lim = a właściwa / lim = +/-inf niewłaściwa
Ekstrema globalne funkcji
maksimum:
minimum: analogicznie
lokalne (S(x0) - sąsiedztwo) maximum (min.
- “ o)
rosnący w "n+t u« nicmalcjący n^1£,n+i—an malejący «ja"4l<a" nierosnący ^an-u—
Obustronna - jest lewo- i prawostronna
Asymptota ukośna
y=ax+b lim If(x)-(ax+b)]=0
Warunek istnienia asymptoty ukośnej:
0=,1r„£7i b= lim (f[x)-ax) Ciągłość funkcji w punkcie istnieje WM i lim f{x)=f{x0) Prawo- i lewostronna ciągłość f. w punkcie istnieje 1 im/(*) i lim f{x)=f{x0) analog.)
Wstawiając <, > zamiast <=, >= otrzymamy właściwe
Wypukłość, wklęsłość - Ixl,x2 - prosta przechodząca przez punkty Xi,f(xi) i x2, ffo)
(wkl«s*ość - >=
Zamieniając >= i <= na > i < otrzymamy definicje ścisłej wypukłości i wklęsłości Punkt przegięcia funkcji istnieje w x«, gdy f jest ściśle wypukła (wklęsła) na S'(xo) i ściśle wklęsła (wypukła) na S‘(xo)
Funkcja pierwotna na przedziale f:I - R
nazywamy funkcją pierwotną na przedziale I, gdy: VF*(x)=f(xJ Pole trapezu krzywoliniowego:
|o|=J |y(t)x'(t)|dt
Pole obszaru normalnego:
|D|=J(sM-f(x))*
Pole wycinka krzywoliniowego:
|d|=-j7 (f(e)fde
Długość łuku:
Szereg geometryczny: 2j *7
Szereg harmoniczny: ^
TWIERDZENIA:
Bolzano-Weierstrassa - Jeśli ciąg liczbowy jest ograniczony, to istnieje podciąg zbieżny. Jeśli ciąg liczbowy jest nieograniczony, to posiada podciąg rozbieżny do -•» lub +>».
Tw. o 3 ciągach - załóżmy, że '^(an-kn-Cn
a) jeśli lim a„ = lim c„ = a, to lim b» = a
b) jeśli lim a„ = +ln[ to lim b„ = +lnf
c) jeśli lim c„ = -inf, to lim b„= -inf
Warunek konieczny i wystarczający ciągłości funkcji
- f. Jest ciągła w punkcie x0 <=> f. Jest prawo- i
lewostronnie ciągła w punkcie Xo
Tw. o lokalnym zachowaniu znaku
Jeśli funkcja f:[a,b] R jest ciągła oraz
f(xo) > 0 dla pewnego Xo E [a,b] to:
Weierstrassa (max. i min. wartości) - Jeśli funkcja f: [a,b] R jest ciągła, to jest ograniczona na [a,b] przy czym istnieją punkty c,, c2 w [a,b] takie, że: jiVbif(c,)<f(x)<f(c2)
Darboux (wartości pośrednie) - Niech m=min f[a,b] oraz M=max f[a,b). Jeśli funkcja f [a,b] — R jest ciągła to:
Warunek konieczny różniczkowalnośd f. - jeśli f: (a,b) - R jest różniczkowalna w x» E (a,b) to jest ciągła w tym punkcie
Tw. Rolle'a - jeśli f:[a,b] - R jest 1) ciągła na [a,b], 2) różniczkowalna na (a,b), 3) f(a) = f(b) to istnieje pkt. Xo E (a,b) taki, że f(x0) = 0
Tw. Lagrangc'a - jeśli f:[a,b] — R jest 1) ciągła n;
[a,b] 2) różniczkowalna na (a,b) to istnieje punkt x»
Tw.
Fermata (war. kon. istnienia ckstr. lokalnego) jeśli f: (a,b) — R jest różniczkowalna w Xo E (a,b) oraz ma w tym pkt. ekstr. lokal., to f(Xo) = 0
I war. wystarczający istnienia ckstr. Lok.
MifM-o, ■.&/«<•
(lub odwrotnie < i >) to f. ma w xo max(min) lok. właść
II war. wystarczający istnienia ekstr. lok. Załóżmy, żef:(a,b) Rjest dwukrotnie różniczkowalna na pewnym otoczeniu pkt Xo E (a,b). Jeśli: f(xo) = 0, f‘(Xo) != 0, to f ma w x0 ekstremum lok. właść. Przy czym jest to max przy f"(xo) < 0, min przy f"(xo) > 0 Warunek konieczny istnienia pkt przegięcia - jeśli f:(a,b) - Rjest dwukrotnie różniczkowalna na (a,b) oraz Xo jest pkt przegięcia f, to f"(xo) = 0 Warunek wystarczający istnienia pkt przegięcia -f jest różniczkowalna w Xo,
V f"(x)>0 i V f"(x)<0
»=S (x0) '
Tw. o całkowaniu przez podstawienie - załóżmy, że I, J są przedziałami oraz g:I - J jest różniczkowalna na I, f:J R ma na przedziale J f. pierwotną F. Wówczas (f o g)g' ma całkę nieoznaczoną na I oraz
Tw. Ncwtona-Lcibniza - jeśli funkcja f:[a,b] — R
J f(x)dx=G(b)-G(a)
jest ciągła na [a,b], to ° , gdzie
G jest dowolną f pierwotną na przedziale [a,b]
IV. o całkowaniu przez podstawienie całki oznaczonej - załóżmy, że g:[a,b] — na [alfa,be ta] ma ciągłą pochodną na [a,b], g(a)=alfa, g(b) = beta, f:[alfa,beta] Rjest ciągła na [alfa,beta]. Wówczas
JfW<tes|9U)d,
,zór. S f(9{x))9'(x)dx= j f(t)dt
rzność całki oznaczonej - jeśli f,g E ; f(x) <= g(x)dla każdego x E [a,b] to:
Addytywność całki względem przedziałów całkowania - jeśli f E R[a,b], to dla dowolnego c E (a,b) f E R[a,c] „i” R[c,b] oraz
} f(x)dx=/f(x)<b+; f(x)dx
taki, żi
Warunki wystarczające monotoniczności f. - niech f:I
- R, wówczas dla każdego x EI: f(x)=
a) =0 f stała b) >0 f rosnąca c) >= f niemalejąca d) <0 f
malejąca e) <=0 f nierosnąca
Tw. o monotoniczności - załóżmy, że f:I - R jest
różniczkowalna na I. Jeśli:
f jest rosnąca (malejąca) na I, to f(x) >= (<=) 0 dla
każdego x oraz f nie jest równa 0 na żadnym przedziale
zawartym w I
Reguła dc 1'Hospitala - jeśli limf(x)=limg(x)=0 lub ±oo
Całkowe o wartości średniej-jeśli f:[a,b] - Rjest ciągła na przedziale [a,b], to
Warunek konieczny zbieżności szeregu - Jeśli
szereg ^a" jest zbieżny, to an=0 Kreytcrium d'Alambcrta - załóżmy, że
limr(*L, limM=l
z istnieje *•**. S’M to
jeśli g<l to an jest bezwzględnie zbieżny jeśli to an jest rozbieżny
Kryterium Cauchy'ego - niech 9~ »l°nl
jeśli g<l to ^ an jest bezwzględnie zbieżny
jeśli l<g^co to 2-. an jest rozbieżny Kryterium Leibniza - jeśli ciąg (a„) jest monotonicznie zbieżny do 0, to szereg naprzemienny y (—i)nQ
“ " jest zbieżny
(albo znaki na odwrót)
Całka nieoznaczona -f:I — R. Zbiór wszystkich funkcji pierwotnych funkcji f na przedziale I nazywamy funkcją pierwotną i oznaczamy pizez:
/ f(x)dt lub J f J f(x)dx=F(x)+C,CeR Tw. o całkowaniu przez części - załóżmy, że f,g:I - R są różniczkowalne na I, istnieje całka nieoznaczona z funkcji fg na I. Wówczas istnieje całka nieoznaczona z funkcji fg' na I oraz zachodzi: f fd -fd~J f 9