Матем. КР1 для психологов. Матрицы. Операции над матрицами
Скачать 1.53 Mb.
|
Пример. Решить систему уравнений: . Решение. Расширенная матрица системы имеет вид: . Шаг 1. Так как , то умножая на вторую, третью и четвертую строки матрицы на числа (-2), (-3), (-2) и прибавляя полученные строки соответственно ко второй, третьей, четвертой строкам, исключим переменную из всех строк, начиная со второй. Заметив, что в новой матрице , поменяем местами вторую и третью строки: . Шаг 2. Так как теперь , то умножая вторую строку на (-7/4) и прибавляя полученную строку к четвертой, исключим переменную из всех строк, начиная с третьей: . Шаг 3. Учитывая, что ,умножаем третью строку на 13,5/8=27/16, и прибавляя полученную строку к четвертой, исключим из нее переменную . Получим (см. последнюю матрицу) систему уравнений: , откуда, используя обратгный ход метода Гаусса, найдем из четвертого уравнения ; из третьего ; из второго и из первого уравнения , то есть решение системы (1;2;-1;-2). ПРОИЗВОДНАЯ. Производной функции называется придел отношения приращения функции к приращению независимой переменной при стремлении последнего к нулю (если этот предел существует: . Правила дифференцирования. Производная постоянной равна нулю: . Производная аргумента равна 1: . Производная алгебраической суммы конечного числа дифференцируемых функций равна такой же сумме производных этих функций: . Производная произведения двух дифференцируемых функций равна произведению производной первого сомножителя на второй плюс произведение первого сомножителя на производную второго: . Производная частного двух дифференцируемых функций находится по формуле: , (если ). Постоянный множитель можно выносить за знак производной: . Таблица производных элементарных функций.
Производные сложной и обратной функции. Пусть есть функция от независимой переменной , определенной на промежутке с областью значений . Поставим в соответствие каждому единственное значение , при котором . Тогда полученная функция , определенная на промежутке с областью значений , называется обратной. Дифференцирование обратной функции. Для дифференцируемой функции с производной, не равной нулю, производная обратной функции равна обратной величине производной данной функции, т.е. . Пусть функция есть функция от переменной , определенной на множестве с областью значений , а переменная в свою очередь является функцией от переменой , определенной на множестве с областью значений . Тогда заданная на множестве функция называется сложной функцией (или композицией функций, суперпозицией функций, функцией от функций). Дифференцирование сложной функции. Если и – дифференцируемые функции от своих аргументов, то производная сложной функции существует и равна производной данной функции по промежуточному аргументу и умноженной на производную самого промежуточного аргумента по независимой переменной , т.е. . Пример. Найти производные функций: а) ; б) ; в) ; г) ; д) Решение. а) Функцию можно представить в виде , где . Поэтому по формуле дифференцирования сложной функции . б) Имеем , где , поэтому получаем . в) Вынося постоянный множитель 12 за знак производной, получим . г) Данная функция представляет произведение двух функций и , каждая из которых является сложной функцией ( , где ; , где ). Поэтому . д) Представим функцию в виде . Теперь . ИНТЕГРИРОВАНИЕ. Функция называется первообразной функцией для функции на промежутке , если в каждой точке этого промежутка . Совокупность всех первообразных для функции на промежутке называется неопределенным интегралом от функции и обозначается , где – знак интеграла, – подынтегральная функция, – подынтегральное выражение. Таким образом, , где – некоторая первообразная для , С – произвольная постоянная. Свойства неопределенного интеграла. Производная от неопределенного интеграла равна подынтегральной функции: . Дифференциал неопределенного интеграла равен подынтегральному выражению: . Неопределенный интеграл от дифференциала некоторой функции равен этой функции с точностью до постоянного слагаемого, т.е. . Постоянный множитель можно выносить за знак интеграла: . Интеграл от алгебраической суммы двух функций равен алгебраической сумме интегралов от этих функций: . Таблица интегралов от элементарных функций.
|