1)GÖRKƏM LİMİTLƏR
Əgər verilmiş istənilən qədər kiçik 0 ədədinə qarşı elə ( ) 0 tapmaq
mümkündürsə ki,
f (x)
funksiyasının təyin oblastındakı 0 x a
onda A ədədinə
x a şərtində
f (x) funksiyasının limiti deyilir və
lim
xa
f (x) A kimi yazılır.
Funksiyaların limitlərinin hesablanmasında aşağıdakı limitlərdən geniş istifadə edilir:
lim sin x 1
(birinci görkəmli limit),
x0 x
1 x 1
lim (1 )
x x
lim 1
0
e 2,71828... (ikinci görkəmli limit).
2.3)Funksyanın nöqtədə kəsilməzliyi.Kəsilmə nöqtələrinin təsnifatı.
2.3)Funksyanın nöqtədə kəsilməzliyi.Kəsilmə nöqtələrinin təsnifatı.
§7. Funksiyanın kəsilməzliyi. Kəsilmə nöqtələrinin təsnifatı
Tərif1. Tutaq ki,
y f (x)
funksiyası
x x0
nöqtəsində və onun
müəyyən ətrafında təyin olunmuşdur. Əgər
lim
xx0
f (x) f (x0 )
(1)
şərti ödənərsə,
deyilir.
y f (x)
funksiyasına x x0 nöqtəsində kəsilməz funksiya
Bu tərifdən görünür ki,
y f (x)
funksiyasının
x0 nöqtəsində
kəsilməz olması üçün aşağıdakı şərtlər ödənməlidir:
y f (x) funksiyası x0 nöqtəsində təyin olunmalıdır,
x x0 nöqtəsində bu funksiyanın sonlu limiti olmalıdır,
lim
x x0
f ( x) f ( x0 ) olmalıdır.
Tərif2. ( " "dilində): 0 ədədinə qarşı ( ) 0 ədədini
tapmaq olarsa ki,
f (x) -in təyin oblastına daxil olan,
x x0
şərtini
ödəyən bütün x -lər üçün
f (x) f (x0 )
bərabərsizliyi ödənilsin, onda
f ( x) funksiyasına x0 nöqtəsində kəsilməz funksiya deyilir.
Tərif3. (artım mənada nöqtədə kəsilməzliyin tərifi)
lim y 0 .
x0
Əgər
lim
x x00
f ( x) f ( x0 )
( lim
x x00
f ( x) f ( x0 ) )
bərabərliyi ödənilərsə, onda
f (x)
funksiyasına x0
nöqtəsində soldan
(sağdan) kəsilməyən funksiya deyilir.
Funksiyanın verilmiş nöqtədə kəsilməyən olması üçün zəruri və kafi şərt, bu funksiyanın həmin nöqtədə həm sağdan, həm də soldan kəsilməz olma-
sıdır.
şərt
f ( x)
funksiyasının
x0 nöqtəsində kəsilməz olması üçün zəruri və kafi
f (x0 0) f (x0 ) f (x0 0)
bərabərliyinin ödənilməsidir.
(2)
f (x) funksiyasına o zaman [a,b] parçasında kəsilməyən funksiya deyilir ki, o (a,b) intervalında kəsilməyən, a nöqtəsində sağdan kəsilməyən, b nöqtəsində isə soldan kəsilməyən olsun.
Parçada kəsilməyən funksiyanın xassələri:
T1 (Veyerştrasın 1-ci teoremi). Parçada kəsilməyən funksiya həmin par-
parçada məhduddur.
T2 (Veyerştrasın 2-ci teoremi). Parçada kəsilməz funksiya həmin par- çada özünün dəqiq yuxarı və dəqiq aşağı sərhəddini alır.
T3 (Bolsano-Koşi). Parçada kəsilməyən funksiya bu parçanın uclarında müxtəlif işarəli qiymətlər alırsa, onda bu funksiya parçanın daxilindəki ən azı bir nöqtədə sıfra çevrilir.
T4. Əgər
y f (x)
funksiyası [a,b] parçasında kəsilməzdirsə, bu par-
çada özünün ən böyük və ən kiçik qiymətlərini alır.
Əgər
f (x) və g(x) funksiyası x0
nöqtəsində kəsilməyəndirsə, onda
f (x) g(x),
f (x) g(x) ,
f (x) / g(x) ,
(g(x) 0)
funksiyaları da x0
nöqtəsində kəsilməyəndir.
u (x)
funksiyası x0
nöqtəsində,
y f (x)
funksiyası isə
u0 (x0 )
nöqtəsində kəsilməzdirsə, onda u f ((x))
mürəkkəb funk-
siyası
x0 nöqtəsində kəsilməyəndir.
f (x)
funksiyası üçün x0
nöqtəsində (1) şərti ödənilmədikdə, x0
nöqtəsi
f (x) in kəsilmə nöqtəsi adlanır. Deməli x0
nöqtəsi
f (x)
funksiyasının kəsilmə nöqtəsidirsə, onda (2) münasibətindəki bərabərliklərin heç olmasa biri pozulmalıdır.
Əgər
x0 nöqtəsi
f ( x)
funksiyasının kəsilmə nöqtəsidirsə və bu
nöqtədə funksiyanın sonlu
f (x0 0) və
f (x0 0) sol və sağ limitləri varsa,
onda x0 nöqtəsinə
f (x) funksiyasının birinci növ kəsilmə nöqtəsi deyilir:
f (x) funksiyasının x0 kəsilmə nöqtəsində
f ( x0 0) f ( x0 0) f ( x0 )
münasibəti ödənildikdə,
mə nöqtəsi deyilir.
x0 nöqtəsinə
f (x) -in aradan qaldırıla bilən kəsil-
Funksiyanın x0 nöqtəsində
f ( x0 0) f ( x0 0)
münasibəti ödınildikdə, x0 nöqtəsinə
si deyilir və
f (x) -in sonlu sıçrayışlı kəsilmə nöqtə-
d f (x0 0) f (x0 0)
fərqi
f (x) -in
x0 nöqtəsindəki sıçrayışı adlanır. d ədədi, x0
nöqtəsində
f (x) funksiyasının necə dəyişdiyini xarakterizə edir.
Beləliklə, funksiyanın birinci növ kəsilmə nöqtələri aradan qaldırıla bilən və sonlu sıçrayışlı kəsilmə nöqtələrindən ibarət olur.
Əgər
f ( x)
funksiyasının x0
kəsilmə nöqtəsində
f ( x0 0) və
f ( x0 0) limitlərinin heç olmasa biri yoxdursa ya da sonsuzluğa bərabərdir-
sə, onda x0 nöqtəsinə
f ( x) funksiyasının ikinci növ kəsilmə nöqtəsi deyilir.
Funksyanın törəməsinin tərifi
Törəmənin tərifi. Tutaq ki,
y f ( x) funksiyası qeyd olunmuş x
nöqtəsinin müəyyən ətrafında təyin olunmuşdur. x arqumentinə bu nöqtədə
elə
x artımı verək ki,
x x
x -in qeyd olunan ətrafına daxil olsun.
Aşağıdakı nisbətə baxaq:
y f (x x) f (x)
x x
(1)
Tərif. x 0 şərtində (1) nisbətinin sonlu limiti varsa, bu limitə
y f (x) funksiyasının x nöqtəsindəki törəməsi deyilir və
y ,
f '(x) , dy , df (x)
dx dx
simvollarından biri ilə işarə olunur. Tərifə əsasən
yaza bilərik.
f '(x)
lim
x0
f (x x) f (x)
x
(1) nisbətinin
x 0 şərtində sonlu sağ (sol) limiti varsa, bu limitə
f (x) funksiyasının x nöqtəsində sağ (sol) törəməsi deyilir:
f '(x) lim
x0
x0
f (x x) f (x) , ( f
x
'(x) lim
x0
x0
f (x x) f (x)) .
x
f ( x) funksiyasının x nöqtəsində törəməsinin olması üçün həmin nöqtədə bu funksiyanın sonlu sol, sağ törəmələrinin varlığı və bir-birinə
bərabər olması zəruri və kafi şərtdir:
f '(x) f '(x) f '(x) .
Verilmiş x nöqtəsində (x(a,b)) törəməsi olan funksiyaya həmin nöqtədə diferensiallanan funksiya deyilir. (a,b) intervalının hər bir nöqtəsində törə-
məsi olan funksiya həmin intervalda diferensiallanan funksiya adlanır. Funk- siyanın törəməsinin tapılması əməlinə funksiyanın diferensiallanması deyilir
Törəmə cədvəli
(x )' x1
( R) ,
( x )' ,
(log a
x)'
1 ,
x ln a
(ax )' ax ln a,
(ln x)' 1
x
(x 0) ,
(ex )' ex ,
(sin x)' cos x ,
(cos x)' sin x ,
(tgx)'
1 ,
cos2 x
(ctgx)'
1 ,
sin 2 x
(arcsin x)'
(arctgx )'
1
1
,
( x 1) ,
(arccosx)' 1
( x 1) ,
1 x 2
(arcctgx )' 1 ,
1 x 2
(shx)' chx ,
(chx)' shx ,
(thx)'
1 ,
ch 2 x
(cthx)'
1
sh 2 x
Törəmənin həndəsi və mexaniki mənası
Funksiya artımının arqument artımına olan nisbətinin ∆𝑥 → 0 olduqda sonlu limiti varsa, bu
limitə 𝑦 = 𝑓(𝑥) funksiyasının 𝑥0 nöqtəsində törəməsi
deyilir və 𝑓′(𝑥), 𝑦′, 𝑑𝑦 , 𝑦 və s. simvollarından biri ilə 𝑑𝑥
işarə olunur: 𝑓′(𝑥0)= limΔ𝑦= lim𝑓(𝑥0+∆𝑥)−𝑓(𝑥0)
Hər bir 𝑦 = 𝑓(𝑥) funksiyası praktikada müxtəlif pro seslərin ifadəsidir. Onda belə çıxır ki, funksiyanın törəməsi həmin prosesin verilmiş andakı və ya verilən nöqtədəki dəyişmə surətidir.
Məsələn, əgər cisim 𝑡 zamanından asılı olaraq 𝑠 = 𝑠(𝑡) qanunu ilə hərəkət edirsə 𝑠′(𝑡) onun
zamanının verilmiş andakı sürəti olar. Deməli, törəmənin mexaniki mənası ani surət deməkdir:
𝑣(𝑡) = 𝑠′(𝑡).
Funksyanın diferensialı
y f ( x)
funksiyasının x nöqtəsindəki x
arqument artımına uyğun
olan y funksiya artımı
y Ax (x)x
şəklində göstərmək mümkün olarsa,
f (x) funksiyasına x nöqtəsində diferen-
siallanan funksiya deyilir. Burada A ədədi f '(x) -in qeyd olunmuş x
nöqtəsindəki qiymətinə bərabərdir və lim (x) 0 .
x0
Funksiyanın verilən nöqtədə diferensiallanan olması üçün zəruri və kafi şərt, bu funksiyanın həmin nöqtədə sonlu törəməyə malik olmasıdır.
Diferensiallanan
y f (x)
funksiyasının x nöqtəsindəki artımının
x -dən xətti asılı olan baş hissəsinə ( f '(x)x )
diferensialı deyilir və
f (x) -in x nöqtəsindəki
df (x) f '(x)x ( dy y'x ) (3)
kimi işarə olunur.
f (x) x olarsa,
f '(x) 1 df (x) dx 1x
x dx x olduğu üçün (3)-ü belə yazırlar:
df (x) f '(x)dx .
Tutaq ki, u(x) və v(x)
funksiyalardır, onda:
x nöqtəsində diferensiallanan hər hansı
dC 0 , C const . 3. d(u v) du dv .
d(Cu) Cdu . 4. d(uv) udv vdu .
u
d ( )
v
vdu udv v2
, v( x) 0 .
df (u) f '(u)du
( diferensial şəklinin invariantlığı).
Əgər
x -in modulu kiçik olduqda, onda aşağıdakı təqribi bərabərlik
doğrudur:
x dy
və ya
f (x x) f (x) f '(x)x .
Qeyri müəyyənliklərin açılışı.Lopital qaydası.
0 və
0
şəklində qeyri-müəyyənliklər. Törəmənin köməyilə aşağıdakı
bəzi qeyri-müəyyənliklərin açılışını öyrənək:
0 , ,0 , ,1 ,00 , 0 .
0
lim f (x) lim (x) 0 ( lim
f (x) lim (x) ) olduqda,
f (x)
xa
xa
xa
xa
(x)
nisbətinə
0 ( ) şəklində qeyri-müəyyənlik deyilir. Bu halda lim f (x)
0 xa (x)
limitinin hesablanması 0/0 (∞/∞) şəklində qeyri-müəyyənliyin açılışı deyilir. 0/0 və (∞/∞)şəklindəki qeyri-müəyyənliklərin açılış üsullarından biri
də
lim f ( x)
xa ( x)
lim f '( x)
xa '( x)
, ('(x) 0 )
bərabərliyi ilə ifadə olunan Lopital qaydasıdır.
Teylor düsturu və Makloren düsturu
Teylor düsturu. Fərz edək ki,
y f (x)
funksiyası a nöqtəsinin müəy-
yən ətrafında
n 1tərtibə qədər ( n 1daxil olmaqla) kəsilməyən törəməyə
f (x) f (a)
f '(a) 1!
(x a)
f ''(a) 2!
(x a)2
...
f ( n) (a)
n!
(x a)n
Rn (x)
(3)
düsturu doğrudur. Bu düstura
f (x)
funksiyası üçün Teylor düsturu deyilir.
Burada Rn (x) qalıq həddi adlanır və bu hədd Laqranj şəklində
f ( n1) (a (x a))
Rn (x)
(n 1)!
(x a)n1
, ( 0 1)
n
düsturu ilə təyin olunur. Qalıq həddi Peano şəklində R (x) o(( x a)n )
kimi yazılır.
a 0 olduqda Teylor düsturundan alınan,
f ( x) f (0)
f '(0) x
1!
f ''(0) 2!
x2 ...
f ( n) (0)
n!
xn
f ( n1) (x)
(n 1)!
xn1
bərabərliyi
f (x) funksiyası üçün Makloren düsturu adlanır.
Qalıq həddin limiti:
lim R (x) 0 .
n
n
Bəzi elementar funksiyaların Makloren düsturuna görə ayrılışları:
x x2 xn
e 1 x 2! ... n! Rn (x) ,
x3 x5
n x2n1
sin x x ... (1) 3! 5!
(2n 1)! R2n (x) ,
x2 x4 n x2n
cos x 1 ... (1) 2! 4!
(2n)! R2n1 (x) ,
2
ln(1 x) x x
1)
2
x3 ... ( 3
n1 xn
n
Rn (x) ,
(1 x) 1 x ( 1) x2 ... ( 1)...( ( n 1)) xn R (x).
2! n
Funksyanın monotonluq şərti
Funksiyanın monotonluq şərtləri. Teorem 1 (funksiyanın sabit
olması). Tutaq ki,
y f (x) funksiyası [a,b] parçasında kəsilməyən və
(a,b) intervalında diferensiallanandır.
f (x) funksiyasının [a,b] -də sabit
olması üçün onun
f '(x) törəməsinin (a,b) intervalının bütün nöqtələrində
sıfra bərabər olması zəruri və kafi şərtdir.
Teorem (zəruri şərt).
(a,b) intervalında diferensiallanan
y f (x)
funksiyasının bu intervalda azalmayan (artmayan) olması üçün
zəruri və kafi şərt
(a,b) intervalının bütün nöqtələrində
f '(x) 0 (
f '(x) 0 ) olmasıdır.
Teorem (kafi şərt). Əgər
f (x) funksiyası (a,) intervalında diferen-
siallanan olub, bütün intervalda
f '(x) 0
( f '(x) 0
) şərti ödənilərsə,
onda
f (x) funksiyası (a,b) intervalında artır (azalır).
Funksiyanın artdığı yaxud azaldığı intervallar onun monotonluq inter-
valları adlanır. Yəni, diferensiallanan funksiyanın monotonluq intervalları funksiyanın birinci tərtib törəməsinin işarəsini dəyişmədiyi intervallar ola- caqdır.
deyilir. Kəsilməyən funksiyanın birinci tərtib törəməsinin sıfra çevrildiyi və ya bu törəmənin olmadığı nöqtələrə funksiyanın böhran nöqtələri deyilir.
. İbtidai funksiya və qeyri-müəyyən inteqral anlayışı.
Tutaq ki, [a,b] parçasında (intervalında, yarımintervalında və s.)
təyin olunmuş mişdir.
f (x)
və diferensiallanan
F (x)
funksiyaları veril-
Dostları ilə paylaş: |