1-teorema.
Agar
( )
u
x
funksiya
0
x nuqtada,
( )
y
f u
funksiya esa
0
0
( )
u
x
nuqtada uzluksiz boʻlsa, u holda
( ( ))
y
f
x
murakkab funksiya ham
0
x nuqtada
uzluksiz boʻladi
35
Funksiyaning
nuqtada
uzluksizligi shu nuqta atrofida argumentning cheksiz
kichik orttirmasiga funksiyaning cheksiz kichik orttirmasi mos kelishidir. Masalan,
x
y
cos
funksiya har bir
1
0
x
R
nuqtada uzluksiz, haqiqatan ham
0
0
0
0
0
0
0
0
lim
lim
lim cos
cos
lim
2sin
sin
0.
2
2
x
x
x
x
y
f x
x
x
x
x
x
x
Nuqtada uzluksiz funksiyalar ustida arifmetik amallar bajarish mumkin.
Nuqtada uzluksiz boʻlgan funksiya shu nuqtaning kichik
atrofida chegaralangan
boʻlib oʻz ishorasini saqlaydi.
Agar funksiya
V
toʻplamning har bir nuqtasida uzluksiz boʻlsa, u holda bu
funksiya
V
toʻplamda uzluksiz deyiladi.
Agar
( )
f x funksiya
[ , ]
a b
oraliqda uzluksiz boʻlsa, u holda bu funksiya shu
oraliqda chegaralangan boʻladi va oʻzining eng katta va eng kichik qiymatlariga
erishadi.
Uzluksiz funksiyalar uchun ba’zi teoremalarni ketirib oʻtamiz.
2-teorema.
Agar ( )
f x funksiya
[ , ]
a b
kesmada uzluksiz va kesmaning chetki
nuqtalaridagi qiymatlari turli ishorali
( ) ( ) 0
f a f b
boʻlsa, u holda kamida bitta
shunday ( , )
c
a b
nuqta topiladiki, bunda ( ) 0
f c
tenglik bajariladi.
3-teorema.
Agar ( )
f x funksiya
[ , ]
a b
oraliqda uzluksiz va ( )
( )
f a
f b
boʻlsa, u
holda ixtiyoriy ( )
( )
f a
C
f b
uchun shunday
[ , ]
a b
son topiladiki bunda
( )
f
C
boʻladi.
( )
y
f x
funksiya
0
x nuqtada uzluksiz boʻlishi uchun
0
0
0
(
0)
( )
(
0)
f x
f x
f x
tenglik bajarilishi shart.
Masalan,
1
2 ,
0,
( )
0,
0
x
x
f x
x
funksiya 0 nuqtada chapdan uzluksiz, chunki
1
0 0
0 0
lim ( )
lim 2
0
(0).
x
x
x
f x
f
Nuqtada
uzluksiz
boʻlgan funksiyalarning xossalarini keltirb oʻtamiz.
Nuqtada uzluksiz boʻlgan funksiyalarning ba’zi xossalarini koʻrib chiqamiz. Bu
xossalar limitga ega boʻlgan funksiyalarning xossalariga oʻxshab ketadi.
1
o
. Agar ( )
f x funksiya
0
x nuqtada uzluksiz boʻlsa, u holda u
0
x nuqtaning
biror atrofida chegaralangan boʻladi.
36
2
o
. Agar ( )
f x funksiya
0
x nuqtada uzluksiz va
0
( )
f x
p
(mos ravishda
0
( )
f x
q
) boʻlsa, u holda
0
x nuqtaning biror atrofidagi barcha nuqtalarda
0
( )
f x
p
(mos ravishda
0
( )
f x
q
) boʻladi.
Endi esa segmentda uzluksiz boʻlgan funksiyalarning xossalarini keltiramiz.
Uzluksiz funksiyalar mavzusini oʻrganishda V toʻplamni oraliq boʻlgan hol bilan
tanishamiz. Biz quyida, asosan [a;b] segmentda uzluksiz boʻlgan funksiyalar bilan
ish koʻramiz. Shuningdek, funksiya (a;b) intervalda uzluksiz, a nuqtada oʻngdan va
b nuqtada chapdan uzluksiz deb qaraladi.
4-teorema
(Veyershtrassning birinchi teoremasi). Agar
( )
y
f x
funksiya [a;b]
segmentda uzluksiz boʻlsa, u holda funksiya shu segmentda chegaralangan boʻladi.
5-teorema.
(Veyershtrassning ikkinchi teoremasi). Agar
( )
y
f x
funksiya [a;b]
segmentda aniqlangan va uzluksiz boʻlsa, u holda funksiya shu segmentda oʻzining
aniq quyi va aniq yuqori chegaralariga erishadi.
6-ta’rif.
Agar ( )
y
f x
funksiya uchun
0
0
0
(
0)
( )
(
0)
f x
f x
f x
shartning
bittasi bajarilmasa yoki u
0
x nuqtada aniqlanmagan boʻlsa, u holda
0
x nuqta
( )
y
f x
funksiyaning uzilish nuqtasi deyiladi.
7-ta’rif.
Agar ( )
y
f x
funksiya
0
x nuqtada chapdan va oʻngdan limitlari mavjud
boʻlib, ular oʻzaro teng boʻlmasa, ya’ni
0
0
(
0)
(
0)
f x
f x
boʻlsa, u holda
0
x
nuqta ( )
y
f x
funksiyaning birinchi tur uzilish nuqtasideyiladi.
8-ta’rif.
Agar ( )
y
f x
funksiyaning
0
x nuqtada limiti mavjud, lekinbu limit
funksiyaning
0
x nuqtada erishadigan
0
0
( )
y
f x
qiymatidan farq qilsa yoki
( )
y
f x
funksiya
0
x nuqtada aniqlanmagan boʻlsa, u holda
0
x nuqta bartaraf
etiladigan uzilish nuqta deb ataladi.
9-ta’rif.
Agar ( )
y
f x
funksiyaning
0
x nuqtada chap yoki oʻng limitlarining hech
boʻlmaganda bittasi mavjud boʻlmasa yoki cheksiz boʻlsa, u holda
0
x nuqta
( )
y
f x
funksiyaning ikkinchi tur uzilish nuqtasi deyiladi.
0
0
(
0)
(
0)
f x
f x
ayirma
( )
y
f x
funksiyaning
0
x nuqtadagi sakrashi
deyiladi.
37
Masalan,
1
1
( )
1 2
x
f x
funksiya
0
x
nuqtada birinchi tur uzilishga ega,
chunki
0 0
0
0 0
lim ( ) 1 0 lim ( )
lim ( )
x
x
x
f x
f x
f x
.
Masalan,
sin
( )
x
f x
x
funksiyaning
0
x
nuqtada limiti mavjud (1-ajoyib
limit). Lekin, bu funksiya
0
x
nuqtada aniqlanmagan, birinchi tur uzilish nuqta.
Bu uzilishni funksiyaga uning shu nuqtadagi limit qiymatini qoʻyish orqali
yoʻqotish mumkin, ya’ni
1
sin
,
0;
( )
1,
0.
x
x
f x
x
x
Bu funksiya barcha son oʻqida uzluksizdir.
6-teorema.
Agar ( )
f x funksiya V oraliqda monoton funksiya boʻlsa, u holda u
shu oraliqning istalgan nuqtasida uzluksiz boʻladi yoki faqat birinchi tur uzilishga
(sakrashga) ega boʻladi.
7-teorema.
Agar ( )
f x funksiya V oraliqda monoton boʻlib, uning qiymatlari
toʻplami biror
Y
oraliqdan iborat boʻlsa, u holda ( )
f x funksiya V oraliqda
uzluksiz boʻladi.
8-teorema.
Agar
( )
y
f x
funksiya V oraliqda uzluksiz va oʻsuvchi
(kamayuvchi) boʻlsa, u holda funksiyaning qiymatlar toʻplami { ( ) :
}
Y
f x x V
da unga teskari funksiya mavjud boʻlib, u uzluksiz va oʻsuvchi (kamayuvchi)
boʻladi.
10-ta’rif.
Agar
0
son uchun shunday
0
son mavjud boʻlib, x
x
tengsizlikni qanoatlantiruvchi barcha ,
x x
V
larda ( )
( )
f x
f x
tengsizlik
bajarilsa, u holda ( )
f x funksiya V oraliqda tekis uzluksiz deyiladi.
9-teorema.
(Kantor teoremasi). Agar ( )
f x funksiya [a;b] segmentda uzluksiz
boʻlsa, u holda ( )
f x funksiya shu segmentda tekis uzluksiz boʻladi.
11-ta’rif.
sup
( )
inf
( )
x V
x V
f x
f x
ayirma ( )
f x funksiyaning V toʻplamdagi
tebranishi deyiladi va
orqali belgilanadi.
38
Endi
koʻp oʻzgaruvchili funksiya uzluksizligi bilan tanishib chiqzmiz.
12-ta’rif.
Agar M V
nuqtaning atrofida aniqlangan ( )
f X funksiya uchun
lim
( )
( )
X
M
f X
f M
tenglik oʻrinli boʻlsa, u holda ( )
f X funksia
M
nuqtada
uzluksiz deyiladi.
13-ta’rif.
Agar ixtiyoriy
0
son uchun
A
nuqtaning biror bir
( )
U M
atrofi
mavlud boʻlib, ixtiyoriy
( )
X U M
nuqtalat uchun
f X
f M
tengsizlik
bajarilsa, u holda
( )
y
f x
funksiya
M
uqtada uzluksiz deyiladi.
2
2
2
4
2
2
,
0,
( , )
0,
0
x y
agar x
y
f x y
x
y
agar
x y
funksiyaning )
0
,
0
(
nuqtada uzilishga ega boʻlsa ham uning ixtiyoriy yoʻnalish
boʻyicha uzluksiz ekanligini koʻrsatish mumkin.
a) ikkita nuqtalar ketma-ketligini qurib olamiz:
,....
2
,
1
,
1
,
1
k
k
k
X
k
va
,....
2
,
1
,
1
,
1
2
k
k
k
X
k
.. Bu yerda
)
0
,
0
(
)
,
(
k
k
y
x
va
)
0
,
0
(
)
,
(
k
k
y
x
, u holda
0
)
,
(
lim
k
k
k
y
x
f
va
1
)
,
(
lim
k
k
k
y
x
f
.
Demak,
2
4
2
2
)
,
(
y
x
y
x
y
x
f
funksiyaning
)
0
,
0
(
)
,
(
y
x
dagi limiti mavjud
emas.
b)
0
t
boʻlsin. U holda
2
4
2
2
sin
cos
cos
sin
2
)
sin
,
cos
(
t
t
t
t
f
.
Agar 0
sin
boʻlsa, u holda
0
)
sin
,
cos
(
t
t
f
. 0
sin
boʻlsa ham
0
)
sin
,
cos
(
lim
0
t
t
f
t
. Demak, funksiya ixtiyoriy yoʻnalish boʻyicha uzluksiz.
Oʻz-oʻzini tеkshirish uchun sаvоllаr
1. Funksiyaning nuqtаdа uzluksizligining qаndаy tа’riflаrini bilаsiz?
2. Funksiya uzluksizligining tа’riflаri funksiya limiti mоs tа’riflаridаn fаrqli
jihаtlаri nimаlаrdаn ibоrаt?
3. Nuqtаdа uzluksiz bir oʻzgаruvchili funksiyalаrgа misоllаr kеltiring?
4. Nuqtаdа uzluksiz funksiyalаrning qаndаy хоssаlаrini bilаsiz?
5. Bаrtаrаf etilishi mumkin uzilish nuqtаsi dеb, qаndаy nuqtаgааytilаdi?
39
6. Bir oʻzgаruvchili funksiya uchun ikkinchi tur uzilish nuqtаsi dеb, qаndаy
nuqtаgа аytilаdi? Misоllаr kеltiring?
24-mavzu. Bir oʻzgaruvchili funksiya hosilasi va differensiali
Reja:
24.1. Hosila haqida tushuncha.
24.2. Hosilaning iqtisodiy ma’nosi.
24.3. Funksiya differensialli.
24.4. Hosilalning geometrik ma‘nosi.
24.5. Hosila olish va differensiallash qoidalari.
24.6. Yuqori tartibli hosilalar va differensiallar.
Tayanch soʻz va iboralar:
funksiyaning birinchi tаrtibli hоsilаsi, bir
tоmоnlаmа hоsilаlаr, diffеrеnsiаllаnuvchi funksiya, funksiyaning birinchi tаrtibli
diffеrеnsiаli, toʻplаmdа diffеrеnsiаllаnuvchi funksiya, toʻplаmdа uzluksiz
diffеrеnsiаllаnuvchi funksiya, ishlаb chiqаrish funksiyalаri, marjinal mаhsulоt,
marjinal хаrаjаtlаr, elаstiklik kоeffisiyеnti.
funksiya
nuqtada va uning biror bir atrofida aniqlangan
boʻlsin. nuqtaga
orttirma berib funksiyaning
qiymatini
topamiz. U holda
ifoda funksiya orttirmasi deb
ataladi.
1-ta’rif.
Agar
limit mavjud boʻlsa, u holda bu limit
funksiyaning nuqtadagi hosilasi deb
ataladi va quyidagicha belgilanadi:
. (1)
Funksiyaning nuqtadagi hosilasini
koʻrinishlarda ham
yozish mumkin.
1-misol.
funksiya barcha
nuqtalarda hosilaga ega.
Haqiqatan ham
( )
y
f x
0
x x
0
x
x
0
(
)
f x
x
0
0
(
)
( )
y
f
f x
x
f x
0
(
)
( )
lim
x
f x
x
f x
x
( )
f x
0
x
x
x
f
x
x
f
x
f
x
)
(
)
(
lim
)
(
0
0
0
0
0
x
0
0
( )
( ),
df x
f x
dx
2
( )
f x
x
x R
40
2-misol.
funksiya barcha
nuqtalarda hosilaga ega.
Haqiqatan ham
3-misol.
funksiya barcha
nuqtalarda hosilaga ega.
Haqiqatan ham
0
0
2sin
cos
sin(
) sin
2
2
lim
lim
x
x
x
x
x
x
x
x
f x
x
x
0
0
sin
2
lim
lim cos
cos .
2
2
x
x
x
x
x
x
x
Mashqni bajaring.
Quyidagi funksiyalarning hosilalarini hosila ta’rifiga
asosan toping:
1) ( ) 5
2;
f x
x
2)
( )
;
f x
x
3)
1
( )
.
f x
x
Quyidagi ifodalar
,
mos ravishda
funksiyaning nuqtadagi chap va oʻng hosilalari deb ataladi.
Teorema.
funksiya uchun
nuqtada
munosabat oʻrinli boʻlsa, u holda
funksiya
nuqtada uzluksiz
hosilaga ega deyiladi.
4-misol.
finksiyaning
nuqtada bir tomonlama chekli
hosilalari mavjud boʻlsa ham uning hosilasi mavjud emas. Chunki uning chap va
oʻng hosilalari teng emas. Haqiqatan ham
1
lim
lim
)
0
(
0
0
x
x
x
y
f
x
x
,
0
0
(0)
lim
lim
1
x
x
y
x
f
x
x
.
2
2
2
0
0
0
2
lim
lim
lim 2
2 .
x
x
x
x
x
x
x
x
x
f x
x
x
x
x
x
,
1
n
f x
x
n
x R
0
1
1
2
2
2
1
0
0
(
)
...
(
)
lim
lim
.
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
x
x
C x
C x
x C x
x
x
x
x
x
f x
nx
x
x
sin
f x
x
x R
x
x
f
x
x
f
x
f
x
)
(
)
(
lim
)
(
0
0
0
0
x
x
f
x
x
f
x
f
x
)
(
)
(
lim
)
(
0
0
0
0
( )
f x
0
x
( )
y
f x
0
x x
0
0
0
( )
( )
( )
f x
f x
f
x
( )
y
f x
0
x x
x
x
f
)
(
0
0
x
41
Mashqni
bajaring.
1)
funksiyaning
nuqtadagi bir tomonlama
hosilalari mavjud emasligini isbotlang.
2)
funksiyaning
nuqtadagi hosilasi mavjud emasligini
isbotlang.
3)
funksiyaning
0
1
x
nuqtadagi hosilasi mavjud emasligini
isbotlang.
funksiya nuqtada hosilaga ega boʻlsa, u holda funksiya shu nuqtada
uzluksizdir.
Shuni alohida ta’kidlashimiz kerakki, yuqoridagi teoremaning teskarisi har
doim ham oʻrinli boʻlmaydi. Demak, uzluksiz funksiyaning hosilasi har doim ham
mavjud emas. Bunga misol sifatida 4-misolni koʻrish mumkin. Chunki,
funksiya barcha
nuqtalarda uzluksiz boʻlsa ham
nuqtada uning
hosilasi mavjud emas.
Hosilaning iqtisodiy ma’nosini misollarda koʻrib chiqamiz.
funksiya
vаqt ichidа ishlаb chiqаrilgаn mаhsulot miqdorini ifodаlаsin.
momеntdа mеhnаt
unumdorligi topilsin.
dаn
vаqt orаlig‘idа ishlаb chiqаrilgаn mаhsulot miqdori
qiymаtdаn
qiymаtgаchа oʻzgаrаdi, ya’ni
. U
holdа mеhnаtning oʻrtаchа unumdorligi shu vаqt orаlig‘idа
boʻlаdi.
momеntdа mеhnаt unumdorligi dеgаndа,
dа dаn
vаqt orаlig‘idа
oʻrtаchа mеhnаt unumdorligining limit qiymаti tushunilаdi, ya’ni
.
Shundаy qilib mеhnаt unumdorligi – bu mаhsulot hаjmining oʻsish
tеzligidir.
1
sin ,
0,
( )
0,
0,
x
x
f x
x
x
0
0
x
( )
3
f x
x
0
3
x
x
y
ln
( )
y
f x
0
x
y
x
,
x
0
x
( )
Q t
t
0
t
0
t
0
t
t
0
( )
Q t
0
(
)
Q t
t
0
0
(
)
( )
Q Q t
t
Q t
t
Q
u
rt
o
'
0
t
0
t
0
t
0
t
t
t
Q
Q
t
u
t
rt
o
t
o
0
'
0
lim
lim
Do'stlaringiz bilan baham: |