusvõtted (ositi integreerimine ja asendusvõte).
Määramata integraal
Avaldist F(x)
+ c,
kus F(x)
on funktsiooni f(x)
mingi
algfunktsioon ja c
∈
R on
suvaline konstant, nimetatakse
funktsiooni f(x)
määramata
integraaliks ja
tähistatakse kujul
∫ f(x)
dx.
Konstanti c
nimetatakse
integreerimiskonstandiks.
Määramata integraali omadused
1) (∫f(
x)
dx)'=
f (x)
2) ∫dF
(x
) = F(x
) +c
3) ∫(f
(x)
±g(x
)) dx= ∫f(x
) dx±
∫g(x)
dx
4) ∫a
f(x
) =
a
∫f(x)
dx
Ositi integreerimine
Ositi integreerimise valem
Kui u
= u(x)
ja v = v(x)
on diferentseeruvad funktsioonid ning
leidub, siis leidub ka ,
kusjuures
∫ udv=
uv−∫vdu
Muutuja vahetus
Muutuja vahetus määramata integraalis
Kui x=
ϕ(t)
, siis
∫f(x
) dx=∫
f(ϕ(t
))ϕ′(t
) dt
35. Kirjeldada ratsionaalfunktsiooni integreerimist.
Ratsionaalfunktsiooni integreerimine
Seega on antud lihtmurru lahutus osamurdudeks:
(X2+2)/(x+1)
3*(x-2)=
(-2/9)/(x+1)+(1/3)/(x+1)2+-1/(x+1)3+(2/9)/(x-2)
Ratsionaalfunktsiooni integreerimisel tuleb:
1) liigmurd teisendada polünoomi ja lihtmurru summaks .
2) lihtmurd lahutada osamurdudeks;
3) integreerida saadud polünoomi ja osamurde.
36. Esimest ja teist liiki osamurrud. Tuletada valemid nende
integreerimiseks.
Osamurrud
Ratsionaalseid lihtmurde alltood kujul nimetatakse vastavalt I, II,
III ja IV tüüpi osamurdudeks.
I
II (k
on positiivne täisarv, k
2)
III (nimetaja
nullkohad ei ole reaalsed )
IV
Osamurdude integreerimine
I
II
37. Kirjeldada kõvertrapetsi pindala leidmist.
Kõvertrapetsi pindala
y=f(x)
– lõigul [a;b] antud funktsioon, kus a 0
................................................
38. Määratud integraal ja tema omadused.
Määratud integraali definitsioon
Piirväärtust nimetatakse
funktsiooni f(x) määratud integraaliks (ehk Riemanni integraliks)
lõigus [a;b] ja kirjutatakse
Arve a ja b nimetatakse vastavalt integraali alumiseks ja ülemiseks rajaks . Lõiku [a;b] nimetatakse integreerimislõiguks
Määratud integraali omadused
Aditiivusus: kui , siis
Lineaarsus: kui , siis
Monotoonsus: kui funktsioonid f ja g on integreeruvad lõigus [a;b] ja iga , siis
Kui iga korral , siis
Olgu y = f(x) lõigul [a;b] pidev funktsioon. Siis leidub nii, et
39. Piisavad ja tarvilikud tingimused funktsiooni integreeruvuseks.
Tarvilik tingimus funktsiooni integreeruvuseks
Juhul
kui a >b, siis defineeritakse määratud integraal:
Juhul
kui a = b, siis
Teoreem: Funktsiooni integreeruvuseks mingis
lõigus on tarvilik, et ta oleks tõkestatud selles lõigus. Iga
tõkestatud funktsioon ei ole integreeruv.
Piisavad tingimused funktsiooni integreeruvuseks
Lõigus pidev funktsioon on integreeruv selles lõigus.
Lõigus tõkestatud monotonne funktsioon on integreeruv selles
lõigus.
Lõigus tõkestatud funktsioon, millel on lõplik arv katkevuspunkte ,
on integreeruv selles lõigus.
Lõigus tõkestatud funktsioon, millel on loenduv hulk
katkevuspunkte, s. t. mille katkevuspunktid moodustavad jada, on
integreeruv selles lõigus.
Kui funktsioonid f
ja g
on integreeruvad mingis lõigus,
siis ka
nende korrutis fg
on integreeruv selles lõigus.
40. Kirjeldada integraali ligikaudset arvutamist ristkülikvalemi
abil.
Leiame ligikaudse integraali väärtuse funktsioonile:
Selle leidmiseks on 2 võimalust:
või
Kuna tegu on ligikaudse arvutusega, leitakse lisaks veel arvutusvea δ
maksimaalväärtus:
Integraali väärtus on seda täpsem, mida suuremaks võetakse n.
41. Kirjeldada integraali ligikaudset arvutamist trapetsvalemi abil.
Leiame ligikaudse integraali väärtuse funktsioonile:
Lõik [a;b] jagatakse n võrdseks osaks nii, et a=x0
Kõik kommentaarid