1. Осн. понятия Мат.модель – любой набор кр-ний; неравенств и иных мат. Соотношений, которая в совокупности описывает интересующий нас объект. Мн-во вещест. чисел разбивается: на рационал. и иррац. Рац. – число, которое можно представить в виде p/q где p и q – цел. числа. Иррац. – всякое вещественное число, которое не явл. рационал. Любое вещ. число можно представить в виде бесконеч. десят. Дроби а, а1,а2…аn… где а –люб. число, а а1, а2 … аn числа, приним. целые знач. Некоторые числовые множества. Мн-ва – первичное понятие, на уровне здравого смысла, его не возможно точно определить. Для описания мн-в единая символика, а именно, если в мн-во А входят только эл. х, которые обладают некоторым св-вом S(x), то тогда мн-во А описывается А={х вып-ся усл S(x)}. Подмн-ва – если А и В 2 мн-ва и все эл-ты мн-ва А сод-ся в В, то А наз-ся подмн-вом В, А В, если в В сод-ся эл-ты отличные от эл-тов мн-ва А, то В строго шире А, то А наз-ся собственным подмн-вом В. АВ. А=В- мн-ва совпадают. Операции с мн-воми А В={х!х принадл. либо А, либо В} – обьединение мн-в А и В. А В={ххА и хВ} пересечение мн-в А и В. А\ В={ххА, но хВ}дополн. к м-ву В во мн-ве А Числовые мн-ва R,N,Z,Q - стандартные обозначения мн-в на числ. прямой. (а,в)= {ха<х<в} – интервал из R (открытый промежуток, т.к. не содержит границ) [а,в] – замкнутый промежуток сод. гранич. т-ки. (а,в] – полуинтервал. Окрестностью т-ки х наз-ся любой интервал содержащий т-ку х, необязательно симметричную. 2. Грани числовых мн-в Пусть Х – непустое мн-во веществ. чисел. Мн-во Х назся огран. сверху(снизу), если сущ-ет число с такое, что для любого х Х вып-ся неравенство сх(хс). Число с наз-ся верхн.(нижн.) гранью мн-ва Х. Мн-во, огран. сверху и снизу наз-ся ограниченым Если мн-во имеет 1 верхнюю грань то она имеет их бесчисленное мн-во. Пример X=R+ - ограничено снизу, но не сверху, значит не ограничено. Точные грани числовых мн-в Пусть мн-во Х ограничено сверху, если это мн-во содержит макс число, т.е. наименьшую из своих верхних граней, то это число назся макс мн-ва Х и обозначается Х*=maxX. Если мн-во содержит мин число Х* , то оно min мн-ва Х Пример Х=[0,1) то max[0,1) не . min [0,1)=0 Число Х* наз-ся точной верхн. гранью, мн-ва Х, если во-первых оно явл. верхн. гранью этого мн-ва, а во-вторых при сколь угодном уменьшении Х* получ. число перестает быть верх. гранью мн-ва. Верхн. грань – supX=x*, а нижн. грань infX=x* Теорема. Любое непустое ограниченное сверху (снизу) числ. мн-во имеет точную верх(ниж) грань. Таким образом у огран. мн-ва обе грани , док-во основано на непрерывности мн-ва действит. чисел. 3. Числовые последовательности Если для каждого нат. числа n определено некоторое правило сопоставляющее ему число xn, то мн-во чисел х1,х2, … ,хn, … наз-ся числовой последовательностью и обозначается {xn}, причем числа образующие данную посл-ть наз-ся ее эл-ми, а эл-т хn общим эл-том посл-ти . !Порядок следования эл-тов оч. важен, перестановка хотя бы 2-х эл-тов приводит к др. посл-ти. Основные способы задан. посл-ти: а) явный, когда предъявляется ф-ла позволяющая по заданному n вычислить любой эл-т n, т.е. xn=f(n), где f- некоторая ф-ция нат. эл-та. б) неявный, при котором задается некоторое рекуррентное отношение и несколько первых членов посл-ти. Пример: а) xn=5n x1=5, x2=10 б) x1=-2 xn=4n-1 –3, n=2,3… х2=-11, х3=-47
Ограниченные последовательности(ОП) Посл-ть {xn} наз-ся огран. сверху(снизу), если найдется какое-нибудь число {xn} M(m) xnM n (xnm n) посл-ть наз-ся огранич., если она огранич. сверху и снизу. Посл-ть {xn} наз-ся неогранич., если для любого полного числа А сущ-ет эл-т хn этой посл-ти, удовлетворяющий неравенству xn>А. | 4. Сходящиеся и расходящиеся посл-ти Большое внимание уд-ся выяснению вопроса: обладает ли данная посл-ть сл-щим св-вом (сходимости) при неогранич. Возрастании номеров посл-ти эл-ты посл-ти сколь угодно близко приближаются к некоторому числу а или же этого св-ва нет. Опр Если для любого >0 найдется такой номер N, для любого n >N:xn-a< Все посл-ти имеющие предел наз-ся сходящимися, а не имеющее его наз-ся расходящимися.
Связь сходящихся посл-тей и б/м. Дает сл. теорему Теорема Для того чтобы посл-ть xn имела пределом число а необходимо, чтобы эл-ты этой посл-ти можно было представить в виде xn=a+n, где посл-ть {n}0, т.е. является б/м. Док-во а) Допустим, что xna и укажем посл-ть n удовл. равенству xn=a+n. Для этого просто положим n=xn-a, тогда при nxn-a равно растоянию от xn до а 0 => n б/м и из равенства преобразования определяю n получаем xn=a+n.
Свойство б/м Если {xn},{yn}- любые посл-ти, то их сумма {xn+yn}, это есть пос-ть с общим членом xn+yn. Аналогично с разностью, частным и умножением. Т-ма о св-вах б/м а) {xn}и{yn}-б/м пос-ти, б/м 1) их сумма, разность и произведение являются б/м 2) Произведение любой огранич. посл-ти на б/м являются б/м !О частном не говорят, т.е. частное б/м может не быть б/м. Посл-ть {xn} явл. б/б, если для любого числа с>0 сущ-ет номер N для всех номеров n>N xn>c. !Понятие б/б не совпадает с неограниченной: посл-ть может быть неогранич., но не является б/б. Пример 1,1/2,3,1/4,5,1/6,7… явл. неогранич., т.е. принимает сколь угодно большие по модулю значения, однако в ней имеются эл-ты со сколь угодно большими номерами принимающие дробные знач. и сколь угодно малые по модулю.
Св-ва сходящихся посл-тей Теорема «Об единственности пределов» Если посл-ть xn сходится, то она имеет единственный предел. Док-во (от противного) {xn} имеет два разл. Предела a и b, аb. Тогда согласно определению пределов любая из окрестностей т. а содержит все эл-ты посл-ти xn за исключением конечного числа и аналогичным св-вом обладает любая окрестность в точке b. Возьмем два радиуса = (b-a)/2, т.к. эти окрестности не пересекаются, то одновременно они не могут содержать все эл-ты начиная с некоторого номера. Получим противоречие теор. док-на. Теорема «Сходящаяся посл-ть ограничена» Пусть посл-ть {xn}а >о N:n>Nxn-a< эквивалентна а- n>N => что каждый из членов посл-ти удовлетворяет неравенствуxn c = max {a-,a+,xn,…,xn-1} Теорема «Об арифметических дейсьвиях» Пусть посл-ть {xn}a,{yn}b тогда арифметические операции с этими посл-тями приводят к посл-тям также имеющие пределы, причем: а) предел lim(n)(xnyn)=ab б) предел lim(n)(xnyn)=ab в) предел lim(n)(xn/yn)=a/b, b0 Док-во: а)xnyn=(а+n)(b+n)=(ab)+(nn) Правая часть полученная в разности представляет сумму числа a+b б/м посл-тью, поэтому стоящая в левой части xn+yn имеет предел равный ab. Аналогично др. св-ва. б) xnyn=(а+n)(b+n)=ab+nb+an+nn nb – это произведение const на б/м аn0, nn0, как произведение б/м. => поэтому в правой части стоит сумма числа а …; убывающей, если x1>x2>…>xn>xn+1>
> xm(пусть m- это n с крышкой):xm> n>m => при n> при n> |
Для док-ва введем вспом-ю ф-цию y=(1+x)^1/x, x> Док-м что ф-ция у монотонно убывает и огран. сверху =>lg(1+x1)>x>0 (4). Возьмем любую лин. ф-цию вида y=kx которая превосходит lg(1+x) при всех x> 1>2=>1>
1>1>2, а это равносильно равенству (3). Поскольку y>x>0 => kx> >x>
)bn => c1=c2 =>)(bn-an)=с2-с1=>
X =>X=>
|
A,=>
B=>
х0, и x>x0, вып-ся условие xn>
>0 найдется такое число В> > =>
>>
>>, =>
х0, х> Формально это означает, что для любой посл-ти сходящейся к х0 при xn> x0+o как раз означает стремление к х0 по мн-ву значений >
А независимо от того, приближается ли х к х0 по значению >
|
t=1/x => из предела (2) => n x:n=[x] =>x
. Сведем эту ситуацию к пред. Случаю путем замены переменной y=-x =>
С)=>
> x0,x>
Q=f(k)=k^1/2 Q-объем выпуска продукции, к – объем капитала. D(f)=R+=> и равно 0 => |