матан Бесов - весь 2012
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2a2(n − 1)(t2 + a2)n−1 |
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x1 = x2 x t
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+ sin |
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1 |
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1 + u2 |
1 + u2 |
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u = sin x, u = cos x, |
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eαx |
dx, |
||||||||||||||
sin βx |
||||||||||||||||||
n N ϕ(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= cos αx |
sin αx eαx |
arcsin x arccos x |
||||||||||||||||
arctg x arcctg x ln x |
|
|
|
|
|
! eαx sin βx dx + C1 = |
||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
I = ! eαx cos βx dx = |
eαx sin βx |
|
− |
α |
||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|||
= |
eαx sin βx |
+ |
αeαx cos βx |
− |
α2 |
! |
eαx cos βx dx + C2 = |
|||||||||||
|
|
β2 |
|
|
||||||||||||||
|
β |
|
|
|
β2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
= |
eαx(β sin βx + α cos βx) |
− |
α2 |
I + C2. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β2 |
|
|
β2 |
I = eαx(β sin βx + α cos βx) + β2C2 =
α2 + β2
= eαx(β sin βx + α cos βx) + C. α2 + β2
6◦
!
" !
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
! |
|
|
|||
! |
e |
x |
|
sin x |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
dx, |
|
|
dx, |
e−x2 dx |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
x |
|
|
x |
|
|
|
|
|||||
! # |
$ % & |
||||||||||||||
! |
|
|
dϕ |
! |
|
$ |
|
|
|
||||||
|
|
|
, |
|
|
|
|
1 − k2 sin2 ϕ |
dϕ, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1!− k2 sin2 |
ϕ |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dϕ |
|
|
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|
||
|
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. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
(1 + h sin2 ϕ) 1 − k2 sin2 ϕ |
§ Rn
' R
! x y
ρ(x, y) 0 ( )
! x y "* "*
&
#◦ ρ(x, y) = 0 x = y+
$◦ ρ(x, y) = ρ(y, x) ( )+
%◦ ρ(x, y) ρ(x, z) + ρ(z, y) ( )
, "" "
- "
. * "
*
ε
'
!
Rn
, n N
Rn
x (x1, . . . , xn) n |
|
|
|
|
|
ρ(x, y) = (x1 − y1)2 + . . . + (xn − yn)2. |
(#) |
- Rn |
|
x1 xn / x
. 1◦ 2◦ Rn . 3◦
Rn x + y
λx λ R x = (x1, . . . , xn)
y = (y1, . . . , yn)
x + y (x1 + y1, . . . , xn + yn) x, y Rn, λx (λx1, . . . , λxn) x Rn, λ R.
Rn
x Rn ! " #
$ x − y Rn
x − y = (x1 − y1, . . . , xn − yn), x, y Rn.
|
|x| x12 + . . . + xn2 . |
|
|||
ρ(x, y) = |x − y|" |
|
|
|
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
x |
y |
|
|x| |y| x, y Rn. |
|
|
|
& |
|||
|
i |
i |
|
|
|
i=1
. $ " / n = 2 0 *
, + !
" /$ n N" # +$ $ ! & |x| > 0 |y| > 0"
/ a, b 0
(a − b)2 = a2 − 2ab + b2 0, ab |
a2 |
+ |
b2 |
. |
|||||||||
|
|
||||||||||||
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
||
1 a a t b 2 |
√ |
|
$ t > 0 |
||||||||||
|
|
||||||||||||
|
t |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ab |
a2t |
+ |
b2 |
|
(a, b 0, t > 0). |
|
|
|
|||||
|
2t |
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
§ Rn
/ * a = xi b = yi
i
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|x|2t |
|y|2 |
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
xiyi |
|
|
+ |
|
t > 0. |
||
2 |
|
||||||||
|
i=1 |
|
|
|
2t |
||||
t = |
||xy|| |
|
& " |
|
|
|x + y| |x| + |y| |
x, y Rn. |
0 |
. $ " |
|
|
n |
n |
|
|x + y|2 = (xi + yi)2 = |x|2 + 2 xiyi + |y|2. |
|
|
i=1 |
i=1 |
|
/ 3 + 45
|x + y|2 |x|2 + 2|x| |y| + |y|2 = (|x| + |y|)2,
!"
6 0 !
"
. $ 3◦ "
/$ x, y, z Rn x = x − y y = y − z" x + y = = x − z" 0
|x + y | |x | + |y |, " " |x − z| |x − y| + |y − z|,
+$
ρ(x, z) ρ(x, y) + ρ(y, z).
/ Rn - $
ε $ , Rn"
/ ε > 0 ε a
Rn !
Uε(a) {x Rn : |x − a| < ε}.
Uε(a) Rn
ε > 0 a
a Rn
{x(m)}∞m=1 x(m) Rn
{x(m)}∞m=1 a
lim x(m) = a x(m) → a m → ∞
m→∞
lim |x(m) − a| = 0,
m→∞
ε > 0 mε N
|x(m) − a| < ε m mε.
! "
x(m) Uε(a) m mε.
{x(m)}∞1 Rn
a = Rn
k = 1, . . . , n
lim x(km) = ak,
m→∞
x(km) ak x(m) a
#" " "
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
− ai)2 |
= |x(m) − a|. |
||
|x(m) − ak| |
(x(m) |
||||
k |
|
|
i |
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
$! E Rn |
||||
R > 0% |
|
|
|
||
E UR(0) |
|
||||
|
{x(m)} |
! & '
R > 0% |x(m)| < R m N
!
§ |
|
|||
# " |
" {x(m)} ( |
|||
" " |
|
k |
1 k |
n |
" " {x(m)}∞ |
|
) |
||
|
k |
m=1 |
||
" " {x(m) |
}∞ |
|
||
|
|
1 |
m=1 |
* " +, '
" " {m(1) |
}∞ |
|
|
|
|
|
|
|
j |
j=1 " "- |
|||||
" " {x(mj(1))}∞ |
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
j=1 - |
|
||
) |
" " |
{x(mj(1))}∞ |
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
j=1 |
||
* " +, ' |
|
||||||
" " {m(2) |
}∞ |
" |
{m(1) |
}∞ |
|
||
j |
j=1 |
j |
j=1 |
||||
" " {x(mj(2)) |
}∞ |
|
|
|
|
||
|
|
2 |
j=1 - |
|
|
||
! . ! n " |
|||||||
' "- {m(1)} {m(2)} |
{m(n) |
} |
|||||
|
|
j |
|
j |
|
j |
|
& ! " "
' " {x(mj(k))}∞ |
- |
|
k |
j=1 |
|
k = 1, . . . , n |
{x(mj(n)) |
}∞ |
/ - " |
||
|
k |
j=1 |
k = 1, . . . , n " - -
" ' 0 " 1
(n)
" " {x(mj )}∞j=1 - "
"
§
x Rn
E Rn
ε > 0 : Uε(x) E.
$! E Rn !
'
- ! Rn
ε Uε(a) a Rn
Rn
Uε(a) x Uε(a)
r |x − a| < ε δ ε − r > 0
Uδ (x) Uε(a) y Uδ (x)
Uε(a) y Uδ (x) |y − x| < δ |
|
||
|
|
|
|
|
|y − a| |y − x| + |x − a| < δ + r = ε, |
||
y Uε(a) |
|
||
|
|
||
◦ |
|
|
|
"◦ |
|
! |
|
# $ |
|
||
|
|
|
|
%
& x x
U (x)
% ε x '
$ (
U (x) x ' ε > 0 Uε(x) U (x)
()
lim x(m) = a
m→∞
U (a) ε Uε(a)
% *
+
˚ \ { } ˚ \ { }
Uε(x) Uε(x) x , U (x) U (x) x .
a Rn
E Rn
{x(m)}∞ : a = x(m) E m N, lim x(m) = a.
1 m→∞
, int E {x+ x -
E} E
§ |
|
||
3 |
a Rn |
||
E Rn |
ε > 0. |
|
|
|
˚ |
|
|
E ∩ Uε(a) = |
|
||
|
. |
||
/ 3 |
, E Rn |
||
|
|
|
|
$ Rn |
||
|
|
|
* |
||
{x: |x − a| r} r > 0 n = 1 |
|
||||
|
|
|
|||
◦ # |
|
|
|||
|
! |
|
|
|
|
"◦ $ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
E Rn , |
|
E E {x : x Rn, x - E}
E
0 E
) E = E
E E Rn
E = a -
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E a E |
|
||||||||||
$ |
|
||||||||||
{y(m)} : a = y(m) |
|
|
|
|
εm |y(m) − a| → 0 m → ∞. |
||||||
E, |
|||||||||||
a - |
|
E |
|||||||||
1 a |
|
2 |
|
||||||||
E |
. |
||||||||||
|
|
|
|x(m) − a| → 0 m → ∞. |
|
|||||||
{x(m)} : a = x(m) E, |
|
y(m) E x(m) = y(m) y(m)E y(m) E
y(m) E x(m)
E |x(m) − y(m)| < 12 εm
! {x(m)} x(m) E
0 < 12 εm |y(m) − a| − |x(m) − y(m)| |x(m) − a|
|x(m) − y(m)| + |y(m) − a| < 32 εm.
" a E
# $ %
E = E.
& ' ! G
! F
# F
G ' Rn F \ G
G \ F '
( a Rn '
E Rn Uε(a) ε > 0
E E
∂E E Rn '
) '* E
+ E
E (
∂Uε(a) = {x : |x − a| = ε}, Uε(a) ∩ ∂Uε(a) = ,
∂{x : |x − a| ε} = {x : |x − a| = ε} {x : |x − a| ε}.
#
,◦ E ' ) ) )
E ∩ ∂E = -
.◦ E ) ) )
∂E E-
§
/◦ E Rn ) ) ) ) Rn \ E '
0 3◦
∂E = ∂(Rn \ E)
# E Rn
' %
,◦ ∂E ∂E = ∂E -
.◦ E \ ∂E = int E- /◦ E ∂E = E
)
E Rn '
diam E sup |x − y|.
x,y E
E, F Rn '
dist(E, F ) inf |x − y|.
x E,y F
1 )
Rn '
E F Rn E ∩ F =
dist(E, F ) > 0
# 0 dist(E, F ) = d
2
{x(m)}, {y(m)}, x(m) E, y(m) F m N,
|x(m) − y(m)| → d m → ∞
3 2 ' 4 5 6 ! 7 '
{x(m)} * 2 {x(mk )}∞k=1
{y(mk )}∞k=1 * 2
{y(mkj )}∞j=1
x(mkj ) → a, y(mkj ) → b j → ∞.
E F a E b F
d |a − b|
|a − x(mkj )| + |b − y(mkj )| + |x(mkj ) − y(mkj )|→0 + 0 + d = d
j → ∞ d = |a − b| a = b
E ∩ F = d > 0
!
E " F "
# Γ Rn $
%
Γ = {x(t) : α t β} =
= {(x1(t), . . . , xn(t)) : α t β}, &'(
xi " % % [α, β] ) * (i = 1, . . . , n)
% + & (
x(α) % +
x(β) "
Rn % + %$
+ % GRn + , %- - a b $ + Γ &'( + G &Γ G( +, +
a b &x(α) = a x(β) = b(
. % G G Rn %$
+
# E Rn % ,
+ , + %- $
,-+ X Y &E = X Y X ∩ Y = (
+ E + +, + + $ ! + X + Y &E ∩ ∂X ∩ ∂Y = ( / +
% E + $
, + + ''
/ , ,
§ |
|
K Rn
{Gα}α Ω %Rn K Gα
K Gα {Gα}α Ω
α Ω
{Gαi }mi=1 m N K
§
0 ) *
f : X → R, X Rn, &'(
% ) * 1 % X $
Rn n N # X
% + f 2 f (x) = = f (x1, . . . , xn) + ) * f
x = (x1, . . . , xn) X
f % +
{(x, xn+1) (x1, . . . , xn, xn+1) Rn+1: x X xn+1 = f (x)}
0 ) * + f '◦ x x X3
4◦ x x X3
◦ E E X
) * + f $
E x(0) " + E 2
A % + f x → x(0)
E & 5 + lim |
f (x) = A( |
|
|||
|
ε > 0 δ > 06 |
E x→x(0) |
|
|
|
'( |
|f (x) − A| < ε x E 0 < |x − x(0)| < δ |
||||
|
|
|
|
˚ |
|
4( ε > 0 U (x |
(0) |
|
(0) |
||
|
)6 |f (x) − A| < ε x E ∩ U (x |
) |
|||
( |
lim f (x(m)) = A {x(m)}6 |
x(m) E \ {x(0)} x(m) → x(0) |
|||
|
m→∞ |
|
|
|
|
|
m → ∞ |
|
|
|
|
. + - $
+ n = 1
A A ˆ
R R
n = 1
|
˚ |
|
(0) |
) |
E Uδ (x |
|
|||
δ > 0 E = X |
lim |
f (x) |
||
E |
x→x(0) |
|
|
|
lim f (x) f
x→x(0)
x → x(0)
f
E x(0)
E |
lim f (x) |
E |
x→x(0) |
!
|
|
|
|
˚ |
(0) |
ε > 0 δ > 0 : |f (x ) − f (x )| < ε |
x , x |
|
E ∩ Uδ (x ). |
||
! |
|
||||
" # $% # # |
& $% # ' |
' ( |
% |
% |
#
% $% # # !
' % #
) * + ) * , $% # #
! " - $ f "
( E Rn
E ( f (E) #
B > 0
|f (x)| B x E.
. # / % n = 10 #
' / 0 $ f ( E
# E Rn x(0)
E " |
lim f (x) |
E |
x→x(0) |
§
# δ > 0 f E ∩
∩˚
Uδ
! ( n = 1
E = U (x0)
! $
$ f : X → R ( E X (
E δ0 > 0 |
˚ |
(x |
(0) |
) |
Uδ0 |
|
% % Γ / ' % x(0)0 % L / ' % x(0)0 l / % x(0)0
lim f (x) f
E x→x(0)
x(0) Γ L
e/ l = {x Rn1 x = x(0) + te t 0} |e| = 10
2 lim f (x) |
lim f (x1(0) +te1 |
l x→x(0) |
t→0+0 |
xn(0) + ten) # e = (e1, . . . , en) |
|
$ f x(0)
%
' 2
$ ' '
f (x, y) =
1 y = x2,
0 y = x2,
(0, 0)
(
# & $ '
' |
|
xy |
(x2 + y2 > 0) |
|
f (x, y) = |
||
|
|
||
|
x2 + y2 |
(0, 0) (
#
3 $% ' '
# '
'