5. Deriválható függvények A derivált értelmezése A derivált mértani jelentése Műveletek deriválható függvényekkel...

Hasonló dokumentumok
GEOMETRIA A trigonometria elemei Trigonometrikus egyenletek Trigonometria síkmértani alkalmazásai. 57

Tartalomjegyzék GEOMETRIA MATEMATIKAI ANALÍZIS

FELVÉTELI VIZSGA, szeptember 12.

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

1/1. Házi feladat. 1. Legyen p és q igaz vagy hamis matematikai kifejezés. Mutassuk meg, hogy

3 függvény. Számítsd ki az f 4 f 3 f 3 f 4. egyenlet valós megoldásait! 3 1, 3 és 5 3 1

Vektorok és koordinátageometria

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Matematika I. NÉV:... FELADATOK:

A fontosabb definíciók

MATEK-INFO UBB verseny április 6.

Differenciálszámítás. 8. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Differenciálszámítás p. 1/1

Síkbeli egyenesek. 2. Egy egyenes az x = 1 4t, y = 2 + t parméteres egyenletekkel adott. Határozzuk meg

Síkbeli egyenesek Egy egyenes az x = 1 4t, y = 2 + t parméteres egyenletekkel adott. Határozzuk meg

Síkgeometria 12. évfolyam. Szögek, szögpárok és fajtáik

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Exponenciális és logaritmusos kifejezések, egyenletek

Matematika 11. osztály

egyenletrendszert. Az egyenlő együtthatók módszerét alkalmazhatjuk. sin 2 x = 1 és cosy = 0.

Tartalomjegyzék. 3. Elsőfokú egyenletek és egyenlőtlenségek Elsőfokú egyenletek Valós szám abszolút értéke...

konvergensek-e. Amennyiben igen, számítsa ki határértéküket!

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

Koordináta-geometria feladatok (középszint)

Matematika I. NÉV:... FELADATOK: 2. Határozzuk meg az f(x) = 2x 3 + 2x 2 2x + 1 függvény szélsőértékeit a [ 2, 2] halmazon.

Alkalmazott matematika és módszerei I Tantárgy kódja

Matematika A1a Analízis

Analízis házi feladatok

Megoldások. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Vektorok II.

Vektoralgebra feladatlap 2018 január 20.

Vektorgeometria (1) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

5 1 6 (2x3 + 4) 7. 4 ( ctg(4x + 2)) + c = 3 4 ctg(4x + 2) + c ] 12 (2x6 + 9) 20 ln(5x4 + 17) + c ch(8x) 20 ln 5x c = 11

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

Matematika A1a Analízis

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Valós függvények tulajdonságai és határérték-számítása

Kalkulus I. gyakorlat Fizika BSc I/1.

I. feladatsor. 9x x x 2 6x x 9x. 12x 9x2 3. 9x 2 + x. x(x + 3) 50 (d) f(x) = 8x + 4 x(x 2 25)

Trigonometrikus egyenletek megoldása Azonosságok és 12 mintapélda

Analízis II. Analízis II. Beugrók. Készítette: Szánthó József. kiezafiu kukac gmail.com. 2009/ félév

Dierenciálhatóság. Wettl Ferenc el adása alapján és

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Trigonometria II.

13. Trigonometria II.

17. előadás: Vektorok a térben

Sorozatok, sorozatok konvergenciája

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny tanévi második fordulójának feladatmegoldásai. x 2 sin x cos (2x) < 1 x.

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

I. feladatsor i i i i 5i i i 0 6 6i. 3 5i i

Matematika A1a Analízis

Többváltozós függvények Feladatok

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

A gyakorlatok anyaga

Érettségi feladatok Koordinátageometria_rendszerezve / 5

Régebbi Matek B1 és A1 zh-k. deriválás alapjaival kapcsolatos feladatai. n )

Függvények határértéke és folytonosság

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Paraméter

PTE PMMFK Levelező-távoktatás, villamosmérnök szak

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Vektorok I.

8n 5 n, Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás,

Érettségi feladatok: Koordináta-geometria 1/5

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

ANALITIKUS MÉRTAN I. VEKTORALGEBRA. 1. Adott egy ABCD tetraéder. Határozzuk meg az alábbi összegeket: a) AD + BC = BD + AC.

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

Nagy András. Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály 2010.

A kör. A kör egyenlete

Minimum követelmények matematika tantárgyból 11. évfolyamon

Skaláris szorzat: a b cos, ahol α a két vektor által bezárt szög.

Függvények Megoldások

Integrálszámítás. a Matematika A1a-Analízis nevű tárgyhoz november

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

A Matematika I. előadás részletes tematikája

1.1. Feladatok. x 0 pontban! b) f(x) = 2x + 5, x 0 = 2. d) f(x) = 1 3x+4 = 1. e) f(x) = x 1. f) x 2 4x + 4 sin(x 2), x 0 = 2. általános pontban!

9. Írjuk fel annak a síknak az egyenletét, amely átmegy az M 0(1, 2, 3) ponton és. egyenessel;

Analízis I. beugró vizsgakérdések

1. Fuggveny ertekek. a) f (x) = 3x 3 2x 2 + x 15 x = 5, 10, 5 B I. x = arcsin(x) ha 1 x 0 x = 1, arctg(x) ha 0 < x < + a) f (x) = 4 x 2 x+log

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT. Koordináta-geometria

I. A négyzetgyökvonás

Alapfogalmak, valós számok Sorozatok, határérték Függvények határértéke, folytonosság A differenciálszámítás Függvénydiszkusszió Otthoni munka

2. ELŐADÁS. Transzformációk Egyszerű alakzatok

Elsőfokú egyenletek...

2014. november Dr. Vincze Szilvia

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

Gyakorló feladatok javítóvizsgára szakközépiskola matematika 9. évfolyam

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

Koordináta-geometria II.

Programtervező informatikus I. évfolyam Analízis 1

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

, D(-1; 1). A B csúcs koordinátáit az y = + -. A trapéz BD

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Koordináta-geometria feladatok (emelt szint)

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

2018/2019. Matematika 10.K

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Koordináta-geometria

2) Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét! (3pont)

Egyváltozós függvények 1.

λ 1 u 1 + λ 2 v 1 + λ 3 w 1 = 0 λ 1 u 2 + λ 2 v 2 + λ 3 w 2 = 0 λ 1 u 3 + λ 2 v 3 + λ 3 w 3 = 0

FELVÉTELI VIZSGA, július 21. Írásbeli próba MATEMATIKÁBÓL A. RÉSZ

Átírás:

Tartalomjegyzék GEOMETRIA 1 Vektorok 1 11 Irányított szakaszok Vektorok 1 1 Műveletek vektorokkal 3 13 Kollineáris vektorok 6 14 Helyzetvektor 8 15 Párhuzamosság, összefutás, kollinearitás 10 16 Skaláris szorzás 14 Analitikus geometria 18 3 Trigonometria 7 31 A trigonometria elemei 7 3 Trigonometrikus egyenletek 33 33 Trigonometria síkmértani alkalmazásai 39 MATEMATIKAI ANALÍZIS 1 Valós számok, valós számhalmazok 4 Valós számsorozatok 45 1 Valós sorozatok 45 Műveletek valós sorozatokkal 47 3 Egyenlőtlenségek és határértékek 50 4 Konvergencia, monotonitás, korlátosság 51 5 Részsorozatok 5 6 Néhány fontos határérték 53 7 Határozatlansági esetek feloldása 54 3 Függvényhatárértékek 57 31 Függvény határértéke 57 3 Határértékekkel végzett műveletek 60 33 Határértékek tulajdonságai 61 34 Fontos határértékek 63 4 Folytonos függvények 66 41 A folytonosság értelmezése 66 4 Műveletek folytonos függvényekkel 69 43 Folytonosság és Darboux tulajdonság 70

5 Deriválható függvények 7 51 A derivált értelmezése 7 5 A derivált mértani jelentése 75 53 Műveletek deriválható függvényekkel 76 54 Elemi függvények deriváltjai 78 55 Összetett függvény deriváltja 79 56 Magasabb rendű deriváltak 81 57 A differenciálszámítás középértéktételei 83 58 Függvény grafikus képe 9 6 A határozatlan integrál 97 61 Primitív függvény A határozatlan integrál 97 6 Primitiválható függvények 100 63 A parciális integrálás módszere 103 64 Első helyettesítési módszer 105 65 Második helyettesítési módszer 108 66 Törtfüggvények integrálása 110 7 A határozott integrál 118 71 Riemann-integralható függvények 118 7 Integrálható függvények tulajdonságai 13 73 A parciális integrálás módszere 14 74 Első helyettesítési módszer 16 75 Második helyettesítési módszer 17 76 Középértéktételek 19 77 Az integrálszámítás alaptétele 130 78 A határozott integrál alkalmazásai 13

AB AB ha ha 1 Vektorok 11 Irányított szakaszok Vektorok Irányított szakaszok rtelmezés Az (A,B) rendezett pontpárt irányított szakasznak nevezzük és így jelöljük: AB rtelmezés Az AB és CD irányított szakaszokat ekvipolenseknek nevezzük (jelölés: AB CD), ha az [AD] és [BC] szakaszok felezőpontjai egybeesnek Megjegyzés Ha AB CD, akkor az AB szakaszt párhuzamos eltolással a CD szakaszra lehet helyezni Tulajdonság Az irányított szakaszok halmazán az ekvipolencia egy ekvivalencia-reláció, azaz (reflexív), AB CD, akkor CD AB (szimmetrikus), AB CD és CD EF, akkor AB EF (tranzitív) B A A C D AB és CD pontosan akkor ekvipolensek, ha ABDC egy paralelogramma vagy az A,B,C,D pontok kollineárisak és az [AD], [BC] felezőpontja megegyezik C B D 1

Vektorok rtelmezés Egy adott irányított szakasszal ekvipolens irányított szakaszok halmazát vektornak nevezzük Jelölés Az AB irányított szakasz által meghatározott vektort AB-vel (vagy egy kisbetűvel) jelöljük: { } AB= CD CD AB Megjegyzés Ha AB CD, akkor AB= CD Az u = AB= CD jelöléssel az AB (vagy a CD) az u egy reprezentánsa rtelmezés Az u hossza (modulusza) az őt reprezentáló irányított szakaszok közös hosszával egyenlő és u -val jelöljük rtelmezés A nulla hosszúságú AA vektort nullvektornak nevezzük rtelmezés Az AB és CD vektorok egyenlőek (jelölés: AB= CD), ha az AB és CD irányított szakaszok ekvipolensek Megjegyzés Két vektor akkor egyenlő, ha irányuk megegyezik (tartóegyeneseik párhuzamosak), hosszuk egyenlő és ugyanaz az irányításuk Tétel (Adott kezdőpontú reprezentáns létezése) Ha adott az u vektor és egy tetszőleges M pont, akkor létezik egyetlen olyan M pont, amelyre u = MM Következmény Az egyértelműség alapján, ha MA= MB, akkor A=B Az irányított szakaszok halmaza u = C D G H A B E v = F A mellékelt ábrán u = AB= CD=, v = EF = GH=, CD az u egy reprezentánsa, EF a v egy reprezentánsa, AB= CD

16 Skaláris szorzás Két vektor szöge rtelmezés Legyen u 0 és v 0 két vektor Ha O egy tetszőleges pont a síkban, A és B az OA= u és OB= v egyenlőségek által meghatározott pontok, akkor az ÂOB [0,π] szöget az u és v vektorok szögének nevezzük Jelölés Az u és v szögét így jelöljük: ( u, v) rtelmezés Az u és v vektorok merőlegesek, ham( u, v)= π Két vektor skaláris sorzata rtelmezés Az u és v vektorok skaláris szorzata az u v -vel jelölt valós { szám: u v cos( u v= u, v) ha u 0 és v 0 0 ha u 0 vagy v 0 Tétel Két, a nullvektortól különböző vektor skaláris szorzata akkor és csakis akkor nulla, ha a vektorok merőlegesek egymásra: ha u 0, v 0, akkor u v u v=0 Példa Néhány sajátos eset az alábbi ábrán látható: u u v v v u u, v azonos u, v ellentétes u, v merőlegesek irányúak irányúak α=0, α=π, α= π, u v= u v u v= u v u v=0 14

u ( v+ u ( v u v>0 u v=0 u v<0 A skaláris sorzás tulajdonságai Tétel Tetszőleges u, v, w vektorok és α, β valós számok esetéṇ u v= v u; w)= u w+ v w, ( u+ v) w= u w+ v w; (α u) v= u (α v)=α( u v); (α u) (β v)=αβ( u v); w)= u v u w, ( u v) w= u w v w; ( u) v= u ( v)= ( u v) Skaláris szorzat előjele Tulajdonság Az u 0 és v 0 vektorok esetén [ akkor és csakis akkor, ha m( u, v) 0, π ) ; akkor és csakis akkor, ha m( u, v)= π ; ( akkor] és csakis akkor, ha m( u, v) π,π v u v u u v>0 v v u u v<0 u v u v u u v=0 Feladat Legyen M és N az ABCD négyzet [AB] és [BC] oldalának felezőpontja Igazoljuk, hogy AN DM M A kért állítás egyenértékű azzal, hogy DM AN=0 p= DM AN=( DA+ AM) ( AB+ BN)= DA AB+ DA 15

BN+ AM AB+ AM BN A D DA AB DA AB=0, AM BN AM BN=0, így M p=0+ DA BN+ AM AB+0= =a a cos180 + a a 0 +0=0, B N C ahol a a négyzet oldalát jelöli 180 DA BN Vektor skaláris négyzete rtelmezés Egy u vektornak önmagával vett skaláris szorzatát a vektor (skaláris) négyzetének nevezzük és így jelöljük: u = u u Tétel Bármely u vektor esetén u u= u, tehát bármely AB vektor esetén AB =AB Feladat Igazoljuk, hogy egy ABCD négyszög pontosan akkor paralelogramma, ha az oldalak négyzetének összege egyenlő a két átló négyzetének az összegével M AB +BC +CD +DA =BD +AC D C AB + BC + CD + DA = BD + AC AB + BC + CD + DA = =( BA+ AD) +( AD+ DC) A AB + BC + CD + DA = BA +BA B AD+ AD + AD +AD DC+ DC BC = BA AD+ AD +AD DC ( BA+ AD+ DC) = BA AD+ AD +AD DC BA + AD + DC +BA AD+AD DC+DC BA= BA AD+ AD +AD DC BA+ DC +BA DC=0 16

( BA+ DC) =0 BA+ DC= 0 BA= CD ABCD paralelogramma Metrikus összefüggések a háromszögben Adott az ABC háromszög és legyen a=bc, b=ac, c= AB Tétel (Koszinusz-tétel) Az ABC háromszögben fennáll az a =b +c bccosâ összefüggés Tétel (Stewart tétele) Ha M (BC), akkor AB MC+AC BM=AM BC+BM MC BC Következmény (Oldalfelező hossza) Az ABC háromszög A csúcsából kiinduló oldalfelezőjének hosszát (m a) az m a = (b +c ) a 4 képlettel számíthatjuk ki Következmény (Szögfelező hossza) Az ABC háromszög A csúcsából kiinduló szögfelezőjének hosszát (l a) az l a = 4bc (b+c) p(p a) képlettel számíthatjuk ki, ahol p= a+b+c Feladat Az ABC háromszögben AB=, AC=3 és BC= Számítsuk ki az AB AC szorzatot! M A koszinusz-tétel alapján BC =AB +AC AB ACcos BAC 4=4+9 3cos BAC cos BAC= 3 4 Tehát AB AC=AB AC cos BAC= 3 3 4 = 9 17

3 Trigonometria 31 A trigonometria elemei Szög-mértékegységek rtelmezés Egy kör félkerületének és sugarának aránya állandó és π 3,1415-tel egyenlő rtelmezés A kör sugarával megegyező hosszúságú körívhez tartozó középponti szög mértéke 1 radián Megjegyzés Egy szögnek fokban illetve radiánban való mértéke közt fennáll az α = 180 összefüggés, ahol α a x r π szög fokban kifejezett, x r a szög radiánban kifejezett mértéke P II π/ I P π/3 P π/3 P 5π/6 P π/6 A P π O P 0 P 7π/6 P 11π/6 P 4π/3 P 5π/3 III P 3π/ IV A trigonometrikus kör rtelmezés Adott egy xoy derékszögű koordináta-rendszer Az O középpontú, egységsugarú kört, amelyen kijelöltünk egy pozitív körbejárási irányt (az óramutató járásával ellentétes irányt), trigonometrikus körnek nevezzük A trigonometrikus kör - folytatás Jelölés Legyen t R egy szám Ekkor egyetlen olyan P t -vel jelölt pont van a trigonometriai körön, amely m(âop t )=t 7

Szinusz és koszinusz Legyen t egy valós szám és P t a hozzátartozó pont a körön rtelmezés A P t pont ordinátáját a t valós szám szinuszának nevezzük és így jelöljük: sint rtelmezés A P t pont abszcisszáját a t valós szám koszinuszának nevezzük és így jelöljük: cost ctgt T sint t O cost P t A P t t O T tgt A Tangens és kotangens rtelmezés Az x=1 egyenletű függőleges egyenest tangens-tengelynek, az y=1 egyenletű vízszintes egyenest pedig kotangens-tengelynek { nevezzük } π rtelmezés Ha t R\ +kπ k Z, P t a t-nek megfelelő pont és T az OP t egyenes és a tangens-tengely met- széspontja, akkor T ordinátáját t tangensének nevezzük és így jelöljük: tgt rtelmezés Ha t R\{kπ k Z}, P t a t-nek megfelelő pont és T az OP t egyenes és a kotangens-tengely metszéspontja, akkor T abszcisszáját t kotangensének nevezzük és így jelöljük: ctgt 8

Fontosabb értékek π π π π π 3π 5π x 0 π 6 4 3 3 4 6 1 sinx 0 3 1 3 1 0 cosx 1 3 1 0 1 3 1 tgx 0 3 3 1 3 3 1 3 3 0 ctgx 3 1 3 3 0 3 3 1 3 Visszavezetés az első negyedbe x C x C 3 sinx=sin(π x) sinx= sin(x π) cosx= cos(π x) cosx= cos(x π) tgx= tg(π x) tgx=tg(x π) ctgx= ctg(π x) ctgx=ctg(x π) x C 4 sinx= sin(π x) cosx=cos(π x) tgx= tg(π x) ctgx= ctg(π x) A trigonometrikus függvények előjele π 3π x 0 N 1 N π N 3 N 4 π sinx 0 + 1 + 0 1 0 cosx 1 + 0 1 0 + 1 tgx 0 + + 0 + + 0 ctgx + + 0 + + 0 9

A trigonometrikus függvények π 3π x 0 N 1 N π N 3 N 4 π sinx 0 1 0 1 0 cosx 1 0 1 0 1 tgx 0 + 0 + 0 ctgx + 0 + 0 Alapösszefüggések sin x+cos x=1 (a trig alapképlete) tgx= sinx cosx = 1 ( ) ctgx π sin x =cosx sin( x)= sinx sin(x+π)=sinx ( ) π cos x =sinx cos( x)=cosx cos(x+π)=cosx ( ) π tg x =ctgx tg( x)= tgx tg(x+π)=tgx ( ) π ctg x =tgx ctg( x)= ctgx ctg(x+π)=ctgx Összeg, különbség szögfüggvényei sin(x+y)=sinx cosy+cosx siny sin(x y)=sinx cosy cosx siny cos(x+y)=cosx cosy sinx siny cos(x y)=cosx cosy+sinx siny tg(x+y)= tgx+tgy 1 tgx tgy ctg(x+y)= ctgx ctgy 1 ctgx+ctgy tg(x y)= tgx tgy 1+tgx tgy ctg(x y)= ctgx ctgy 1 ctgx ctgy 30

növekvő, csökkenő, korlátos, periodikus, Valós számsorozatok 1 Valós sorozatok rtelmezés Valós sorozatnak nevezünk egy f:{k,k+1,k+,} R függvényt (k N) A sorozatot így jelöljük: (a n ), ahol a n =f(n) rtelmezés Az (a n ) n k sorozat ha a n+1 a n, n k; ha a n+1 a n, n k; ha m,m R úgy, hogy m a n M, n k; ha t N úgy, hogy a n+t =a n, n k Sorozat határértéke rtelmezés Az (a n ) n k sorozat határértéke az α valós szám, ha az α bármely V környezete esetén a sorozat csak véges számú tagja nem eleme V -nek: (a n) határértéke α V =V (α), n V N úgy, hogy a n V, n n V Jelölés Ha (a n ) határértéke α, ezt így írjuk: lim n=α n Tétel Legyen (a n) n N egy valós elemű számsorozat, α R lim an=α ε>0, n n0 N úgy, hogy a n α <ε, n n 0 lim an= ε>0, n n0 N úgy, hogy a n >ε, n n 0 lim an= ε>0, n n0 N úgy, hogy a n< ε, n n 0 45

Sorozat határértéke - folytatás rtelmezés Egy (a n) sorozat konvergens, ha van véges határértéke Ha (a n) nem konvergens, akkor divergens Tétel Ha (a n ) konvergens, akkor határértéke egyértelmű Tétel lim a n=α lim a n = α n n Tétel lim an=0 lim an =0 n n Tétel Ha (a n ) konvergens, akkor (a n ) korlátos n+1 Feladat Igazoljuk, hogy lim n 3n 1 = 3 M Igazolnunk kell, hogy ε>0 esetén létezik olyan n 0 úgy, hogy bármely n n 0 esetén an n+1 3 <ε, ahol an= 3n 1 n+1 3n 1 3 <ε 5 3(3n 1) <ε 5 5 3ε <3n 1 3ε +1 <n, [ ] 3 5+3ε így küszöbszámnak választható az n 0 = 15 +1 érték ([A] az A egész része) n Feladat Igazoljuk, hogy lim n n+1 = M Igazolnunk kell, hogy ε>0 esetén létezik olyan n 0 úgy, hogy bármely n n 0 esetén n n+1 >ε n εn ε>0 ) ( ) n (, ε ε +4ε ε+ ε +4ε, [ ] ε+ ε Az n 0 = +4ε +1 választással a n >ε, n n 0 46

(x 3 Függvényhatárértékek 31 Függvény határértéke rtelmezés Azt mondjuk, hogy az f:d R, D R függvény határértéke az x 0 R torlódási pontban l R, ha az l bármely V l környezete esetén létezik az x 0 olyan U x0 környezete, amelyre x U x 0 D esetén f(x) V l Jelölés Ha az f:d R függvény határértéke az x 0 R pontban l R, akkor ezt így jelöljük: lim f(x)=l x x 0 Tétel (A határérték Heine féle értelmezése) Legyen f: D R, x 0 R, l R Egyenértékűek a következő állítások: lim f(x)=l, x x 0 n ) n 1, x n D, x n x 0, lim n x n=x 0 sorozat lim n f(xn)=l Feladat Igazoljuk, hogy az f:r R, f(x)=sin 1 x függvénynek nincs határértéke az x 0=0 pontban! M Tekintsük az (x n ) n 1 és (x n ) n 1 sorozatokat, ahol x n = 1 nπ, x n = (4n+1)π Ekkor lim x n= lim n n x n =0 és lim f(xn)= lim sin 1 = lim n n x sinnπ=0, n n lim n f(x n )= lim sin 1 (4n+1)π = lim sin =1, n x n n így f-nek nincs határértéke 0-ban 57

Határérték az x 0 R pontban rtelmezés lim f(x)=l R x x 0 ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x x 0 <δ(ε), x x 0 akkor f(x) l <ε rtelmezés lim f(x)=+ x x 0 ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x x 0 <δ(ε), x x 0 akkor f(x)>ε rtelmezés lim f(x)= x x 0 ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x x 0 <δ(ε), x x 0 akkor f(x)< ε x 1 Feladat Igazoljuk, hogy lim x 0 x =! M Igazoljuk, hogy ε>0 esetén δ>0 úgy, hogy ha x <δ, x 0, akkor f(x)>ε f(x)>ε x 1 x >ε εx x+1<0 ( 1 1 4ε x, 1+ ) 1 4ε ε ε 1 A δ=min{ 1 4ε ε, 1 } 1 4ε választással tehát ε x <δ f(x)<ε Határérték + -ben 58 rtelmezés lim f(x)=l R x ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x>δ(ε) akkor f(x) l <ε rtelmezés lim f(x)=+ x ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x>δ(ε) akkor f(x)>ε rtelmezés lim f(x)= x ε>0, δ(ε)>0 úgy, hogy ha x>δ(ε), akkor f(x)< ε

Határérték -ben rtelmezés lim f(x)=l R ε>0, δ(ε)>0 úgy, x hogy ha x< δ(ε) akkor f(x) l <ε rtelmezés lim f(x)=+ ε>0, δ(ε)>0 úgy, x hogy ha x< δ(ε) akkor f(x)>ε rtelmezés lim f(x)= ε>0, δ(ε)>0 úgy, x hogy ha x< δ(ε), akkor f(x)< ε Jobb és bal oldali határérték rtelmezés Azt mondjuk, hogy az f:d R, D R függvény bal oldali határértéke az x 0 R torlódási pontban l R, ha az l bármely V l környezete esetén létezik az x 0 olyan U x0 környezete, amelyre x U x D, x<x 0 0 esetén f(x) V l Jelölés lim f(x) vagy lim f(x) x x 0 x x x<x 0 0 Tétel lim f(x)=l x x 0 x<x 0 (x n) n 1, x n D, x n<x 0, lim xn=x0 sorozat esetén n lim f(x n)=l n Megjegyzés Hasonlóan értelmezhető a jobb oldali határérték is Tétel Az f:d R függvénynek a D halmaz x 0 torlódási pontjában akkor és csakis akkor van határértéke, ha van bal és jobb oldali határértéke és ezek egyenlők 59

F F 6 A határozatlan integrál 61 Primitív függvény A határozatlan integrál Függvény primitív függvénye rtelmezés Legyen f:i R, I intervallum Az f függvényt primitiválhatónak nevezzük, ha létezik olyan F :I R függvény, amelyre deriválható I-n és (x)=f(x), x I rtelmezés Az értelmezésben szereplő F függvényt az f egy primitív függvényének nevezzük Függvény határozatlan integrálja rtelmezés Legyen f:i R egy primitiválható függvény Az f összes primitív függvényének halmazát az f határozatlan integráljának nevezzük és f(x)dx-szel jelöljük: f(x)dx={f :I R F az f egy primitív függvénye} Tétel Ha F 1 és F az f:i R két primitív függvénye, akkor létezik c R úgy, hogy F 1 (x) F (x)=c, x I Ez alapján, ha F az f egy primitív függvénye, akkor f(x)dx={f (x)+c C R}=F (x)+c 97

f+g α f Műveletek primitiválható függvényekkel Tétel Legyen f,g:i R két, az I intervallumon primitiválható függvény és α R Ekko5 is primitiválható I-n és f(x)+g(x)dx= f(x)dx+ g(x)dx ( összeg integrálja egyenlő az integrálok összegével ); is primitiválható I-n és αf(x)dx= α f(x)dx ( konstans kiemelhető az integráljel elé ); Határozatlan integrálok Az alábbi képletekben I R egy intervallum, f:i R, a>0 A függvény A függvény határozatlan integrálja f(x)=c, c R c dx=cx+c f(x)=x n, n N f(x)=x α, I (0, ), α 1 x n dx= xn+1 n+1 +C x α dx= xα+1 α+1 +C f(x)=x 1 = 1 x, 0 I 1 x dx=ln x +C f(x)=a x, a 1 a x dx= ax lna +C 98

Határozatlan integrálok - folytatás Az alábbi képletekben I R egy intervallum, f:i R, a>0 A függvény A függvény határozatlan integrálja f(x)= 1 x a, 1 x a dx= 1 a ln x a x+a +C a,a I f(x)= 1 x +a 1 f(x)= x a I (, a) I (a, ) 1 f(x)= x +a 1 f(x)= a x, 1 x +a dx= 1 a arctg x a +C 1 x a dx=ln x+ x a +C 1 x +a dx=ln x+ x +a +C 1 a x dx=arcsin x a +C I ( a,a) f(x)=sinx f(x)=cosx f(x)= 1 sin x I (kπ,(k+1)π) sinx dx= cosx+c cosx dx=sinx+c 1 sin x dx= ctgx+c 99