Matematika II Limita a spojitost funkce, derivace

Podobné dokumenty
Matematika II Aplikace derivací

Matematika II Funkce více promìnných

Matematika II Extrémy funkcí více promìnných

Matematika II Urèitý integrál

Matematika II Lineární diferenciální rovnice

Matematika I Posloupnosti

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

Derivace funkce. Obsah. Aplikovaná matematika I. Isaac Newton. Mendelu Brno. 2 Derivace a její geometrický význam. 3 Definice derivace

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

Základy matematiky pro FEK

2 Fyzikální aplikace. Předpokládejme, že f (x 0 ) existuje. Je-li f (x 0 ) vlastní, pak rovnice tečny ke grafu funkce f v bodě [x 0, f(x 0 )] je

Text m ºe být postupn upravován a dopl ován. Datum poslední úpravy najdete u odkazu na staºení souboru. Veronika Sobotíková

Derivace. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

3. Derivace funkce Definice 3.1. Nechť f : R R je definována na nějakém okolí U(a) bodu a R. Pokud existuje limita f(a + h) f(a) lim

1. Písemka skupina A...

. 1 x. Najděte rovnice tečen k hyperbole 7x 2 2y 2 = 14, které jsou kolmé k přímce 2x+4y 3 = 0. 2x y 1 = 0 nebo 2x y + 1 = 0.

Derivace úvod. Jak zjistit míru změny?

(FAPPZ) Petr Gurka aktualizováno 12. října Přehled některých elementárních funkcí

Kapitola 2: Spojitost a limita funkce 1/20

Matematika I Podprostory prostoru V n

f( x) x x 4.3. Asymptoty funkce Definice lim f( x) =, lim f( x) =, Jestliže nastane alespoň jeden z případů

5. Limita funkce a spojitost strana 1/5 2018/KMA/MA1/přednášky. Definice 5.1. Mějme funkci f : D R a bod x 0 R.

Matematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze

DERIVACE FUNKCE, L HOSPITALOVO PRAVIDLO

30. listopadu Derivace. VŠB-TU Ostrava. Dostupné: s1a64/cd/index.htm.

Spojitost a limita funkce

Funkce a limita. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Je založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si zopakovat a orientovat se v pojmech: funkce, D(f), g 2 : y =

Matematika I Reálná funkce jedné promìnné

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

DERIVACE FUNKCE, L HOSPITALOVO PRAVIDLO

Matematika 1 pro PEF PaE

VII. Limita a spojitost funkce

Definice derivace v bodě

Derivace funkce. prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. Katedra matematiky BI-ZMA ZS 2009/2010

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

1 Množiny, výroky a číselné obory

Matematika I Ètvercové matice - determinanty

Management rekreace a sportu. 10. Derivace

Matematika 1. Matematika 1

Limita a spojitost funkce

Limita a spojitost LDF MENDELU

soubor FUNKCÍ příručka pro studenty

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

IX. Vyšetřování průběhu funkce

7.1 Extrémy a monotonie

1. Písemka skupina A1..

Přednáška z MA. Michal Tuláček 16. prosince IV.7 Průběhy funkce 3. 2 Vyšetřování průběhu funkce- KUCHAŘKA 4

Derivace funkce. existuje limita lim 0 ) xx xx0. Jestliže tato limita neexistuje nebo pokud funkce ff

0.1 Úvod do matematické analýzy

Funkce. Limita a spojitost

Diferenciál funkce. L Hospitalovo pravidlo. 22. a 23. března 2011

Integrální počet - I. část (neurčitý integrál a základní integrační metody)

1 L Hospitalovo pravidlo

MATEMATIKA I. Požadavky ke zkoušce pro skupinu C 1. ročník 2014/15. I. Základy, lineární algebra a analytická geometrie

Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

Definice Řekneme, že funkce z = f(x,y) je v bodě A = [x 0,y 0 ] diferencovatelná, nebo. z f(x 0 + h,y 0 + k) f(x 0,y 0 ) = Ah + Bk + ρτ(h,k),

Petr Hasil. Prvákoviny c Petr Hasil (MUNI) Úvod do infinitezimálního počtu Prvákoviny / 57

1. Spo t te limity (m ºete pouºívat l'hospitalovo pravidlo) x cotg x 1. c) lim. g) lim e x 1. cos(x) =

f konverguje a g je omezená v (a, b), pak také konverguje integrál b a fg. Dirichletovo kritérium. Necht < a < b +, necht f : [a, b) R je funkce

Nejčastějšími funkcemi, s kterými se setkáváme v matematice i v jejích aplikacích, jsou

Základy matematické analýzy

1 LIMITA FUNKCE Definice funkce. Pravidlo f, které každému x z množiny D přiřazuje právě jedno y z množiny H se nazývá funkce proměnné x.

Úvodní informace. 17. února 2018

Pro jakou hodnotu parametru α jsou zadané vektory kolmé? (Návod: Vektory jsou kolmé, je-li jejich skalární součin roven nule.)

Matematika (KMI/PMATE)

Kapitola 7: Neurčitý integrál. 1/14

PRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.

Zimní semestr akademického roku 2015/ ledna 2016

Limita posloupnosti, limita funkce, spojitost. May 26, 2018

LIMITA FUNKCE, SPOJITOST FUNKCE

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A1. Cvičení, zimní semestr. Samostatné výstupy. Jan Šafařík

MATEMATIKA I Požadavky ke zkoušce pro 1. ročník, skupina A 2017/18

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

MATEMATICKÁ ANALÝZA A LINEÁRNÍ ALGEBRA PŘÍPRAVA NA ZKOUŠKU PRO SAMOUKY

Limita a spojitost funkce a zobrazení jedné reálné proměnné

Příklady na konvexnost a inflexní body. Funkce f (x) = x 3 9x. Derivace jsou f (x) = 3x 2 9 a f (x) = 6x. Funkce f je konvexní na intervalu (0, )

Matematická analýza ve Vesmíru. Jiří Bouchala

I. Úvod. I.1. Množiny. I.2. Výrokový a predikátový počet

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

Kapitola 7: Integrál. 1/17

MATEMATIKA I - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

Definice. Na množině R je dána relace ( R R), operace sčítání +, operace násobení a množina R obsahuje prvky 0 a 1 tak, že platí

2.6. Limita funkce. Nechť c R jevnitřnínebokrajníbodintervaludefiničníhooborufunkce

Pojem limity funkce charakterizuje chování funkce v blízkém okolí libovolného bodu, tedy i těch bodů, ve kterých funkce není definovaná. platí. < ε.

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika I/1 BA06. Cvičení, zimní semestr

III. Diferenciál funkce a tečná rovina 8. Diferenciál funkce. Přírůstek funkce. a = (x 0, y 0 ), h = (h 1, h 2 ).

Diferenciální rovnice a jejich aplikace. (Brkos 2011) Diferenciální rovnice a jejich aplikace 1 / 36

Teorie. Hinty. kunck6am

1. Je dána funkce f(x, y) a g(x, y, z). Vypište symbolicky všechny 1., 2. a 3. parciální derivace funkce f a funkce g.

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

verze 1.3 kde ρ(, ) je vzdálenost dvou bodů v R r. Redukovaným ε-ovým okolím nazveme ε-ové okolí bodu x 0 mimo tohoto bodu, tedy množinu

Derivace a monotónnost funkce

Derivace funkce Otázky

Transkript:

Matematika II Limita a spojitost funkce, derivace RNDr. Renata Klufová, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích EF Katedra aplikované matematiky a informatiky

Prstencové a kruhové okolí bodu Def. Jsou-li a, ε R, ε > 0, pak (kruhové) ε okolí bodu a... otevøený interval U = (a ε, a + ε), prstencové ε okolí bodu a... mno¾ina P = (a ε, a) (a, a + ε)

Spojitost funkce v bodì Def. a vìta. Funkce y = f(x) je spojitá v bodì a D(f), jestli¾e ke ka¾dému okolí V bodu f(a) existuje okolí U D(f) bodu a tak, ¾e f(u) V. Funkce y = f(x) je spojitá v bodì a, právì kdy¾ platí: pro libovolnou posloupnost bodù {x n } denièního oboru D(f) takovou, ¾e lim x n n = a je nutnì lim f(x n n ) = f(a).

Jednostranná spojitost levé, resp. pravé okolí... spojitost zleva, resp. zprava

Spojitost v intervalu Def. Funkce f je spojitá v intervalu I, jestli¾e je spojitá v ka¾dém jeho vnitøním bodì a té¾ jednostrannì spojitá v jeho krajních bodech (pokud do intervalu nìkterý z nich patøí). X vnitøní bod mno¾iny M okolí U M

Limita Def. Jsou-li a, A R, y = f(x) funkce, pak zápis lim x a f(x) = A znamená, ¾e pro ka¾dé okolí V bodu A existuje prstencové okolí P bodu a tak, aby f(p ) V. Limita popisuje chování funkce v blízkosti bodu, na bodì samotném zde nezále¾í - funkèní hodnota v nìm nemusí být denována nebo dokonce mù¾e þuskoèitÿ nìkam jinam.

Jednostranné limity levé, resp. pravé okolí... limita zleva, resp. zprava Platí: lim x a f(x) = A lim x a + f(x) = lim f(x) = A. x a

Spojitost a limita funkce v bodì Pojem spojitost úzce souvisí s pojmem limita. I denice obou tìchto pojmù jsou velmi podobné. Zjednodu¹enì øeèeno: podaøíli se vám nakreslit funkci, ani¾ byste nadzvedli tu¾ku, tj. jedním tahem, pak je va¹e funkce spojitá. 4 3 2 1 f 2 1 1 2 3

Diference (odchylka) Def. Nech» sledovaná velièina x má hodnotu x 1 a ta se zmìní na hodnotu x 2. Pro kvalitativní zachycení této zmìny pou¾íváme symbol x = x 2 x 1, a nazýváme jej diference (absolutní odchylka) promìnné x.

Derivace Je dána funkce y = f(x), konkrétní hodnota a... funkèní hodnota f(a) zmìna hodnoty a o diferenci x... zmìna hodnoty f(a) na hodnotu f(a + x), tj. o diferenci y = f(a + x) f(a) Derivací funkce f(x) v bodì a nazýváme (pokud existuje) vlastní limitu lim x 0 y x = lim x 0 f(a+ x) f(a) x. znaèení: f (a), y (a)... funkce f je v bodì a diferencovatelná

Diferenciál... lineární odhad diference y odpovídající diferenci x diferenciál funkce f v bodì a (znaèení dy nebo df): dy = f (a) x odhad funkèní hodnoty f(a + x) pomocí diferenciálu: f(a + x). = f(a) + dy = f(a) + f (a) x

Diferenciál a derivace speciální pøípad: f(x) = x f (a) = lim x 0 (a+ x) a x = lim x 0 x x = 1 df = dx = 1 x... lze pou¾ívat symbol dx místo symbolu diference x diferenciál libovolné funkce df = f (a) dx df dx = f (a)

Význam derivace Vìta o interpretaci derivace. Nech» funkce y = f(x) má v bodì a derivaci f (a). Pak (i) funkce f je spojitá v bodì a a lze sestrojit teènu k jejímu grafu v bodì [a, f(a)], její¾ rovnice je y = f (a) (x a) + f(a) Funkce f je hladká v bodì a, má-li spojitou derivaci v nìjakém okolí bodu a. (ii) pokud f vyjadøuje (teoretickou) závislost promìnné velièiny y na velièinì x, pak hodnota f (a) vyjadøuje okam¾itý pøírùstek velièiny y odpovídající zvý¹ení hodnoty velièiny x o jednotku je-li x èas... okam¾itá rychlost zmìny velièiny y

Význam derivace Derivování je matematická technika mimoøádné síly a univerzálnosti. Tvoøí jeden ze dvou centrálních konceptù kalkulu a je mnohostrannì vyu¾itelná - od zji¹»ování prùbìhu funkcí, optimalizace funkcí, po analýzu rychlosti zmìn. Existuje nìkolik zpùsobù zavedení a chápání pojmu derivace: vnímání derivace jako míry rùstu (v biologických, zdravotnických a sociálních aplikacích zøejmì také nejpou¾ívanìj¹í), Newtonova denice derivace pomocí rychlosti, Leibnitzova denice pomocí teèny køivky

Derivace v intervalu Jestli¾e má funkce f(x) v ka¾dém bodì otevøeného intervalu I derivace, pak vzniká nová funkce = derivace funkce f v intervalu I. znaèení: y = f (x) nebo f nebo dy dx df nebo dx nebo dx d f(x) apod. Øíkáme, ¾e funkce f(x) je na intervalu I diferencovatelná.

Derivace elementárních funkcí Na libovolném otevøeném intervalu I, který je èástí denièního oboru dané funkce, platí (c) = 0 (x) = 1 (x n ) = n x n 1 (n R, n 0) (sin x) = cos x (cos x) = sin x (tg x) = 1 cos 2 x (cotg x) = 1 sin 2 x (e x ) = e x (b x ) = b x ln b (ln x) = 1 x (log b x) = 1 x ln b, b > 0 (arcsin x) = 1 1 x 2 (arccos x) = 1 1 x 2 (arctg x) = 1 1+x 2 (arccotg x) = 1 1+x 2

Derivace elementárních funkcí zderivujte funkce y = x a y = 1 t 5

Pravidla derivování Jsou-li f(x), g(x), h(x) funkce diferencovatelné na otevøeném intervalu I, pak na I platí: 1. [c f(x)] = c f (x), [f(x) ± g(x)] = f (x) ± g (x) 2. [f(x) g(x)] = f (x) g(x) + f(x) g (x) 3. [ f(x) g(x) ] = f (x) g(x) f(x) g (x) g 2, g(x) 0 (x)

Pravidla derivování zderivujte funkce y = (x 4 3x + 11), y = 3 z sin z, y = 2x x y = x cos 1 x x a

Derivace slo¾ené funkce Vìta o derivaci slo¾ené funkce. Nech» funkce f má derivaci na otevøeném intervalu I a funkce g má derivaci na otevøeném intervalu J a zároveò platí f(i) J. Potom má slo¾ená funkce y = g(f(x)) derivaci na I a platí [g(f(x))] = g (f(x)) f (x). Pøi výpoètu derivace slo¾ené funkce lze pou¾ívat symbolický zápis: d dx g(f(x)) = [g(f(x))] = f(x) = z = dg(z) dz df(x) dx

Derivace slo¾ené funkce Dùsledek. Pøi splnìní podmínek vìty o derivaci slo¾ené funkce platí: [h(g(f(x)))] = f(x) = z g(z) = u = dh(u) du dg(z) dz df(x) dx ke zderivování funkce ve tvaru y = p(x) q(x) pou¾ijeme její pøepis na elementární funkci: y = p(x) q(x) = e q(x) ln(p(x))

Derivace slo¾ené funkce zderivujte funkce y = ln(cos(5x)) a y = x x

Derivace slo¾ené funkce zderivujte funkce y = cos(3x 4 5), y = ln(ln(ln t)), y = arctg x, y = (sin x) cos x

Nevlastní a jednostranné derivace f (a) = ± speciální pøípad: f (a) = ± = lim x a f (x)... graf funkce má v bodì a svislou teènu o rovnici x a = 0... vertikální asymptota jednostranné limity... jednostranné derivace f (a), f + (a) Platí: oboustranná derivace f (a) existuje právì tehdy, kdy¾ f (a) = f + (a) = f (a).