Оглавление:
Самое главное приложение производной состоит в том, что производные позволяют понять, каковы максимальные и минимальные значений исследуемой функции на каком-либо участке (конечном или бесконечном). Однако есть и другие приложения производной: производные позволяют сравнивать степень роста (или убывания) двух или нескольких функций, определять направления их выпуклости, вычислять кривизну и так далее.
Возрастание и убывание функции
Пусть нам дана функция у = f(х), графически представленная на рис. 87. Проследим за ходом изменения величины ординат точек изображенной кривой при возрастании их абсцисс.
Мы видим, что при возрастании аргумента х ординаты соответствующих точек на участке МА кривой растут, на участке АК убывают. При дальнейшем возрастании аргумента ординаты, принимая отрицательные значения, продолжают убывать *) во всех точках дуги КВ, ординаты же точек дуги ВС возрастают и т. д.
*) Известно, что то отрицательное число меньше, у которого абсолютная величина больше, и наоборот.
Данную функцию для участков МА, ВС и DL называют возрастающей, а для участков АВ и СD — убывающей.
Определение:
Функция у = f(х) называется возрастающей в данном промежутке значений х, если при увеличении аргумента х в этом промежутке соответствующие значения у возрастают, и убывающей, если при увеличении х значения у убывают.
В дальнейшем изложении данной главы изменения аргумента будут рассматриваться только возрастающие, а функция и ее первая и вторая производные — только непрерывные при всех рассматриваемых значениях аргумента.
Признаки возрастания и убывания функции
Теорема:
Если производная функции у = f(х) в данном промежутке значений х положительна, то функция возрастает в этом промежутке, а если производная отрицательна, то функция убывает.
Не доказывая этой теоремы, поясним ее геометрически.
I. Пусть в данном промежутке значений х
Приняв во внимание геометрический смысл производной, можно утверждать, что угловой коэффициент касательных, проведенных к графику функции у = f(х), в рассматриваемом промежутке положителен. Иначе говоря, касательные образуют с положительным направлением оси Ох острый угол (рис. 88а и 88б), а это наблюдается в том случае когда график в данном промежутке поднимается т.е. функция возрастает.
II. Положим, что в данном промежутке значений х
Это значит, что угловой коэффициент касательных, проведенных к графику функции у = f(х), отрицателен. Иначе говоря, касательные образуют тупой угол с положительным направлением оси Ох (рис. 89а и 89б), а это бывает в случае, когда график в рассматриваемом промежутке опускается, т. е. функция убывает.
Пример:
Определить промежутки возрастания и убывания функции
Решение:
Найдем производную данной функции
Величина 2х имеет положительное значение при всяком положительном х и отрицательное — при любом отрицательном его значении.
Отсюда следует, что данная функция убывающая при х < 0 и возрастающая при х > 0 (рис. 90).
Максимум и минимум функции
Рассматривая ход изменения функции на рис. 87, мы можем отметить, что ординаты точек на участках МА и ВС возрастают, достигая в точках А и С кривой наибольшей величины сравнительно со значениями ординат ближайших к ним точек, и убывают на участках АВ и СD до наименьшей величины в точках В и D сравнительно со значениями ординат соседних к ним точек.
Те значения аргумента, при которых функция имеет наибольшую или наименьшую величину, называются соответственно точками максимума или минимума функции, а значение функции при этих значениях аргумента — максимумом или минимумом ее.
Как видно, точка максимума служит границей перехода от возрастания функции к ее убыванию, а точка минимума— границей перехода от убывания функции к ее возрастанию.
Определение:
Функция у = f(х) имеет максимум при х — а, если при всех х, достаточно близких к а, выполняется неравенство
Определение:
Функция у = f(х) имеет минимум при если при всех х, достаточно близких к а выполняется неравенство
Признаки максимума и минимума функции
I. Пусть точке А графика функции у = f(х) соответствует максимум при х = а (рис. 91). Как видно из рисежа, во всех точках, расположенных левее А, касательные образуют с положительным направлением оси Ох острые углы. Поэтому
тангенс этих углов, а согласно геометрическому смыслу производной и в указанных точках имеет положительное значение.
В точках же, лежащих правее А, касательные образуют с положительным направлением оси Ох тупые углы, а потому тангенс этих углов, а также первая производная имеет отрицательное значение.
Так как производная функции непрерывна, то ее значение должно меняться без скачков, и, следовательно, при переходе от положительных значений к отрицательным пройдет при х = а через нуль, т. е. в точке А
Если функция у = f(x) при х = а имеет максимум, то
II. Положим, что точке В графика функции у = f(х) соответствует минимум при х = а (рис. 92). Рассуждая так же, придем к выводу, что в этом случае первая производная
при возрастании х меняет отрицательные значения на положительные и, будучи непрерывной, обращается при х = а в нуль, т. е. в точке В
Таким образом, если функция у = f(x) при х = а имеет минимум, то
Справедливы обратные утверждения. Функция y = f(x) при х = а имеет максимум, если
Функция у = f(х) при х = а имеет минимум, если
Признаки (1 * ) и (2*) являются достаточными признаками максимума и минимума функции, т. е. такими признаками, наличие которых влечет за собой или максимум или минимум функции.
*) Бывают случаи, когда в точках кривой, соответствующих максимуму или минимуму функции, касательная параллельна не оси Ох, а оси Оу. Такие функции исключаются нами из рассмотрения.
Как видно из равенства , касательная, проведенная в точках А и В графиков, параллельна оси Ох*).
III. Может, однако, случиться, что первая производная функции, обращаясь в нуль при х = а, не меняет знака при переходе аргумента через х = а. В этом случае функция не имеет ни максимума ни минимума. На рис. 93 показано, что касательная в точке А кривой у = f(х) параллельна оси Ох, т. е. , но и
Следовательно, первая производная функции у = f(х) при переходе аргумента через х = а не меняет знака. Функция, как показывает рисеж, не имеет при х = а ни максимума ни минимума.
Значения аргумента, обращающие первую производную в нуль, будем называть критическими значениями аргумента.
Правило нахождения максимума и минимума функции
Пусть дана функция у = f(х). Для исследования ее на максимум и минимум прежде всего нужно решить уравнение для нахождения критических значений аргумента. Пусть действительными корнями этого уравнения будут х1, х2, х3 и т. д. **).
**) Этих корней будет ограниченное число, если мы исключим из рассмотрения бесконечно колеблющиеся функции.
Затем нужно исследовать знак f'(x) для найденных критических значений х, начиная с х1 (наименьшего); с этой целью определяют знак производной сначала для подставляя какое-либо число, меньшее (производная при всех значениях не обращается в нуль, а потому ее знак в силу непрерывности сохраняется неизменным при как это следует из выводов).
После этого определяют знак производной при каком-либо значении х в промежутке между х1 и х2 (в промежутке между x1 и х2 производная сохраняет один и тот же знак по тому же свойству непрерывной функции).
Найдя таким образом знаки производной для значений х, сначала меньшего, а потом большего чем x1, устанавливают, существует ли при этом значении х= х1 максимум или минимум функции или нет ни того ни другого.
Точно так же исследуют знак f'(x) для остальных критических значений х.
Первое правило. Таким образом, для исследования функции y = f(x) на максимум и минимум нужно:
I. Найти производную функции у’ = f'(x).
П. Приравняв ее нулю, найти действительные корни полученного уравнения) пусть они будут х1, x2, х3 и т. д.
III. Расположив значения x1, х2, х3, … в порядке их возрастания, подставить в производную сначала какое-либо число, меньшее х1, затем подставить число, заключенное в промежутке между х1 и х2;
если при этом знак производной меняется с + на —, то при х = x1| имеет место максимум;
если с — на + , то при х—х1 имеет место минимум;
если же знак производной не меняется, функция при х = х1 не имеет ни максимума ни минимума;
таким же образом определить знак производной до х2 и после х2 и т. д.
IV. Найти максимальные и минимальные значения функции, т. е. вычислить f(x1), f(x2), f(x3) и т. д.
Четвертый пункт этого правила нужен только в том случае, если есть необходимость знать положение точек на кривой, соответствующих максимуму и минимуму функции.
Рассмотрим несколько примеров.
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
Находим производную функции:
II. Приравниваем ее нулю:
откуда
III. Определяем знак производной для значения x < 0, например для х = —1:
Теперь находим знак производной для х > 0, например для х — 1:
Изменение знака производной с минуса на плюс показывает, что данная функция при x = 0 имеет минимум.
IV. Находим минимальное значение функции, т. е. f(0):
Теперь мы можем представить на рисеже положение найденной точки A(0; — 1) и вид кривой вблизи нее (рис. 94).
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
Согласно правилу имеем:
откуда
III. 1) Исследуем критическое значение х1 = —1. Берем значение х < — 1, например х = — 2; тогда
Возьмем значение х > — 1, например х = 0; тогда
Перемена знака производной с плюса на минус показывает, что функция при х = —1 имеет максимум.
2) Исследуем критическое значение x2 = 4. Беря для x < 4 значение x = 0, а для х > 4 значение х = 5, имеем:
Следовательно, при х = 4 функция имеет минимум.
IV. Максимальное и минимальное значения функции будут:
Результат вычисления запишем в таблицу:
Обозначив точки графика функции, соответствующие максимуму и минимуму ее через А и В, напишем:
Положение точек A и В и вид кривой вблизи них представлены на рис. 95.
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
откуда
III. Для х < 0, например для х = -1
для х > 0, например для x = 1,
Знаки производной оказались одинаковыми при переходе через критическое значение х = 0; следовательно, данная функция при х = 0 не имеет ни максимума ни минимума (рис. 71).
Выпуклость и вогнутость кривой
Рассмотрим кривую, изображенную на рис. 96. Проведя касательную, например АВ, мы видим, что точки кривой, смежные с точкой касания А и лежащие по обе стороны от нее, располагаются ниже касательной. В таком случае говорят, что кривая выпукла вверх в точке А; если часть кривой между точками М и N удовлетворяет этому условию, то эту часть кривой называют выпуклой вверх или просто выпуклой.
Возьмем кривую, изображенную на рис. 97.
Здесь мы наблюдаем другое явление, а именно: точки кривой, близкие к точке касания С и расположенные по разным сторонам от нее, лежат выше касательной СD. В этом случае говорят, что кривая в точке С вогнута вверх и часть кривой между точками Р и Q, удовлетворяющей этому условию, называют вогнутой вверх или просто вогнутой.
Бывают случаи, когда кривая в одной своей части выпукла, а в другой вогнута; так, например, синусоида (рис. 98) имеет и выпуклость (выше оси Ох) и вогнутость (ниже оси Ох), причем точка А служит границей между ними. Касательная, проведенная к кривой в этой точке, является общей для выпуклой и вогнутой части ее; эта касательная в то же время пересекает кривую в точке касания; поэтому синусоида в точке А ни выпукла ни вогнута. Эта точка носит название тонки перегиба.
Признаки выпуклости и вогнутости кривой
Теорема:
Если вторая производная функции у = f(x) в данном промежутке значений х положительна, то кривая вогнута в этом промежутке, а если отрицательна, — то выпукла.
Поясним эту теорему геометрически.
I. Пусть в данном промежутке значений х
Так как f»(x) является производной функции f'(x), то, применяя признак возрастания и убывания к функции f'(x) , скажем, что при условии (1) f'(x) возрастает с возрастанием х в данном промежутке. Но тогда согласно геометрическому смыслу первой производной возрастает и угловой коэффициент касательных, проведенных к графику функции y = f(x) в точках данного промежутка, т. е. растет тангенс угла наклона этих касательных, а следовательно, и угол их наклона к положительному направлению оси Ох.
Итак, при условии (1) с возрастанием х угол, образованный касательными к кривой y — f(х) с положительным направлением оси Ох, растет, а это наблюдается только в случае, когда касательные проведены в точках, лежащих на вогнутом участке кривой (рис. 99).
II. Пусть в данном промежутке значений х
При этом условии с возрастанием х функция f'(x) убывает, а потому убывает и угловой коэффициент касательных, проведенных к графику функции у = f(x) в точках данного промежутка, т. е. убывает тангенс угла наклона этих касательных, а следовательно, и угол их наклона к положительному направлению оси Ох.
Таким образом, при условии (2) с возрастанием х угол между касательными к кривой у=f(х) и положительным направлением оси Ох убывает, а это имеет место только в случае, когда касательные проведены на выпуклом участке кривой (рис. 100).
Пример:
Узнать, выпукла или вогнута кривая в точке, абсцисса которой равна —2.
Решение:
Находим вторую производную данной функции и определяем ее знак при х = — 2:
Вторая производная отрицательна; следовательно, кривая в данной точке выпукла (рис. 71).
Нахождение точки перегиба
Определение:
Точкой перегиба кривой называется точка, которая отделяет выпуклую часть кривой от вогнутой.
Если график функции у=f(х) меняет выпуклость на вогнутость или наоборот, то при этом вторая производная данной функции должна менять свой знак, обращаясь в нуль в точке перегиба.
Легко показать, что справедливо и обратное утверждение: если при данном х вторая производная функции у = f(х) равна нулю и при переходе аргумента через данное значение х меняет знак, то при этом график функции имеет точку перегиба.
Это является достаточным признаком точки перегиба. Отсюда имеем следующее правило.
Чтобы найти точку перегиба кривой у =f(х), нужно:
I.Отыскать вторую производную функции у = f(х).
II. Приравняв ее нулю, решить полученное уравнение; пусть действительными корнями его будут х1, х2, х3 и т. д. *).
*) Предполагается, что уравнение имеет ограниченное число корней.
III. Расположив значения х1, х2, х3, … в порядке их возрастания, подставить во вторую производную сначала любое число, меньшее х1, затем — любое число, заключенное между х1 и х2\ если в обоих случаях получатся разные знаки, то при х = х1 имеется точка перегиба, если же одинаковые, то точки перегиба нет; таким же образом определить знак второй производной до и после х2 и т. д.
IV. Найти ординаты точек перегиба, т. е. вычислить функцию для тех значений аргумента, для которых имеет место перегиб.
Пример:
Найти точку перегиба кривой .
Решение:
Согласно правилу находим;
III. Определяем знак:
Как видно, при х = 0 имеет место точка перегиба.
Кривая имеет точку перегиба в начале координат и здесь меняет выпуклость на вогнутость, как это видно из чередования знаков второй производной (рис. 71).
Второе правило нахождения максимума и минимума функции
Теорема:
Если для некоторой функции у=f(х)
то данная функция при х = а имеет
максимум, если f» (а) < 0 и минимум, если f» (а) > 0
Покажем справедливость теоремы следующими соображениями.
При условии f’ (а) = 0 функция у = f(x) имеет максимум или минимум или точку перегиба. Но согласно теореме поэтому точка перегиба исключается.
При f»(а) < 0 точка с абсциссой х = а лежит на выпуклой части графика функции, а при f»(а) >0 — на вогнутой его части. Следовательно, в первом случае имеет место максимум, во втором — минимум, что и требовалось показать.
Может однако случиться, что при f'(а) = 0 также и f»(а ) = 0, тогда при помощи второй производной нельзя установить, что имеет функция: максимум или минимум. В этом случае для решения вопроса нужно прибегнуть к первому правилу.
Таким образом, имеем второе правило для нахождения максимума и минимума функции:
Найти вторую производную функции и подставить в нее каждое из критических значений аргумента; если в результате подстановки одного из них вторая производная будет отрицательной, то при этом значении аргумента функция имеет максимум, если положительной,— то минимум, а если же вторая производная обращается в нуль, то для решения вопроса нужно обратиться к первому правилу.
Рассмотрим несколько примеров.
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
Согласно правилу имеем:
Вторая производная оказалась положительной; следовательно, при х = 2 имеет место минимум.
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
Подставим во вторую производную вместо х поочередно значения 2 и 5:
Как видно, при х =2 функция имеет максимум, при х = 5 — минимум.
Пример:
Исследовать на максимум и минимум функцию
Решение:
Подставив значение x = 0, получим:
Вторая производная оказалась равной нулю, поэтому указанным способом установить максимум и минимум нельзя. Обратившись к первому правилу, будем иметь:
Перемена знака первой производной показывает, что при x = 0 функция имеет минимум.
Задачи на максимум и минимум функции
Теория максимума и минимума функции имеет большое применение как в самой математике, так и в технических дисциплинах. Решим несколько задач.
Задача:
Разбить число 20 на два слагаемых, произведение которых имело бы наибольшее значение.
Решение:
Будем искать эти слагаемые. Обозначим одно из них буквой х; тогда другое слагаемое выразится в виде 20 — х. Произведение этих слагаемых есть переменная величина, меняющаяся с изменением слагаемого х. Обозначая произведение буквой у, запишем:
Мы получили функцию, выражающую зависимость произведения у от величины слагаемого х. В задаче требуется найти такое х, при котором у принимает наибольшее значение, т. е. задача свелась к нахождению максимума функции.
Следовательно, при x = 10 функция имеет максимум.
Число 20 нужно разбить на два равных слагаемых, тогда их произведение будет наибольшим.
Задача:
Найти высоту конуса наибольшего объема, который можно вписать в шар радиуса, равного R.
Решение:
Обозначив радиус основания, высоту и объем конуса соответственно буквами r, h и v, запишем:
Это равенство выражает зависимость v от двух переменных r и h исключим одну из этих величин, а именно r. Для этого из прямоугольного треугольника АВО (рис. 101)
выводим (по теореме о квадрате перпендикуляра, опущенного из вершины прямого угла на гипотенузу):
или
Подставив значение в формулу объема конуса, получим:
Мы видим, что объем v конуса, вписанного в шар радиуса R, есть функция от высоты этого конуса h. Найти высоту, при которой вписанный конус имеет наибольший объем, это значит найти такое h , при котором функция v имеет максимум.
Ищем максимум функции v:
Подставив вместо h сначала h1 = 0, а потом получим:
В первом случае имеем минимум, во втором — искомый
максимум.
Следовательно, при конус, вписанный в шар радиуса /?, имеет наибольший объем.
Задача:
Окно имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом; периметр фигуры окна равен 6 м. Каковы должны быть его размеры, чтобы оно пропускало максимум света (рис. 102).
Решение:
Как известно, количество света, проходящего через окно, тем больше, чем больше площадь окна. Обозначим:
тогда длина полуокружности В m С будет равна , а высота окна
Площадь всего окна состоит из площадей прямоугольника АВСD и полукруга ВmС, По соответствующим формулам найдем:
Обозначив площадь окна буквой у, получим:
Мы видим, что площадь окна у в условиях нашей задачи является функцией его основания х, и задача свелась к нахождению максимума функции у.
Исследуем полученную функцию на максимум:
Вторая производная оказалась отрицательной, значит, при площадь окна наибольшая.
Для прохождения наибольшего количества света через окно с контуром в 6 м нужно, чтобы ширина его была равна
Графики функций
В настоящей главе мы познакомились с тем, как изучаются свойства функции с помощью ее производных. Знание этих свойств позволяет нам получить представление о функции, а также построить ее график.
Пример:
Построить график функции
Решение:
Исследуем данную функцию на максимум и минимум.
откуда x1 = 0 и х2 = 4.
При x = 0 функция имеет максимум, при x = 4 — минимум.
IV. Найдем ординаты точек, соответствующих максимуму и минимуму функции:
Координаты искомых точек суть и
Исследуем теперь данную функцию на точку перегиба; для этого найденную вторую производную приравняем нулю:
откуда
Чтобы убедиться, что при х = 2 имеет место перегиб, определим знаки второй производной для х < 2 и для х > 2; в результате получим:
Смена знаков второй производной показывает, что аргументу х = 2 соответствует точка перегиба. Найдя ее ординату, будем иметь:
и координаты точки перегиба (2; — 2).
Чтобы яснее представить график данной функции, вычислим координаты еще нескольких точек *).
*) Часто бывает полезно найти точки пересечения кривой с осями координат, однако это нередко связано с большими трудностями при решении уравнений высших степеней.
Положив, например, х = — 2 и х = 6, получим:
Координаты дополнительных точек суть
Составим таблицу найденных значений координат точек:
Построим все эти точки и проведем через них плавную линию (рис.103).
Для построения графика функции следует придерживаться такой схемы.
- Найти значения х, при которых данная функция имеет максимум или минимум.
- Найти значения х, при которых график функции имеет точки перегиба.
- Вычислить значения ординат точек, соответствующие найденным значениям абсцисс; присоединив к этим точкам еще несколько дополнительных, записать найденные значения х и у в таблицу.
- Построить найденные точки и провести через них плавную линию.
Приложение производных к исследованию функций
Использование производных позволяет прояснить многие особенности в поведении функций. Наиболее важными особенностями функций являются интервалы монотонности и точки экстремумов функций. Кроме того, для приложений нужно уметь находить полиномы, значения которых вместе с производными совпадают со значениями функции в известной точке. Такие полиномы называют приближающими. Если функция относится к классу монотонных функций, то ее производная сохраняет знак на интервале монотонности, причем возрастающая функция имеет положительную производную, а убывающая — отрицательную. Действительно, если и так как
то знак производной совпадает со знаком приращения функции. Для возрастающих функций для убывающих функций
Функция имеет локальный максимум (минимум) в точке , если она определена как в точке , так и в окрестности этой точки и значение функции в точке больше (меньше), чем ее
значения во всех соседних точках: т. е. в точках максимума и в точках минимума для всех х из окрестности точки .
Функция имеет локальный максимум (минимум) в точке , если она определена как в точке , так и в окрестности этой точки и значение функции в точке больше (меньше), чем ее значения во всех соседних точках: т. е. в точках максимума и в точках минимума для всех х из окрестности точки .
Минимумы и максимумы функции объединены единым понятием — экстремумы. До точки максимума функция возрастает, следовательно, ее производная положительна , после точки максимума — убывает, производная отрицательна . Для точки минимума первоначально функция убывает , а потом возрастает . В самих точках экстремумов производная или равна нулю (обычный экстремум) или не существует (острый экстремум). На рис. 3.6 функция имеет экстремумы в точках причем в точке — острый максимум, а в точках — обычный минимум и максимум. Тем самым в точках экстремумов функции производная равна нулю или не существует (необходимое условие экстремума) и меняет знак с «+» на «-» в точках максимумов и с «-» на «+» в точках минимумов (достаточные условия экстремума).
Замечание:
Не надо путать наибольшее и наименьшее значение и экстремум. Экстремум достигается всегда внутри промежутка, а наибольшее и наименьшее значения могут достигаться и в точках экстремумов, и на границах промежутка, и в точках разрыва. На рис. 3.6 точка х3 является точкой максимума и в ней достигается наибольшее значение, наименьшее значение достигается в точке а, т.е. на границе промежутка.
Формула Тейлора
Пусть функция в интервале (а,b) имеет производные до -го порядка включительно. Приближающий полином п-ой степени, значение которого и его производных до порядка п включительно совпадают со значением функции и ее производных в точке , имеет вид
В окрестности точки замена функции полиномом дает некоторую ошибку. Формула Тейлора обеспечивает возможность точной замены данной функции полиномом
Выражение
называется остаточным членом формулы Тейлора в форме Лагранжа. Величина определяет погрешность, возникающую при замене функции полиномом степени п. Форма Лагранжа позволяет при вычислениях найти оценку сверху для
Если учесть, что а то получим дифференциальную форму формулы Тейлора
Формула Маклорена — частный случай формулы Тейлора, когда
Пример:
Вычислить значение числа е.
Решение. Построим формулу Тейлора для функции в окрестности точки Прежде всего вычислим производные:
Отсюда
Из (4.16) для имеем
Эта формула получена для Если в правой части положить то
В зависимости от требований задачи эта формула позволяет получить сколь угодно точные значения величины е. Так
для ошибка не превышает величины 0.23,
для ошибка не превышает величины 0.052,
для и ошибка не более, чем
Решение заданий и задач по предметам:
Дополнительные лекции по высшей математике:
- Тождественные преобразования алгебраических выражений
- Функции и графики
- Преобразования графиков функций
- Квадратная функция и её графики
- Алгебраические неравенства
- Неравенства
- Неравенства с переменными
- Прогрессии в математике
- Арифметическая прогрессия
- Геометрическая прогрессия
- Показатели в математике
- Логарифмы в математике
- Исследование уравнений
- Уравнения высших степеней
- Уравнения высших степеней с одним неизвестным
- Комплексные числа
- Непрерывная дробь (цепная дробь)
- Алгебраические уравнения
- Неопределенные уравнения
- Соединения
- Бином Ньютона
- Число е
- Непрерывные дроби
- Функция
- Исследование функций
- Предел
- Интеграл
- Двойной интеграл
- Тройной интеграл
- Интегрирование
- Неопределённый интеграл
- Определенный интеграл
- Криволинейные интегралы
- Поверхностные интегралы
- Несобственные интегралы
- Кратные интегралы
- Интегралы, зависящие от параметра
- Квадратный трехчлен
- Производная
- Применение производной к исследованию функций
- Дифференциал функции
- Дифференцирование в математике
- Формулы и правила дифференцирования
- Дифференциальное исчисление
- Дифференциальные уравнения
- Дифференциальные уравнения первого порядка
- Дифференциальные уравнения высших порядков
- Дифференциальные уравнения в частных производных
- Тригонометрические функции
- Тригонометрические уравнения и неравенства
- Показательная функция
- Показательные уравнения
- Обобщенная степень
- Взаимно обратные функции
- Логарифмическая функция
- Уравнения и неравенства
- Положительные и отрицательные числа
- Алгебраические выражения
- Иррациональные алгебраические выражения
- Преобразование алгебраических выражений
- Преобразование дробных алгебраических выражений
- Разложение многочленов на множители
- Многочлены от одного переменного
- Алгебраические дроби
- Пропорции
- Уравнения
- Системы уравнений
- Системы уравнений высших степеней
- Системы алгебраических уравнений
- Системы линейных уравнений
- Системы дифференциальных уравнений
- Арифметический квадратный корень
- Квадратные и кубические корни
- Извлечение квадратного корня
- Рациональные числа
- Иррациональные числа
- Арифметический корень
- Квадратные уравнения
- Иррациональные уравнения
- Последовательность
- Ряды сходящиеся и расходящиеся
- Тригонометрические функции произвольного угла
- Тригонометрические формулы
- Обратные тригонометрические функции
- Теорема Безу
- Математическая индукция
- Показатель степени
- Показательные функции и логарифмы
- Множество
- Множество действительных чисел
- Числовые множества
- Преобразование рациональных выражений
- Преобразование иррациональных выражений
- Геометрия
- Действительные числа
- Степени и корни
- Степень с рациональным показателем
- Тригонометрические функции угла
- Тригонометрические функции числового аргумента
- Тригонометрические выражения и их преобразования
- Преобразование тригонометрических выражений
- Комбинаторика
- Вычислительная математика
- Прямая линия на плоскости и ее уравнения
- Прямая и плоскость
- Линии и уравнения
- Прямая линия
- Уравнения прямой и плоскости в пространстве
- Кривые второго порядка
- Кривые и поверхности второго порядка
- Числовые ряды
- Степенные ряды
- Ряды Фурье
- Преобразование Фурье
- Функциональные ряды
- Функции многих переменных
- Метод координат
- Гармонический анализ
- Вещественные числа
- Предел последовательности
- Аналитическая геометрия
- Аналитическая геометрия на плоскости
- Аналитическая геометрия в пространстве
- Функции одной переменной
- Высшая алгебра
- Векторная алгебра
- Векторный анализ
- Векторы
- Скалярное произведение векторов
- Векторное произведение векторов
- Смешанное произведение векторов
- Операции над векторами
- Непрерывность функций
- Предел и непрерывность функций нескольких переменных
- Предел и непрерывность функции одной переменной
- Производные и дифференциалы функции одной переменной
- Частные производные и дифференцируемость функций нескольких переменных
- Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- Матрицы
- Линейные и евклидовы пространства
- Линейные отображения
- Дифференциальные теоремы о среднем
- Теория устойчивости дифференциальных уравнений
- Функции комплексного переменного
- Преобразование Лапласа
- Теории поля
- Операционное исчисление
- Системы координат
- Рациональная функция
- Интегральное исчисление
- Интегральное исчисление функций одной переменной
- Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
- Отношение в математике
- Математическая логика
- Графы в математике
- Линейные пространства
- Первообразная и неопределенный интеграл
- Линейная функция
- Выпуклые множества точек
- Система координат