Файл: Войтишек В.В. Курс лекций по математике для слушателей подготовительного отделения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.07.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пусть на

отрезке [ х \і]

наибольшее значение функции

y=Jcu.)

есть число М,

наименьшее значение

функции

y=JEu)

на отрезке

[х-,і]

есть

число

т . Ясно, что

площадь

сдер

не превосхо­

дит площади прямоугольника с основанием еі-х)

и вы сотой//, но

не меньше, чем площадь прямоугольника с тем же основанием, но вы­ сотой TTL.

Короче

 

 

 

ш ■а - х ) 4 S a ) - SEX) 4 и - а - х ) .

 

 

 

 

 

Мы рассматриваем

случай,

когда

і у х .

Разделив

на Еі-х)

цепочку

неравенств,

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sd) - S EX)

4 M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т у

1- х

 

 

 

 

 

 

 

Если функция y=Jeu)

 

 

 

то

при

стремлении

t

к х

обе •

непрерывна,

величины М

и т

стремятся к значению функции

y z J EU)

в точке

и-X ,

т .е . к

значению

J EX).

В таком случае можно

считать дока­

занным,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S EX) - lim

SEi) - SEx)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i - X

-- J EX) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i~x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение. Функция SEX),

д л я

которой данная функция

у -

zjEx)

является производной,называется первообразной для функции

у - / «

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функцию

Six)

можно угадать для не очень сложной функции у-

=JEX).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Скажем,

если

 

 

,

то

S EX)

+ С ,

 

 

где б

-

произвольное действительное число (проверьте).

 

 

 

 

Естественно

считать,

что

SECÜ=O

(рис.

10). Из

 

этого

согла­

шения находим С,

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З Е а ) +С- - о;

с = -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

-

ö

 

 

 

 

 

Итак,

площадь криволинейной

трапеции йВСД

есть

 

 

 

00

 

 

 

 

S(x) - SEQ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Площадь криволинейного треугольника ЛОВ'

(рис. 9)

есть

 

 

 

 

j

 

SE&J- BEO),

 

 

 

 

 

 

 

 

где

S Ex) - -

S(o) --J - .

 

Значит,

площадь криволинейного

тре­

угольника ЛОВ

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

- f

 

 

 

 

 

 

 

 

143


Итак, для данной функции

ij=J(x)

надо найти

первообразную

' F(x),

т .е . такую функцию,

что

F'cx) = j c x ) .

. Для вычисле­

ния, площади криволинейной трапеции

надо

воспользоваться формулой

Ньютона-Лейбница: площадь криволинейной трапеции

есть F m - Fm)

На этом проблема нахождения площадей не завершается. Новое

слово в

ней было сказано, в начале

нашего столетия крупным математи-

1 ком. А. Лебегом, которому мы обязаны четкой постановкой задачи об

измерении величин. Дело в том, что с помощью приема Ньютона-Лейб­ ница, их основной теоремы стараются считать не только меру площади, но и более сложные и необычные меры, которые в большей степени за­ висят от структуры, строения того множества, на котором эта мера задана. Например, мы считали, следуя Кавальери, что треугольник состоит из "неделимых" отрезков, но насколько однородны эти "неде­ лимые" отрезки и, вообще, что это значит "однородность" мы не определяли и не сможем определить, не . поднимая вопроса о структу­ ре исходного множества. Но эт,о тема пока выходит за рамки элемен­ тарных и доступных тем.

 

Заключительные замечания к пособию

 

В нашем

пособии не встретилось много важных вопросов: уточне­

ние понятия

уравнения (например, является ли х

= 1 уравнением?);

о сохранении равносильности уравнений и неравенств; некоторые клас­

сические

неравенства; обсуждение теории и практики вычисления

площадей

и т .д . и т .п . Но

"нельзя

объять необъятного"

и мы пред­

лагаем список литературы,

которой,

может

быть,

воспользуется лю-

, бознательный читатель и почерпнет из этих

книг

гораздо

больше

по сравнению с данным пособием.

 

 

 

 

144


Ли т е р а т у р а

[1]Курант Р . , Роббинс Г ., Что такое математика? Над. 2 ,м . "Просвещение", 1967.

[2]Радемахер Г. ,и Тешшц 0 . , Числа и фигуры (опыты математи­ ческого мышления), Изд. 3 , М., Физматгиз, 1962'.

13] Пойа Д.,Математическое открытие (решение задач: основные Понятия, изучение и преподавание), М., "Наука", 1970,

[4]Гильберт Д. и Кон-Фоссен С ., Наглядная геометрия, М., физматгиз, 1951.

[5]Клейн Ф ., Элементарная математика с точки зрения высшей, M.-JL, Гостехиздат, 1934 .

[6] Градштейн И .С ., Прямая и обратная теорема, М .-Л ., Физмат­

гиз, 1961.

[7]Лакатос И ., Доказательства и опровержения, М., "Наука",

1967.

[8]Зельдович Я .Б ., Высшая математика для начинающих и ее при­ ложения к физике, Изд. 5 , М., "Наука", 1970.

[9]Привалов И.И., Введение в теорию функций комплексного пере­ менного, Изд. 8, М .-Л., Огиз, Гостехиздат, 1948.

[10]Демидович Б .П .,. Сборник задач и упражнений по математичес­ кому анализу, Изд. 8 , "Наука", 1972 .

[11]АдамарЖ., Элементарная геометрия, часть 2 , Стереометрия, М., Учпедгиз, 1958.

[12] Погорелов А .В ., Элементарная геометрия, М., "Наука", 1972. [13] Болтянский В .Г ., Сидоров Ю.В., Шабунин М.И., Лекции и зада-

-чи по элементарной математике, "Наука", 1972 .

[14]’ Дорофеев Г .В ., Потапов М.К., Розов Н .Х ., Пособие по мате­ матике для поступающих в вузы,Изд. 2, М., "Наука”, 1971 (пособие

для студентов

подготовительных отделений

высших учебных заведений)..

[14 .1] См. предыдущее пособие, Изд. 3 ,

М.,

1972 .

[15]

Шахно К .У ., Пособие по математике для

поступающих в выс­

шие учебные заведения, Изд. ЕГУ, Минск, 1961 .

 

[16]

Киселев А .П ., Геометрия, часть первая. Планиметрия, учеб­

ник, Изд. 18, М., 1959.

 

 

[17]

Фор Р .,

Кофман А ., Дѳни-ПапенМ-Современная математика,М.,

"Мир",

1966.

 

 

 

145


[18]Дьедонне-Ж., Основы современного анализа, М., "Мир",

1964 г .

[19]Феликс Л. , Элементарная математика в современном изло­ жении, М., "Просвещение", 1967.

[20]Кокстер Г.С.М ., Введение в геометрию, М., "Наука", 1966.

[21]Погорелов А .В ., Элементарная геометрия, Планиметрия, М., "Наука", 1969 .

[22]Погорелов А .В ., Элементарная геометрия, Стереометрия, М., "Наука", 1970 .

[23] Дубнов Я .С ., Измерение отрезков, М., Физматгиэ, 1962 . [24] Колмогоров А .Н ., 0 профессии математика, Изд. 3 , М.,

МГУ, 1959.

[25]Мантуров О .В ., Солнцев Ю.К., Сорокин Ю.И., Федин Н.Г.,- Толковый словарь математических терминов, М., "Просвещение",1965.

[26]Юдин Д .Б ., Гёльштейн Е .Г ., Линейное программирование, экономико-математическая библиотека, М., "Наука", 1969 .

[27]Зайцев В .В ., Рыжков В .В ., Сканави М.И., Элементарная математика, повторительный курс, М., "Наука", 1967, 1973

[28]Виленкин и др ., Алгебра, Изд. 2 , Ы., "Просвещение",1972.

[29]Киселёв А.П., Алгебра, часть П, учебник, М., 1959.

[ЗОІ Гиндикин С .Г ., Длина дуги окружности, Математика в школе

6 , 1971.

[31]Адамар Ж.* Элементарная геометрия, т .І , М, 1957.

[32]Маркушевич А.И. и др.* Алгебра и элементарные функции, Учебное пособие, М., "Просвещение", 1967.

[33]Новосёлов С.И ., Специальный курс элементарной алгебры, М., "Высшая школа", 1962.

[34] Курош А .Г ., Курс высшей алгебры, Изд. 10, 1971.

[35] Калужнин Л.А.-, Введение в высшую алгебру, М., "Наука",

1973..

146

П р и л о ж е н и е I

ПРОГРАММА ЛЕКЦИИ ПО МАТЕМАТИКЕ НА ПОДГОТОВИТЕЛШОМ ОТДЕЛЕНИИ НГУ

 

 

ВВОДНАЯ ЧАСТЪ

 

 

 

1 .

Что такое математика?

 

 

 

2

часа

2 .

Самостоятельная работа

-

 

2

часа

3.

Разбор задач из самостоятельной работы

 

 

 

(задачи по алгебре с арифметикой и комбинато­

 

 

 

рикой - 2 часа; по геометрии

- 2 ч а са )

4

часа

4 .

Разбор варианта письменного

выпускного

 

 

 

 

экзамена прошлого года

 

 

2

часа

 

АЛГЕБРА И АРИФМЕТИКА

 

 

 

1.

Основная теорема арифметики

(формулировка)

 

 

 

Н.О.Д. и Н.О.К. Связь с произведением. Беско­

 

 

 

нечность множества простых' чисел

 

2

часа

2 .

Метод математической индукции

 

2

часа

3.

Системы счисления.

Числа, включая и

алгебраи­

 

 

 

ческую форму комплексных чисел

 

2

часа

4.

Логарифмы. Модуль перехода

 

 

2

часа

5 .

Тригонометрическая форма комплексных чисел.

 

 

 

Формула Моавра, следствия из

нее

 

2

часа

6 .

Уравнения. Равносильность уравнений, условия

 

 

 

ее сохранения

 

 

 

 

2

часа

7 .

Правила получения

равносильных неравенств.

 

 

 

Геометрический смысл решения линейных

и

 

 

 

квадратных неравенств

 

 

 

2

часа

8.

Системы и совокупности уравнений и неравенств

2

часа

9.

Опрос по пройденному

материалу

 

2

часа .

10.

Об особенностях решения уравнений с параметрами

2

часа

11.

Тригонометрические и

показательные системы и

 

 

 

совокупности уравнений

 

 

2

часа

12.

Смешанные системы

 

 

 

 

I

час

13.

Простейшие задачи

линейного

программирования

I

час

147


 

 

 

ГЕОМЕТНШ

 

 

I .

Основные множества (геометрические места) точек на

 

 

 

плоскости

и в пространстве

3 часа

2 .

Различные

определения

окружности

I

час

3 .

Какие задачи можно решить, не используяаксиомы

I

час

 

о параллельных прямых?

 

 

4 .

Осевая симметрия. Ее роль при доказательствах и

 

 

 

построениях

 

2 часа

6 .

Подобные фигуры. Метод подобия в решении задач

 

 

,

на построение

 

2 часа

6 .

Геометрические преобразования. Инверсия.

 

 

 

Задача и окружность Аполлония

2 часа

7 .

Вычисление площадей, объемов и длин простых

 

 

 

геометрических фигур

(площадь треугольника,

 

 

 

объем пирамиды)-

 

3

часа

8 .

Длина окружности, площадь круга. Поверхность и

 

 

 

объем круглых тел

 

3

часа

9.

Параллельность и перпендикулярностьпрямых и

 

 

 

плоскостей,

Скрещиваициеся прямые

I

час

•10. Свойства

трехграяных

углов (на основе теорем

 

 

 

синусов и косинусов для трехграяяого угла).

 

 

 

Использование этих свойств в задачах на вычисление

2

часа

Л . Искажение площади фигур при проектировании

I

час

12. Правильные многогранники. Формула Эйлера

I

час

13. Связь геометрии с алгеброй. Теорема Птоломея.

 

 

 

Метрические соотношения между элементами геометри­

 

 

 

ческих фигур на плоскости и впространстве

2 часа

14. Опрос (коллоквиум)

 

2

часа

 

ИЗБРАННЫЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ МАТЕМАТИКИ

 

 

1 .

Деление многочленов. Схема Горнера

- 2

часа

2 .

Уравнения в целых числах. Цепные дроби

2

часа

3 .

Графическое

решение уравнений

I

час

4 .,

Нахождение

приближенного значения корня

 

 

 

(метод "вилки" и метод хорд)

2

часа

5 .

Доказательство некоторых логарифмических и

2

часа

 

ярягоноыетрических неравенств

148