Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Математические формулы и методы их применения

.pdf
Скачиваний:
37
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
284.26 Кб
Скачать

·

tg a ± tgb =

sin (a ± b)

;

 

 

 

 

 

 

cos a ×cos b

 

·

ctg a ± ctgb =

sin (b ± a)

 

;

sin a ×sin b

 

 

 

 

·sh a ± sh b = 2sh a ±2 b ch a m2 b ;

·ch a + chb = 2ch a +2 b ch a -2 b ;

·ch a - ch b = 2sh a +x b sh a -2 b .

Произведения тригонометрических функций

·sin a ×sin b = 12 ×(cos (a - b) - cos (a + b )) ;

·cos a ×cosb = 12 ×(cos(a - b)+ cos (a + b )) ;

·sin a ×cosb = 12 ×(sin (a - b )+ sin (a + b )) ;

· tg a × tg b =

tg a + tg b

 

= -

tg a - tg b

 

;

 

ctg a + ctgb

ctg a - ctgb

 

 

 

 

 

 

 

·

ctg a× ctgb = ctg a + ctg b = - ctga - ctg b

;

 

 

 

tg a + tg b

tga - tg b

 

·

ctg a ×tg b = ctg a + tgb

= - ctg a - tg b .

 

 

 

 

 

tg a + ctgb

 

tg a -ctg b

 

 

Формулы понижения степени

 

 

·

cos2 a =

1+ cos 2a

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

·

sin2 a =

1- cos 2a

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

· ch2 a = ch2 2a +1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

· sh2 a = ch2 2a -1 ;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

·

cos3 a =

3cos a + cos 3a

;

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

·

sin3 a =

3sin a - sin3a .

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

- 12 -

 

 

 

Андрей Ивашов

 

 

 

 

 

 

Математические обозначения

=равно;

¹не равно;

ºтождественно равно;

:эквивалентно (подобно);

»

приближенно равно;

+, -

сложение (плюс, минус);

×, ¸

 

произведение (умножение, деление);

>

строго больше;

<

строго меньше;

³

нестрого больше;

£

нестрого меньше;

?

много больше;

=

много меньше;

| |

модуль (абсолютная величина);

const

 

константа (постоянная величина);

¥бесконечность;

"для всех;

Îпринадлежит;

Ïне принадлежит;

$существует;

Wдостоверно;

Æпустое множество;

Þнеобходимо;

Üдостаточно;

Ûнеобходимо и достаточно;

åсумма (строчная сигма);

произведение (строчная пи).

Андрей Ивашов

- 49 -

Соотношение функций углов треугольника

·sin a +sinb + sin c = 4cos a2 ×cos b2 ×cos c2 ;

·sin a + sinb - sin c = 4sin a2 ×sin b2 × cos 2c ;

·cos a + cosb + cos c = 4sin a2 ×sin b2 ×sin 2c +1 ;

·cos a + cosb - cos c = 4cos a2 × cos b2 ×sin c2 -1 ;

·sin2 a +sin2 b + sin2 c = 2 cos a ×cosb ×cosc + 2 ;

·sin2 a + sin2 b - sin2 c = 2sin a ×sin b ×cosc ;

·tg a + tgb + tg c = tg a ×tgb × tgc ;

·ctg a + ctg b + ctg c = ctg a ×ctg b× ctgc ;

·ctg a ×ctgb + ctg a ×ctg c + ctgb ×ctg c =1 .

Формулы косоугольных треугольников

·sinAa = sinBb = sinCc = 2r (теорема синусов);

·

cos a =

B2 + C2 - A2

 

(теорема косинусов);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2BC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ a + b ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A+ B

 

 

tgç

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

=

è 2

ø

 

(теорема тангенсов).

 

 

 

 

 

 

A- B

æ a - b ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg ç

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è 2

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразование выражений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìsinϕ =

 

 

b

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

a

+b

 

· asin x + b cos x =

 

 

sin (x +ϕ), íï

 

 

 

 

a2 + b2

 

 

a > 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ = arctg(b a),

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïϕ = π + arctg (b a), a < 0.

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

Обратные тригонометрические неравенства

·arcsin x > a; x Î(sin a;1] ( a < π 2 );

· arcsin x < a; x Î[-1;sin a) ( a £ π 2 );

·arccos x > a; x Î[-1; cos a) ( 0 < a < π );

·arccos x < a; x Î(cos a;1] ( 0 < a £ π );

· arctg x > a; x Î(tg a; + ¥) ( a < π 2 );

·arctg x < a; x Î(; tg a) ( a < π 2 );

·arcctg x > a; xÎ(; ctg a) ( 0 < a < π );

· arcctg x < a; x Î(ctg a; + ¥) ( 0 < a < π ).

Андрей Ивашов

- 14 -

Андрей Ивашов

- 47 -

Аналитическая геометрия (R2)

Прямая

·Ax + By + C = 0 (общее уравнение прямой);

·

y = kx + b Þ y = -

A

x - C

(уравнение прямой с угло-

 

 

 

 

 

 

B B

вым коэффициентом);

·

x - x1

=

y - y1

(уравнение прямой, по двум точкам);

 

 

 

x2 - x1

y2 - y1

 

·

ìx = a ×t + x1

(параметрическое уравнение прямой);

í

 

+ y1

 

îy = b×t

 

 

 

 

 

·ìïx = t ×(x2 - x1 )+ x1 (параметрическое уравнение íïîy = t ×( y2 - y1 )+ y1 прямой, по двум точкам);

·y - yA = k (x - xA ) (уравнение пучка прямых);

·ax + by =1 (уравнение прямой, в отрезках на осях);

·x ×cosa + y sin a - p = 0 (нормальное уравнение прямой);

·

A1x + B1 y + C1

 

= ±

A2x + B2 y + C2

(биссектриса между

 

 

A12 + B12

 

A22 + B22

двумя прямыми);

 

ì

=

λx2 + x1

 

 

 

 

ïxA

1+ λ

 

 

 

·

ï

 

(деление отрезка в данном отношении).

í

 

λy2 + y1

 

ï

=

 

 

 

 

ïyA

1+ λ

 

 

 

 

î

 

 

 

 

Расстояния

·d = (x2 - x1 )2 + (y2 - y1)2 (между двумя точками);

· d = ± AxA + ByA + C (от точки до прямой);

A2 + B2

·d = x0 cos a + y0 sin a - p (от точки до прямой);

·

d = ±

 

C1 -C2

 

 

(между параллельными прямыми).

 

 

A2 + B2

 

 

 

 

 

Отношения между объектами

·

k1 = k2

,

A1

=

B1

(условия параллельности прямых);

 

 

 

 

 

A2

B2

 

Андрей Ивашов

 

 

- 16 -

z - частное решение неоднородного уравнения:

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

éD < 0 Þ z = Aemx ;

 

 

 

 

 

 

êae Þk

2

+ pk + q ¹ 0 êD = 0 Þ z = Ax e ;

 

 

 

 

 

 

ê

mx

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

2

mx

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

mx

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëD > 0 Þ z = Axe

;

 

 

 

 

 

f (x)

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ép2

+ (q -ω2 )2 ¹ 0Þ z = Acosωx+ Bsinωx;

= ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êM cosωx+ N sinωx Þ ê

 

 

 

 

 

 

= x(Acosωx + Bsinωx);

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

2

Þ z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëp = 0, q =ω

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

éq ¹ 0 Þ z = Ax2 + Bx +C;

 

 

 

 

 

ê

 

 

+bx+ c

Þ

 

 

 

 

 

 

êax2

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êq = 0, p ¹ 0 Þ z = x(Ax2 + Bx +C).

 

 

 

ë

 

(

 

 

)

 

 

 

( )

 

ë

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì

¢

 

 

 

 

 

 

α

ï

(

) ( )

(

) ( )

 

ìα 0;

ï

y + g

 

x

 

y = f

x

y

 

 

 

 

 

ìz

+ 1-α g x z = 1-α f x

 

 

¹

· í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Þ

,

í

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïz

= y1−α

 

 

 

 

 

 

 

îα ¹1.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−α

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îy = z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(уравнение Бернулли).

Андрей Ивашов

- 45 -

·x2 - y2 =1 (каноническое уравнение гиперболы); a2 b2

· (x - x0 )

2

 

(y - y0 )

2

= 1

(уравнение гиперболы со сме-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щённым центром);

 

a2

 

 

b2

 

 

· y = ± ba x (уравнение асимптот гиперболы);

· ε = ca >1 (эксцентриситет гиперболы мера сжатия);

· p = b2 (фокальный параметр гиперболы). a

Парабола

·y2 = 2 px (каноническое уравнение параболы);

·

( y y0 )

2

= 2 p (x

x0 )

(уравнение параболы со смещён-

 

ным центром)

·

x = -

p

 

 

(директриса параболы - направляющая);

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

·

p = b2

(фокальный параметр параболы).

 

a

 

 

 

 

 

Системы координат

·

ìx = x0 + a;

(перенесение начала координат);

í

 

 

+ b.

 

îy = y0

 

 

 

·

ìx = x0 cos a - y0

sin a;

(поворот координатных осей);

í

 

 

 

 

 

 

 

îy = x0 sin a + y0 cosa.

 

ìx = r cos a;

·ïíy = r sin a; (полярные координаты).

ï

ïîr = x2 + y2 .

Приложения

xa

· SV = ± 12 xb xc

·

SY =

é

ù

êa´ bú

 

 

ë

û

Андрей Ивашов

ya

1

(площадь треугольника по трём

yb

1

вершинам);

yc

1

 

(площадь параллелограмма по двум векторам).

- 18 -

Степенные уравнения высших порядков

·y = a0 xn + a1xn1 +K+ an1x + an ;

·y = (x x1 )(b0xn1 + b1xn2 + K + bn2x + bn1 ) ;

 

 

a xn + a xn1

+K+ a

x + a

n 1

n 2

 

 

 

r

·

 

0

1

n1

n

= b x

+b x

 

+K+ b

x +b

+

 

 

 

 

x - x1

 

0

1

 

n2

n1

 

x - x1

 

(теорема Безу, где r - остаток, x1

- корень y(x) );

 

éì+ + Þ - êí- -

· êî êì+ -

êêëíî- + Þ +

(правило Декарта чередование знаков коэффициентов степенного уравнения, оп- ределяет знаки вещественных корней дан- ного уравнения, не применимо в случае ком- плексных корней);

 

ìc + c + c +K+ c

+ c = -a ;

 

 

 

ï

1

 

2

3

n1

n

1

 

 

 

ïc c

2

+ c c +K+ c c +K+ c c = a

;

 

ï

1

 

1 3

2 3

n1 n 2

 

·

íc c c + c c c +K+ c c c = -a

;

 

 

ï

1

2 3

1 2 4

n2 n1 n

2

 

 

 

ïK

 

 

 

c c = (-1)n a

 

 

 

 

ïc c c ×K×c

.

 

 

 

î

1

2

3

 

n2 n1 n

n

 

 

 

(теорема Виета для нахождения веще-

ственных корней степенных функций высших порядков).

Тригонометрические уравнения

·

sin x = a;

x = (1)n arcsin a + π n,

n Z;

− π 2 arcsin a ≤ π 2 ;

·

cos x = a;

x = ±arccos a + 2π n,

n ÎZ;

0 £ arccos a £ π ;

·

tg x = a;

x = arctg a + πn,

nÎ Z;

-π 2 < arctg a < π 2 ;

·

ctg x = a;

x = arcctg a + πn,

nÎ Z;

0 < arcctg a < π ;

·sh x = a; x = Arsh a ;

·ch x = a; x = Arch a ;

·th x = a; x = Arth a ;

·cth x = a; x = Arcth a .

Частные случаи тригонометрических уравнений

·sin x = 0; x = πn, n ÎZ ;

·sin x =1; x = π2 + 2πn, n ÎZ ;

·sin x = -1; x = - π2 + 2π n, nÎZ ;

Андрей Ивашов

- 43 -

Вектор

·AB{xa - xb; ya - yb; za - zb} (по двум точкам);

·

→ →

æ

→ → ö

→ →

a× b

= ç a,b ÷

=| a | ×| b | ×cos(α ) (скалярное произведение);

 

 

è

ø

 

 

→ →

= (xa + ya

+ za )×(xb + yb

+ zb ) = xa xb + ya yb + za zb

 

·

a× b

(скаляр-

ное произведение);

→ → → →

·a´ b = [a,b] =|| a | ×| b | ×sin (α )| (векторное произведение);→ →

 

 

 

 

 

 

 

→ →

i

j

k

 

 

 

 

 

xa

ya

za

 

 

 

 

·

a´ b =

 

(векторное произведение);

 

 

xb

yb

zb

 

 

 

 

·

→ → →

 

æ

ö

 

æ

ö

(смешанное произведение

 

 

a b c

= a ç b´ c ÷

= ç a´ b ÷ c

векторов);

 

 

 

è

ø

è

ø

 

→ → →

 

xa

ya

za

 

 

 

xb

yb

zb

 

·

a b c

=

(смешанное произведение векторов);

 

 

 

xc

yc

zc

 

·

æ

→ → ö

=

a´ç b´ c ÷

 

 

è

 

 

ø

 

·

æ

 

ö

=

ç a´ b

÷

´ c

 

è

 

 

ø

 

 

æ → →ö

æ

→→ ö

b ç a c ÷ - c ç a b ÷

è

ø

è

ø

æ

→ → ö

æ

→ →ö

b ç a c ÷

- aç b c ÷

è

ø

è

ø

(двойное векторное про- изведение);

(двойное векторное про- изведение);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(xb - xa )2 + (yb - ya )2 + (zb - za )2 (длина вектора);

·

| AB |=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(xa )2 +

( ya )2 + (za )2 (модуль вектора).

·

| a |=

Отношения между объектами

 

 

 

 

 

×

 

 

 

 

·

sin(α ) =

 

(N

S)

(угол между прямой и плоскостью);

 

 

 

 

 

 

 

| N |

×

| S |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

cos (α ) =

 

(N1× N2 )

 

(угол между плоскостями);

 

 

 

 

 

 

 

 

| N1

|

×| N2

|

 

 

 

x

ì-¥ < x < +¥;

· F(x) = P(-¥ < X < x) = ò ϕ (t )dt,

ï

ïíϕ (x) - плотность.

−∞

î

(функция распределения непрерывной величины);

+∞

·M ( X ) = ò xϕ (x)dx (математическое ожидание);

−∞

+∞

· D (X ) = ò (x - M (X ))2 ϕ (x)dx (дисперсия).

−∞

Андрей Ивашов

- 20 -

Андрей Ивашов

- 41 -

Матрицы

Операции над матрицами

 

 

 

 

 

 

 

çæ a11

a12

L a1n ÷ö

 

çæ b11

b12

L b1n ÷ö

 

 

· Amn ± Bmn = Cmn =

ç a21

a22

L a2n ÷

±

ç b21

b22

L b2n ÷

=

 

ç

 

M O M

÷

ç

M

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç M

÷ ç

M O M ÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

am2

 

 

÷

 

ç

 

bm2 L

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è am1

L amn ø èbm1

bmn ø

 

 

 

 

çæ a11 ± b11

a12 ± b12

L a1n ± b1n ÷ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

ç a21 ± b21

a22 ± b22

L a2n ±b2n ÷

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

M

 

 

 

M

 

O

 

M

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

± bm1

am2

± bm2

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è am1

L amn ± bmn ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

çæ a11

a12

L a1n ÷ö

 

çæ b11

b12

L b1l ÷ö

 

 

 

·

Amn × Bnl = Cml

=

ç a21

a22

L a2n ÷

×

çb21

b22

L b2l ÷

=

 

 

ç

M

 

 

 

÷

ç

M

M O M

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

M O M ÷ ç

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

am2 L

÷

 

ç

 

 

bn2

L

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è am1

amn ø èbn1

bnl ø

 

 

 

 

çæ a11b11 +a12b21 +L+a1nbn1

a11b12 +a12b22 +L+a1nbn2

 

L a11b1l +a12b2l +L+a1nbnl ÷ö

 

=

ç a21b11 +a22b21 +L+a2nbn1

a21b12

+a22b22 +L+a2nbn2 L a21b1l +a22b2l +L+a2nbnl ÷

;

ç

 

M

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

O

 

M

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

èam1b11 +am2b21 +L+amnbn1 am1b12

+am2b22 +L+amnbn2 L am1b1l +am2b2l +L+amnbnl ø

 

 

 

 

æ λ × a11

 

λ × a12

L λ ×a1n

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

λ × Amn

= ç

λ ×a21

 

λ ×a22

L λ ×a2n ÷ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

M

 

 

 

M

O

M

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

λ ×am1

 

λ × am2

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

L λ × amn ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойстваопределителей

·det ( A) = a11 = a11 (определитель первого порядка);

·

det (A) =

a11

a12

= a11a22 - a12a21

(определитель второ-

 

 

 

 

a21

a22

 

 

го порядка)

·

det(A)=

 

a11

a12

a13

 

 

 

 

 

 

a21

a22

a23

=

 

 

 

 

a31

a32

a33

 

 

=(a11a22a33 +a12a23a31 + a13a21a32 )-(a13a22a31 + a12a21a33 +a11a23a32 )

(определитель третьего порядка);

Андрей Ивашов

- 22 -

· ln (1+ x) = x -

 

 

x2

 

+

x3

 

-

x4

+K+ (-1)n1 ×

xn

 

+K, -1< x £1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ex =1+ x +

x2

+ x3

 

+K+

xn

 

+K,

 

x

 

< +¥ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

sin x = x -

x3

 

+

 

x5

 

-

x7

 

+K+ (-1)n1 ×

 

 

 

 

 

 

+K,

 

 

 

 

 

x

 

< +¥ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n -1)!

 

 

 

3!

 

 

 

 

5!

 

 

 

7!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

cos x = 1-

x2

 

+

 

x4

 

-

x6

 

+K+ (-1)n ×

x2n

+K,

 

x

 

< +¥ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

2!

 

 

 

 

4!

 

 

 

6!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

arcsin x = x +

1

 

×

x3

 

 

+ 1

×

3 × x5

+

 

1 ×

3 ×

5

×

x7

+K,

 

 

 

 

x

 

< 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

4

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

arctg x = x - x3

 

+ x5

 

- x7

 

 

 

 

 

 

+K+ (-1)n1 ×

x2n1

 

 

+K,

 

 

 

 

x

 

£1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

arsh x = x -

1

×

 

x3

 

+

1 ×

3 ×

 

 

 

x5

-

1

 

× 3

×

5

 

×

x7

 

±K,

 

 

 

x

 

< 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

4

5

 

 

2

 

4

 

6

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

arth x = x + x3

 

+ x5

 

K,

 

 

 

 

 

 

x

 

<1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· sh x = x + x3

+

z5

 

+K,

 

x

 

< +¥ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

 

 

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ch x = 1+

x2

 

+

x4

 

+K,

 

x

 

< +¥ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

2!

 

4!

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m-1 K m-

n-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· (1+x)

 

=1+mx+

m(m 1)

x2 +K+

 

(

 

 

)

(

 

 

 

(

 

 

 

 

))

xn +K,

x

<1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

n+1

 

 

 

 

 

(приближенное вычис-

·

ò f (x)dx =

òåcn xndx

= åcn

 

 

 

 

 

 

 

 

n +1

 

 

 

 

ление интегралов).

 

a

 

 

 

 

 

 

a n=a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=a

 

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

- 39 -

Производные функций

Определение производной

· u¢(x) = lim Du = lim u (x + Dx)- u(x) .

x0 Dx x0 Dx

Таблицапроизводных

·(uс )¢ = с ×uс−1 ×u¢ ;

·(c)¢ = 0 ;

·(cu )¢ = cu ×ln c×u¢ ;

·(eu )¢ = eu ×u¢ ;

·(logc u)¢ = u ×1ln c ×u¢ ;

·(ln u)¢ = 1u ×u¢ ;

·(sin u)¢ = cosu ×u¢ ;

·(cosu)¢ = -sin u ×u¢ ;

·(tg u)¢ = cos12 u ×u¢ = sec2 u ×u¢ ;

·(ctgu)¢ = - sin12 u ×u¢ = -cosec2 u ×u¢ ;

·(sec u)¢ = secu × tg u ×u¢ ;

·(cosecu)¢ = - cosecu ×ctg u ×u¢ ;

·

(arcsin u)¢ =

 

 

 

1

×u¢ ;

 

 

1

- u2

 

 

 

 

¢

 

 

 

1

 

¢

 

·

(arccosu) = -

 

 

×u

;

 

 

 

 

 

1- u2

 

·(arctgu)¢ = 1+1u2 ×u¢ ;

·(arcctgu)¢ = -1+1u2 ×u¢ ;

Андрей Ивашов

- 24 -

Значения функций комплексных аргументов

( z = a + bi = z (cosϕ + i ×sinϕ) )

·ln (z ) = ln z + i × arg (z) ;

·

sin z = eiz - eiz

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

sh z = ez

- ez

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

cos z =

eiz + eiz

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

ch z =

ez

 

+ ez

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eiz - eiz

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

ez - ez

 

 

sh z

 

 

 

·

tg z =

 

 

 

 

 

= cos z

;

 

·

th z = ez

+ ez

 

= ch z

 

;

 

i ×(eiz

+ eiz )

 

 

 

 

·

ctg z =

i ×(eiz + eiz )

=

cos z

;

·

cth z =

ez

+ ez

=

ch z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

z

- e

z

sh z

 

 

eiz

- eiz

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

sec z =

 

2

 

=

 

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

·

sec z =

 

 

 

2

 

 

 

 

=

 

1

 

;

 

eiz + eiz

cos z

 

 

ez

+ ez

 

ch z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

cosec z =

 

 

2i

 

=

 

 

1

 

 

;

 

·

cosech z =

 

 

 

 

2

=

 

1

;

e

iz

- e

iz

 

sin z

 

 

e

z

 

z

sh z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- e

 

 

 

 

arcsin z = -i ×ln(i × z +

 

 

 

)= -i ×arsh(i × z) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

1- z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arccos z = -i × ln (z + i ×

 

)= -i ×arch z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

1- z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· arctg z = - i × ln 1+ i × z = -i ×arth (i × z) ; 2 1-i × z

· arcctg z = 2i × ln ii ×× zz +-11 = i ×arcth (i × z) ;

·arsh z = ln (z + z2 +1)= -i ×arcsin (i × z) ;

·arch z = ln (z + z2 -1)= i ×arccos z ;

·arth z = 12 ×ln 11+- zz = -i ×arctg(i × z) ;

·arcth z = 12 × ln 11+- zz = i ×arcctg (i × z) .

Андрей Ивашов

- 37 -

Параметрические функции

·ìïx = x(t ) , y¢(x) = y¢(t) .

íïîy = y (t ) x¢(t )

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

( y - y0 ) = y¢(x0 )×(x - x0 ) (уравнение касательной);

·

( y - y0 ) = -

 

1

×(x - x0 )

(уравнение нормали);

 

y¢(x0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é f ¢(x) > 0 Þ

функция возрастает;

(признаки

возрас-

·

тания

и

убывания

êê f ¢(x) < 0 Þ

функция убывает.

функции);

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é f ¢¢(x) > 0 Þ

вогнутость функции;

(признаки

вогнуто-

·

сти и

выпуклости

êê f ¢¢(x)< 0 Þ

выпуклость функции.

функции);

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïì f ¢ (x) = 0;

 

 

 

 

 

 

 

ïì f ¢ (x) = 0;

 

 

·

íï f ¢ (x - Dx) < 0; Þ min f (x); íï f ¢ (x - Dx) > 0; Þ max f (x) ;

 

ï

 

 

 

 

+ Dx) > 0.

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

ï f ¢ (x

 

 

 

 

ï f ¢ (x + Dx) < 0.

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

ìf ¢

(

x

)

= 0;

 

 

 

 

 

ìf ¢

(

x

)

= 0;

 

(экстремумы

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

·

ïíf ¢¢(x) > 0.Þmin f (x); ïíf ¢¢(x) < 0.Þ max f (x)

функции);

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

ì f ¢¢(x) = 0;

 

 

 

ì f ¢¢(x) = 0;

 

 

 

 

·

íï f ¢¢(x - Dx) < 0;

íï f ¢¢(x - Dx) > 0; (точки перегиба);

 

îï f ¢¢(x + Dx) > 0. îï f ¢¢(x + Dx) < 0.

 

 

 

·

k =

 

 

 

 

 

y¢¢

 

 

 

 

(кривизна функции);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

(1+ (y¢)2 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

·

f (x) = f (a + Dx) » f (a)+ f ¢(a)Dx,

Dx = x - a

(приближен-

ное вычисление значения функции в данной точке).

·S = 1 βòρ2 (ϕ)dϕ (площадь криволинейного сектора);

2 α

·S = 2π òb ux 1+ (u¢x )2 dx (площадь поверхности вращения);

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

l = ò

 

 

 

¢

2

dx

 

(длина дуги кривой);

 

1+ (ux )

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(длина дуги кривой, заданной па-

 

l = ò

 

(xt¢)

2

 

 

 

 

2

 

 

·

 

 

+ ( yt¢)

dt

раметрически);

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = ò

2

 

(

ρϕ¢ )

2

dϕ

(длина дуги кривой в полярных

·

 

ρϕ +

 

координатах);

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

V = òb S (x)dx,

 

S (x) - поперечное сечение (объём тела);

 

é

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

(x) -u2 (x))dx - вокруг оси OX ;

 

 

êVx = π ò(v2

(объём

·

ê

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a < b

тела вра-

ê

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(y)

 

 

 

 

(y))dy - вокруг оси OY.

щения);

 

ê

 

 

 

2

- u

2

 

êVy = π ò(v

 

 

 

 

ë

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

A = òb F (x)dx (работа переменной силы).

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

- 26 -

Андрей Ивашов

- 35 -

Эквивалентность бесконечно-малых

 

·

sin x : x,

 

x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

tg x : x,

 

x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ln (1+ x) : x, x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ex -1: x, x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

arcsin x : x,

 

x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

arctg x : x,

 

 

x ® 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

ax -1

: x Þ (ax -1) : x ×ln a, x ® 0 ;

 

 

 

 

 

ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

(1+ x)m -1

: x Þ ((1+ x)m -1): x ×m, x ® 0 .

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение бесконечно-малых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é1

 

 

 

Þ α (x) и β (x) эквивалентны;

 

 

 

α

( x)

 

 

ê

 

 

 

Þ

 

α (x) и β (x) одного порядка малости;

·

 

lim

=

êconst ¹ 0

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x®x0

β

(x)

 

 

ê0

 

 

Þ α (x) более высокого порядка, чем β (x);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

Þ

 

 

β (x) более высокого порядка, чем α (x).

 

 

 

 

 

 

 

 

ë¥

 

 

 

 

Способы раскрытия неопределенностей

·

 

lim(u - v) = [¥ - ¥]= lim

(1 v)-

(1 u)

=

é0

ù

;

 

 

 

1 (u × v)

 

ê

ú

 

 

 

x®x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x®x0

 

 

 

 

ë0

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

v

 

é 0 /0

]

 

· lim(u ×v) = [0× ¥]

= lim

 

= lim

= ê[

 

 

;

 

 

 

1 u

 

 

 

 

 

x®x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

®x0 1 v

x®x0

 

ê[¥ / ¥]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

éé

 

0

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

ë0

 

û

 

 

 

 

 

= exp lim (v ×lnu) = [0 ×¥];

·

 

limu

 

=

ë¥

û = lim e

 

 

 

 

v

 

êé

 

 

0 ù

 

 

 

v×lnu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x®x0

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x®x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êé1¥ ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëë

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0xm + a1xm-1 +K+ am

 

ém > n Þ ¥;

 

 

 

(Золотая

·

 

lim

= êm = n Þ a

 

b ;

 

теорема - об

 

 

x®¥

b0 xn + b1xn-1 +K+ bn

 

 

ê

 

 

 

0

0

 

 

отношении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

многочленов);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëm < n Þ 0.

 

 

 

 

 

 

u

 

é[0 /0]

 

 

 

u¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

lim

 

 

= ê

 

 

 

 

= lim

 

 

(правило Лопиталя).

 

v

 

 

 

 

 

v

 

 

x®x0

 

ê[¥ / ¥]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

x®x0 ¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

 

 

 

 

 

 

 

 

- 28 -

 

 

 

 

 

 

 

·

òb u (x)dx = (b - a)u(c), a < c < b (теорема о среднем);

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

m(b - a) £ òb u(x)dx £ M (b - a),

 

 

m = minu (x); M = max u(x) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

b u

(x)dx » hæ

y0

 

+ y + y +K+ y -

+

yn

ö

 

(формула трапеций);

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

hæ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æa+bö

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

(формула

 

·

òu(x)dx=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b-a)

 

3

ç y(a) +4yç

 

2

÷+ y(b)÷, h =

2

Симпсона);

 

 

a

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¥

(x)dx = blim®+¥

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

òu

 

òu (x)dx (несобственный интеграл).

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подстановки Эйлера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìì

 

 

 

t

2

 

- c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïïx =

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

at + b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 - c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax

2

+ bx + c = t - a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a ×t + b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =

 

 

 

ax

2

 

+ bx + c + ax, a > 0

;

íï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at

+ bt - c

 

a

 

 

 

 

 

 

ïï

 

ax

2

+ bx + c =

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a ×t + b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïdx = 2

 

 

at

+

bt + c

a

dt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

at + b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ct -2 b ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïïx = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

a - t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сt2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax2 + bx + c - c

 

 

·

ïï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- bt + сa

 

 

 

t =

 

 

 

, c > 0

 

 

ax

2

+ bx + c =

 

;

 

 

 

 

;

íï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a - t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

ïî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

t2 - bt + a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a - t2 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îïdx = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìì

 

 

-ax2 + x1t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïïx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

t

 

 

- a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(x

 

 

- x

)t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x - x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, (x

¹ x )ÎR .

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

íï

 

ax

 

+ bx + c =

 

 

1

 

2

 

 

;

t

=

 

a

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x - x1

 

 

ïî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

- a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

2a(x2 - x1)t

dt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïdx =

 

(t

2

- a)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 33 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциальное исчисление

Основные понятия

·df ( x) = f ¢(x) dx (дифференциал функции);

·dn f (x) = f (n) (x)dxn (дифференциал высшего порядка);

·

du =

u dx +

u dy +

u dz,

u = f (x, y, z)

(полный

диффе-

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

ренциал);

 

·

Du »

u

Dx +

u

Dy + u

Dz (малое приращение);

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

u =

u cosα +

u cos β +

u cosγ

(производная функции по

 

 

l

x

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

направлению);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

gradu =

u r

 

u r

 

u r

 

ìu

,

u

,

u ü

(градиент

ска-

x

i +

y

j +

z

k

= í

y

ý

лярного поля);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îx

 

 

z þ

·

 

grad u

 

 

æ u ö2

 

æ u ö2

 

æ u

ö2

 

 

 

 

 

 

= ç

 

÷

 

+ ç

÷

+ ç

÷ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è ¶x ø

 

 

è ¶y ø

 

è ¶z

ø

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

- 30 -

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегралы

Таблицаинтегралов

· òxrdx =

xr+1

+ C, r ¹ -1 ;

 

 

 

 

 

 

 

r +1

 

· ò 1 dx = ln

 

x

 

+ C ;

 

 

x

rx

 

· òrxdx =

 

+ C, 0 < r ¹1 ;

 

ln(r)

 

 

 

·òexdx = ex + C ;

·òln (x)dx = x ×ln (x)- x + C ;

·òsin (x)dx = - cos (x)+ C ;

·òcos(x)dx = sin (x)+ C ;

·òtg (x)dx = - ln cos x + C ;

·òctg (x)dx = ln sin x + C ;

·

 

 

 

 

1

 

 

dx =

 

 

cosec( x)dx = ln

 

æ x

ö

+ C ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg ç

 

÷

 

 

ò sin ( x)

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è 2

ø

 

 

 

 

·

 

 

 

 

1

 

 

 

dx =

 

 

 

sec (x )dx = ln

 

æ

x

+

π ö

 

+ C

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg ç

 

 

 

÷

 

ò cos (x )

 

ò

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

·

ò

 

 

 

 

1

 

 

dx =

ò cosec

2

(x )dx = - ctg (x ) + C ;

 

sin

2

( x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

ò

 

 

 

 

 

1

 

 

dx =

òsec

2

(x)dx = tg(x) + C ;

 

 

cos

2

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

1

 

 

 

dx =

1

 

 

 

 

æ x ö

+ C, r ¹ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg ç

 

 

 

÷

;

 

 

 

 

ò x2

 

+ r2

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è r ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ò

 

 

 

1

 

 

 

dx =

 

 

1

 

 

x - r

 

+ C, r ¹ 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

x

2

 

- r

2

 

 

 

 

x + r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ò

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = ln

x + x2 ± r2

+ C ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

± r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = arcsin

ç

 

 

 

÷ + C,

r ¹ 0 ;

 

 

 

ò r2 - x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è r

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Андрей Ивашов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 31 -