Analiză Matematică BAC

Analiză Matematicăpentru Bacalaureat

Concepte avansate de analiză matematică: limite, derivate, integrale și studiul complet al funcțiilor. Pregătirea perfectă pentru clasa a XII-a.

Șiruri și Limite de Funcții

Șiruri Convergente

Un șir (aₙ) este convergent către limita l dacă:

lim(n→∞) aₙ = l ⟺ ∀ε > 0, ∃n₀: ∀n ≥ n₀ ⟹ |aₙ - l| < ε

Limite Remarcabile

lim(x→0) (sin x)/x = 1

lim(x→0) (1-cos x)/x² = 1/2

lim(x→∞) (1 + 1/x)ˣ = e

lim(x→0) (eˣ - 1)/x = 1

lim(x→0) ln(1+x)/x = 1

Tehnici de Calcul

Factorizare pentru forma 0/0

Împărțire prin cea mai mare putere pentru ∞/∞

Raționalizare pentru diferențe de radicali

Substituții și limite remarcabile

Calculul Diferențial

Definiția Derivatei

Derivata funcției f în punctul x₀:

f'(x₀) = lim(h→0) [f(x₀+h) - f(x₀)]/h

Reguli de Derivare

(f ± g)' = f' ± g'

(f · g)' = f'g + fg'

(f/g)' = (f'g - fg')/g²

(f ∘ g)' = f'(g) · g'

Aplicații ale Derivatei

Monotonia: f'(x) > 0 ⟹ crescătoare

Extreme: f'(x₀) = 0

Tangenta: y = f'(x₀)(x-x₀) + f(x₀)

Aproximări: f(x) ≈ f(a) + f'(a)(x-a)

Teoreme Fundamentale

Teorema lui Rolle

Dacă f continuă pe [a,b], derivabilă pe (a,b) și f(a) = f(b), atunci ∃c ∈ (a,b): f'(c) = 0

Teorema valorii medii

∃c ∈ (a,b): f'(c) = [f(b) - f(a)]/(b - a)

Calculul Integral

Integrala Nedefinită

∫ f(x)dx = F(x) + C, unde F'(x) = f(x)

F(x) = primitiva funcției f(x), C = constanta de integrare

Integrale Fundamentale

∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C

∫ eˣ dx = eˣ + C

∫ 1/x dx = ln|x| + C

∫ sin x dx = -cos x + C

∫ cos x dx = sin x + C

Metode de Integrare

Substituția: ∫ f(g(x))g'(x)dx

Prin părți: ∫ u dv = uv - ∫ v du

Descompunere în fracții simple

Integrare prin recurență

Integrala Definită

Formula Newton-Leibniz:

∫ₐᵇ f(x)dx = F(b) - F(a)

Interpretare geometrică: aria cuprinsă între graficul funcției și axa Ox

Studiul Complet al Funcțiilor

1. Domeniul și continuitatea

Identifică restricțiile și punctele de discontinuitate

2. Limite și asimptote

Calculează limitele la capetele domeniului și identifică asimptotele

3. Derivata și monotonia

Calculează f'(x) și studiază semnul pentru monotonie

4. Extreme locale

Găsește punctele critice și clasifică-le folosind f''(x)

5. Convexitatea și punctele de inflexiune

Studiază semnul lui f''(x) pentru convexitate

6. Graficul funcției

Sinteza toate informațiile pentru a trasa graficul

Aplicații Tipice la BAC

Probleme de optimizare

Găsirea maximului/minimului unei funcții pe un interval dat folosind derivata.

Metodă: f'(x) = 0, verifici natura punctelor critice și capetele intervalului.

Calculul ariilor

Aria între curbe sau între o curbă și axa Ox folosind integrala definită.

Formula: A = ∫ₐᵇ |f(x) - g(x)|dx

Ecuații cu parametri

Studiul existenței soluțiilor în funcție de parametru folosind proprietățile funcțiilor.

Abordare: Studiezi monotonia și valorile extreme pentru a determina numărul de soluții.

Demonstrații de inegalități

Folosirea monotoniei și a valorilor extreme pentru demonstrarea inegalităților.

Principiu: Dacă f crescătoare și a < b, atunci f(a) ≤ f(b).