Математический анализ (ОТиПЛ)

Функции

Функция. Композиция функций. Обратная функция.

Действительные числа

Аксиоматика множества действительных чисел (аксиомы поля, линейного порядка, аксиома полноты, аксиомы, связывающие сложение и порядок, умножение и порядок). Алгебраические свойства действительных чисел.

Теорема о существовании и единственности точной грани непустого ограниченного числового множества.

Числовая прямая. Определение действительного числа по Коши, Дедекинду. Теорема Коши-Кантора о последовательности вложенных сегментов. Сегментное определение действительных чисел.

Покрытие множества. Теорема Бореля-Лебега о возможности выбора конечного подпокрытия всякого покрытия отрезка интервалами.

Предельная точка числового множества. Теорема Больцано-Вейерштрасса о существовании предельной точки ограниченного числового множества.

Пределы

Последовательность, подпоследовательность. Предел числовой последовательности, сходящаяся последовательность. Свойства пределов последовательностей.

Критерий Коши сходимости последовательности. Теорема Вейерштрасса о существовании предела монотонной ограниченной последовательности.

Числовые ряды

Числовой ряд, частичная сумма, сходимость ряда, сумма ряда. Необходимое условие сходимости числового ряда. Критерий Коши сходимости ряда.

Ряды с неотрицательными членами, критерий сходимости таких рядов, теорема сравнения.

Абсолютная и условная сходимости рядов. Признак Вейерштрасса абсолютной сходимости ряда, признаки Коши и Даламбера. Сочетательное и переместительное свойства абсолютно сходящихся рядов.

Пределы функций

Предел функции, свойства пределов. Вопросы существования предела функции, теорема о пределе композиции функций. Замечательные пределы.

Непрерывные функции

Непрерывность функции в точке. Точки разрыва. Локальные свойства непрерывных функций. Свойства функции, непрерывной на отрезке принимать промежуточные значения, быть ограниченной, достигать своих точных граней. Равномерная непрерывность функции.

Производные, дифференциалы

Производные и дифференциалы, их геометрический смысл. Основные правила дифференцирования: дифференцирование и арифметические операции, дифференцирование композиции функций, дифференцирование обратной функции, таблица производных элементарных функций. Теорема Лагранжа о конечном приращении и ее следствия. Формула Тейлора, правило Лопиталя. Применение к приближенным вычислениям. Исследование функций методами дифференциального исчисления и построение графиков.

Неопределённые интегралы

Неопределённый интеграл. Условия интегрируемости функции. Интегрирование некоторых элементарных функций. Основные правила интегрирования, интегрирование путём замены переменных, по частям.

Определённые интегралы

Интегральная сумма, определённый интеграл. Классы интегрируемых функций. Свойства определённых интегралов. Формула Ньютона-Лейбница. Приложения определённого интеграла. Понятие о несобственных интегралах. Интегральный признак сходимости числовых рядов.

Функциональные ряды

Функциональный ряд и его область сходимости. Равномерная сходимость ряда. Критерий Коши равномерной сходимости, признак Вейерштрасса. Непрерывность суммы равномерно сходящегося ряда непрерывных функций. Почленное дифференцирование и интегрирование рядов.

Степенные ряды. Радиус и область сходимости степенного ряда. Степенной ряд как ряд Тейлора. Разложение в ряд Тейлора показательной и основных тригонометрических функций, логарифмический ряд, биномиальный ряд.

Ряды Фурье

Тригонометрические ряды. Ряды Фурье. Преобразование Фурье.

Основная литература

[1] Дорофеева А. В. Учебник по высшей математике для философских факультетов университетов. М.: Изд-во МГУ, 1971.

[2] Задачи и упражнения по математическому анализу для втузов / Под ред. Б. Н. Демидовича. М.: Наука, 1978. [Гл. I, II, IV, V, VII.] [3] Зорич В. А. Математический анализ. Т. 1-2. М.: Наука, 1981-1984. [Т. 1, с. 33-258, 283-393; т. 2, с. 587-697.] [4] Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 1-2. СПб.: Лань, 1997. [Т. 1, с. 11-324; т. 2, с. 11-36, 108-116, 169-224, 257-329, 364-374, 419-447.]

Дополнительная литература

[5] Демидович Б. Н. Сборник задач и упражнений по математическому анализу. М.: Наука, 1990. [С. 7-167, 172-197, 204-239, 246-300, 404-405.] [6] Ильин В. А., Садовничий В. А., Сендов Бл. Х. Математический анализ. М.: Наука, 1979.

[7] Колмогоров А. Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1989.

[8] Кудрявцев Л. Д. Курс математического анализа. Т. 1, 2. М.: Высшая школа, 1981. [Т. 1, с. 15-182, 201-247, 378-389, 511-517, 545-648; т. 2, с. 343-352, 390-391.] [9] Никольский С. М. Курс математического анализа. Т. 1, 2. М.: Наука, 1990. [С. 15-204, 361-367, 453-459, 476-499.]

Программу составили А. Л. Гомолко, Е. Ю. Ногина, В. Е. Плиско.