Реферат по предмету "Математика"


Сборник Лекций по матану

Глава 2. Дифференциальное и интегральное исчисление функции одной переменной
§1. Основные понятия
Пусть D — некоторое множество чисел. Если задан закон, по которому каждому числу x из множества D ставится в соответствие единственное определенное число y, то будем говорить, что на множестве D задана функция, которую назовём f. Число y — это значение функции f в точке x, что обозначается формулой y = f(x).
Число x называется аргументом функции, множество D — областью определения функции, а все значения y образуют множество E, которое называется множеством значений или областью изменения функции.
Функция f называется возрастающей (убывающей) на множестве G, если для любых чисел х1 и х2 из множества G, таких что x1 f(x2)).
Так как между множеством действительных чисел и множеством точек числовой оси можно установить взаимно-однозначное соответствие, в дальнейшем изложении понятиям “число х” и “точка х числовой оси” в некоторых случаях будет придаваться один и тот же смысл. Например, вместо “значение функции при значении аргумента, равном х1” будет говориться “значение функции в точке х1”. В нижеследующем определении можно везде заменить выражение “точка х” на выражение “число х”.
Пусть ( — некоторое положительное число. (-окрестностью точки x0 называется множество всех точек x, принадлежащих промежутку (x0 - (, x0 + (), кроме самой точки x0. Принадлежность точки x (-окрестности точки [pic] можно выразить с помощью двойного неравенства
0
Число ( называется радиусом окрестности.
§2. Предел и непрерывность функции
Рассмотрим функцию y = x2 в точке x0 = 2. Значение функции в этой точке равно 4.
Отметим одну особенность поведения функции в этой точке. Можно [pic] выбрать какое-либо положительное число ( и построить (-окрестность точки y0 = 4. Очевидно, что найдется такая окрестность точки x0 = 2 (на рисунке 1 эта окрестность имеет радиус () , что если x будет лежать в этой окрестности, то соответствующее значение y, равное x2, попадет в (- окрестность точки y0 = 4. Это заключение справедливо для любого, сколь угодно малого числа (. Здесь точка x0 = 2 выбрана произвольно. Можно было бы для данной функции выбрать любую другую точку и сделать подобное заключение.
Рассмотрим функцию [pic]. Эта функция не определена в точке x0 = 2. При x0 ( 2 её можно преобразовать:
[pic].
[pic] График функции представлен на рисунке 2. Хотя исходная функция не определена в точке x0 = 2 и естественно не равна 3 в этой точке, точка y0 = 3 имеет характерную особенность. Выбрав положительное число (, можно утверждать, что если рассматривать значения x, расположенные достаточно близко к точке x0 = 2 (или лежащие в некоторой окрестности точки x0 = 2, причем радиус этой окрестности зависит от (), то соответствующие значения y попадут в (-окрестность точки y0 = 3. Всё сказанное остаётся справедливым независимо от того, насколько малым выбрано положительное число (.
Введем понятие предела функции. Число A называется пределом функции y = f(x) в точке x0 (иногда говорят, при x, стремящемся к x0), если для любого положительного числа ( можно найти такое положительное число (, что для всех x из (-окрестности точки x0 соответствующие значения y попадают в (-окрестность точки y = A.
Можно сформулировать определение предела функции по-другому. Число A называется пределом функции y = f(x) в точке x0, если для любого положительного числа ( можно найти такое положительное число (, что для всех x, удовлетворяющих условию
0
(y – A(
Тот факт, что A есть предел функции y = f(x) в точке x = x0, записывается формулой [pic]
[pic].
Как видно из второго из рассмотренных выше примеров, для того, чтобы функция имела предел в точке x = x0, не требуется, чтобы она была определена в этой точке. Рассмотрим функцию [pic]. Очевидно, что если x > 0, то y = 2x; если x
График функции изображен на рисунке 3. Легко убедиться в том, что, согласно приведенному выше определению предела, эта функция в точке x = 0 предела не имеет.
Функция y = f(x) называется непрерывной в точке x = x0, если она определена в этой точке и ее значение f(x0) равно пределу функции в этой точке: [pic].
Функция y = x2 непрерывна в точке x = 2, как и во всех точках числовой оси. Функция [pic] не является непрерывной в точке x = 2. Функция [pic] не является непрерывной в точке x = 0.
[pic]Функция, непрерывная в каждой точке открытого промежутка, называется непрерывной на этом промежутке.
Приведем свойства предела функции.
1. Функция не может иметь в одной точке два разных предела.
2. [pic], если C — постоянная функция.
3. Если существует[pic] и C — постоянная функция, то
[pic].
4. Если существуют[pic] и [pic], то существует [pic], равный [pic], а также существует [pic], равный [pic]. Если при этом [pic], то существует[pic], равный [pic].
Введем определения так называемых “односторонних пределов”.
Число B называется пределом функции f(x) в точке a справа (это записывается в виде формулы [pic] ), если для любого положительного числа ( найдется положительное число (, такое что из из условия 0
Согласно приведенному определению [pic]. Отметим, что обыкновенного предела функция [pic] в точке x = 0 не имеет.
Число С называется пределом функции f(x) в точке b слева (это записывается в виде формулы [pic] ), если для любого положительного числа ( найдется положительное число ( такое, что из условия 0
Очевидно, что функция [pic] (её график, изображен на рисунке 3) имеет два односторонних предела в точке x = 0:
[pic]; [pic].
Функция f(x) называется непрерывной в точке a справа (непрерывной в точке b слева), если
[pic] ([pic]).
Функция [pic] непрерывна справа в точке x=0.
Функция называется непрерывной на замкнутом промежутке [a, b], если она непрерывна на открытом промежутке (a, b), непрерывна справа в точке a и непрерывна слева в точке b.
Достаточно просто можно доказать теорему, связывающую понятия предела функции в точке и односторонних пределов. Мы ограничимся только формулировкой теоремы.
Для того, чтобы выполнялось равенство [pic], необходимо и достаточно, чтобы одновременно выполнялись два равенства:
[pic]; [pic]
В дальнейшем нам понадобятся понятия предела функции в бесконечно удалённых точках. Рассмотрим сначала функцию f(x), определенную на полубесконечном промежутке (х0; (). Число А называется пределом функции f(x) при х, стремящемся к бесконечности:
[pic],
если для любого положительного числа ( можно найти такое положительное число M (зависящее от (), что для всех чисел х, превосходящих М, выполняется условие:
(f(x) – A(
Пусть теперь функция f(x) определена на полубесконечном промежутке
(–(; х0). Число А называется пределом функции f(x) при х, стремящемся к минус бесконечности:
[pic],
если для любого положительного числа ( можно найти такое положительное число M (зависящее от (), что для всех чисел х, меньших, чем – М, выполняется условие:
(f(x) – A(
Отметим два, так называемых, "замечательных предела".
1. [pic]. Геометрический смысл этой формулы заключается в том, что прямая [pic] является касательной к графику функции [pic] в точке [pic].
2. [pic]. Здесь e — иррациональное число, приблизительно равное 2,72.
Приведем пример применения понятия предела функции в экономических расчетах. Рассмотрим обыкновенную финансовую сделку: предоставление в долг суммы S0 с условием, что через период времени T будет возвращена сумма ST. Определим величину r относительного роста формулой
[pic]. (1)
Относительный рост можно выразить в процентах, умножив полученное значение r на 100.
Из формулы (1) легко определить величину ST:
ST = S0(1 + r) При расчете по долгосрочным кредитам, охватывающим несколько полных лет, используют схему сложных процентов. Она состоит в том, что если за 1-й год сумма S0 возрастает в (1 + r) раз, то за второй год в (1 + r) раз возрастает сумма S1 = S0(1 + r), то есть S2 = S0(1 + r)2. Аналогично получается S3 = S0(1 + r)3. Из приведенных примеров можно вывести общую формулу для вычисления роста суммы за n лет при расчете по схеме сложных процентов:
Sn = S0(1 + r)n.
В финансовых расчетах применяются схемы, где начисление сложных процентов производится несколько раз в году. При этом оговариваются годовая ставка r и количество начислений за год k. Как правило, начисления производятся через равные промежутки времени, то есть длина каждого промежутка Tk составляет [pic] часть года. Тогда для срока в T лет (здесь T не обязательно является целым числом) сумма ST рассчитывается по формуле
[pic] (2)
Здесь [pic] — целая часть числа [pic], которая совпадает с самим числом, если, например, T - целое число.
Пусть годовая ставка равна r и производится n начислений в год через равные промежутки времени. Тогда за год сумма S0 наращивается до величины, определяемой формулой
[pic] (3)
В теоретическом анализе и в практике финансовой деятельности часто встречается понятие “непрерывно начисляемый процент”. Чтобы перейти к непрерывно начисляемому проценту, нужно в формулах (2) и (3) неограниченно увеличивать соответственно, числа k и n (то есть устремить k и n к бесконечности) и вычислить, к какому пределу будут стремиться функции ST и S1. Применим эту процедуру к формуле (3):
[pic].
Заметим, что предел в фигурных скобках совпадает со вторым замечательным пределом. Отсюда следует, что при годовой ставке r при непрерывно начисляемом проценте сумма S0 за 1 год наращивается до величины S1*, которая определяется из формулы
S1* = S0er. (4)
Пусть теперь сумма S0 предоставляется в долг с начислением процента n раз в год через равные промежутки времени. Обозначим re годовую ставку, при которой в конце года сумма S0 наращивается до величины S1* из формулы (4). В этом случае будем говорить, что re — это годовая ставка при начислении процента n раз в год, эквивалентная годовому проценту r при непрерывном начислении. Из формулы (3) получаем
[pic]. Приравнивая правые части последней формулы и формулы (4), полагая в последней T = 1, можно вывести соотношения между величинами r и re:
[pic], [pic].
Эти формулы широко используются в финансовых расчётах.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Природа в произведениях XX века
Реферат 303030, Орловская обл., г
Реферат Судьба художника и тема искусства в романе Булгакова «Мастер и Маргарита»
Реферат Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации
Реферат Государственная Дума Российской империи. Историко-правовой аспект
Реферат Правовой режим казенных предприятий
Реферат Анализ конкурентных преимуществ на примере турагентства Максимум - Турс
Реферат Банківська система України. Правові основи банківського кредитування
Реферат Філософські засади теорії нації (Міхновський, Донцов, Сціборський, Липинський)
Реферат Agent Orange A Fatal Mistake Essay Research
Реферат Россия (Российская Федерация)
Реферат Кристалохімія атомних дефектів у напівпровідниках структури сфалериту і в'юрциту.
Реферат Моё мнение о романе Н.Г. Чернышевского "Что делать?"
Реферат 3. -  10. 2011
Реферат 3. Реализация индивидуального домашнего задания