Вопросы к экзамену по математическому анализу, I семестр.
1. Множества и действия над ними. Примеры. Натуральные, рациональные, вещественные числа.
2. Понятие функции. Область определения, область значения функции. Обратная функция, сложная функция. График функции.
- Основные элементарные функции и их графики.
- Понятие предела функции на бесконечности на языке ε-δ. Примеры.
- Определения предельной, изолированной, внутренней точки. Открытое и замкнутое множество. Понятие предела функции в точке на языке ε-δ.
- Последовательности. Предел последовательности. Сходящиеся и расходящиеся последовательности. Примеры. Определение предела функции в точке на языке последовательностей.
- Односторонние пределы. Теорема о единственности предела. Теорема об односторонних пределах.
- Замечательные пределы. Вывод первого замечательного предела.
- Замечательные пределы. Вывод 3-5 замечательных пределов.
- Бесконечно малые и бесконечно большие величины. Порядок малости, эквивалентность. Теорема о замене функции на эквивалентную.
- Точки разрыва I и II-го рода. Непрерывность.
- Элементарные функции. Их непрерывность. Действия над непрерывными функциями.
- Локальные свойства непрерывной в точке функции: ограниченность, сохранение знака.
- Теорема Коши. I-ая и II-ая теоремы Вейерштрасса (одна на выбор с доказательством).
- Производная функции в точке. Геометрический и физический смысл.
- Производная функция. Свойства производных (5 свойств).
- Вычисление табличных производных:
. Производная обратной функции.
- Дифференцируемая функция. Дифференциал. Геометрический смысл дифференциала.
- Приближенные вычисления с помощью дифференциала. Пример. Инвариантность формы 1-го дифференциала. Дифференциалы старших порядков.
- Функции, заданные параметрически. Пример. Первая и вторая производная функции, заданной параметрически.
- Функции, заданные неявно. Пример. Производная неявной функции. Производные старших порядков.
- Возрастание и убывание в точке. Условия возрастания и убывания функции.
- Экстремум функции. Теорема Ферма. Геометрический смысл.
- Теорема Ролля. Геометрический смысл.
- Теорема Лагранжа о конечных приращениях. Геометрический смысл.
- Уравнение касательной и нормали к плоской кривой.
- Правило Лопиталя. Раскрытие неопределенностей 0/0, ∞/∞, 0∙∞, 1∞, 00, ∞0.
- Формула Тейлора для многочлена. Формула Тейлора в произвольной точке. Формула Маклорена. Разложение в ряд Тейлора одной из функций: ex, sin x, cos x, ln(1+x).
- Остаточный член формулы Тейлора в форме Пеано и Лагранжа. Разложение в ряд Тейлора одной из функций: ex, sin x, cos x, ln(1+x). Оценка остаточного члена.
- Достаточные условия существования экстремума (2 теоремы).
- Выпуклость, вогнутость, точки перегиба.
- Вертикальные и наклонные асимптоты.
- Наибольшее и наименьшее значение. Пример задачи на наибольшее или наименьшее значение.
- Понятие кривой в пространстве. Гладкая, регулярная кривая. Уравнение касательной. Касательный вектор. Длина плоской кривой.
- Кривизна плоской кривой. Круг кривизны.
- Полярные координаты. Примеры кривых, заданных в полярных координатах.