Свойства функций непрерывных в точке

1)Если f(x), g(x) – непрерывны в точке x₀, то f(x) ± g(x); f(x)• g(x); f(x)/g(x) (g(x) ≠ 0) – также непрерывны в точке x_0.

Докажем, что F(x) = f(x)•g(x) непрерывна в точке x₀

Дано: f(x) и g(x) – непрерывны в x₀ Û lim f(x) = f(x₀); lim g(x) = g(x₀)

^{X ® Xo X ® Xo}

lim (f(x)•g(x)) = limf(x)•lim g(x) (по свойству предела функции) = f(x₀)•g(x₀) (по

^{X ® Xo X ® Xo X ® Xo}

определению непрерывности) ® F(x) = f(x)•g(x) непрерывна в x₀.

 

2) f(x) – непрерывна в точке x₀, существует такая окрестность точки

f(x₀) > 0 x₀, во всех точках которой f(x) > 0.

 

 

Производная функции и ее геометрический смысл.

Приращением функции y =f(x) в точке x₀ называется разность

Δу=f(x)-f(x₀)= f(x+Δx)-f(x0)

Производной от функции y=f(x) в точке х0 наз. Предел отношения Δу/Δх, когда Δх→0 (при усл., что этот предел существует)

Написать обозначение производной.

Геометрический смысл производной.

Пусть Г- график функции y=f(x). Рассмотрим на Г т. А(x0,f(x0)) и т. В (x0+Δx,f(x0+Δx))

В

С

y=f(x) А

 

 

Прямая АВ называется секущей. Будем считать, что y=f(x)-непрерывная функция, тогда если Δх→0, то f(x0+Δx)→f(x0), т.е. В→А при Δх→0.

Пусть γ – угол наклона секущей относительно оси ОХ. Если существует предел lim γ=γ0 при Δх→0, то прямая, проходящая через А и образующая с осью ОХ угол γ0, называется касательной к Г в точке А.

Пусть С(f(x0+Δх), f(x0)) – точка, дополняющая отрезок АВ до прямоуг. треугольника АВС. Т.к. АС//ОХ, то tgγ =Δу/Δх. Переходя к пределу, получим: tgγ0=f′(x0)

Т.е. геометрический смысл производной состоит в том, что f′(x0) – это тангенс угла наклона касательной к графику y=f(x) в точке (x0,f(x₀))_.

Уравнение касательной.

Найдем ур-е касательной к графику Г ф-и y=f(x) в точке А(х0, f(x0)): т.к. т. А принадлежит Г и ур-ю касательной, то f(x0)=kx0+b, откуда b= f(x0)-kx0, значит, касательная задается след. Ур-м:

y= kx+ f(x0)-kx0= f(x0)+k(х-x0)

Т.к. k= f′(x0), то

y=f(x0)+ f′(x0)(х-х0).

Односторонние производные.

Правой(левой) производной от y=f(x) в точке x₀ называется предел f′(x0)=lim (f(x+Δx)-f(x0))/Δх при Δх→0+0(Δх→0-0).

Если левая и правая производные функции в точке x₀ сущ-т, и они равны, то производная f′(x0) сущ-т и равна им. Если же левая и правая производные функции в точке x₀ не равны, то y=f(x) не имеет производной в точке x_0.

Правила дифференцирования

Теорема. Если функции u=f(x), v=g(x) дифференцируемы в точке х0, то сумма, разность, произведение и частное этих функций также дифференцируемы в точке ч0 и выполняются следующие формулы:

(U+(-)v)′=u’+(-)v’

(uv)’= u’v + uv’

(u/v)’= (u’v - uv’)/v²

Производная сложной и обратной функций.

Теорема. Если функция y=f(x) дифференцируема в точке t0, g(t0)=x0, то сложная функция y=f(g(x)) также дифференцируема в точке t0 и выполняется след. Формула:

f’(g(x))=f’(x0)*g’(t0)

Теорема. Если y=f(x) имеет обратную ф-ю x=g(y) и в точке х0 производная f′(x) не равна 0, то обратная функция g(y) диф-ма в точке y0=f(x0) и

g’(y)=1/f(x0)