Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции / 2-3

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
04.03.2023
Размер:
355.52 Кб
Скачать

Глава 2. Предел функции

§ 1.Понятие предела функции в точке

 

 

y

 

 

 

 

 

 

f(a3)

 

 

 

 

A3

 

 

y=f(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

A41

 

 

 

 

 

A2

 

 

 

 

 

A1=f(a1)

x

 

 

 

 

 

a1 a2

a3

a4

O

a5

 

 

 

 

A =f(a )

 

 

 

 

42

4

 

 

Типичные случаи поведения функции в точках:

;

 

, но при

;

, но при

;

, но при слева , а

при справа ;

, причем при

.

Обозначение

 

 

Как читается

 

 

 

 

 

 

 

В точке

функция

имеет (конечный)

 

 

 

предел

 

 

 

или

 

 

или

 

 

 

 

Функция

стремится к

при

,

 

 

стремящемся к

 

 

 

 

 

 

 

В точке

функция

имеет (конечный)

 

 

левосторонний предел

 

 

или

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция

стремится к

при

,

 

 

стремящемся к

слева

 

 

 

 

 

 

 

В точке

функция

имеет (конечный)

 

 

правосторонний предел

 

 

или

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция

стремится к

при

,

 

 

стремящемся к

справа

 

 

 

 

 

 

В точке

функция

бесконечно

 

 

большая (отрицательная)

 

или

 

 

или

 

 

 

 

Функция

стремится к минус

 

 

бесконечности при , стремящемся к

 

 

 

Бесконечно большие функции в точке могут быть

положительными,

т.е.

 

.

Если

право-

(лево)сторонние пределы функции в точке оказываются бесконечными, то говорят, что функция в этой точке бесконечно большая справа (слева).

Заметим, что:

если в точке равны односторонние пределы функции, то в ней существует общий предел; например, на рисунке

,

аналогично и ;

если в точке односторонние пределы не совпадают, то общего предела в ней нет; например, на рисунке

, т.е. .

Теор.: Предел элементарной функции в точке из области определения равен значению функции в этой точке:

Из теоремы следует, что:

она верна и для основных элементарных функций;

любой многочлен в любой точке всегда имеет конечный предел, т.к. он является элементарной функцией и .

1.1.Найдите .

Основные свойства конечных пределов функции в точке

Пусть существуют конечные пределы и , тогда справедливы следующие свойства:

1) ; в том числе, .

2) ;

3) ;

4) , если ;

5) , если ;

6) ;

7) для сложной функции ;

8) , если такая степень существует;

9)Функция не может иметь в точке более одного предела. Он либо единственный, либо не существует.

1.2.Найдите пределы:

а) ; б) .

§ 2.Бесконечно малая функция в точке

Опр.: Если предел функции в точке равен нулю,

то функция называется бесконечно малой в этой точке:

 

 

 

 

 

 

.

 

Для бесконечно большой функции в точке можно

использовать

 

аналогичные

обозначения:

 

f (x)б / б

 

lim

f (x)= .

 

 

 

 

xa

 

xa

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Является ли функция бесконечно малой в точках: а) ; б) ?

Некоторые свойства бесконечно малых функций

;

,

,

, где - окрестность точки ,

т.е. любой интервал, содержащий точку ;

Произведение бесконечно малой в точке функции на

бесконечно большую в этой точке может быть как

бесконечно малой, так и бесконечно большой, или иметь другой конечный предел, поэтому оно называется

неопределенностью «ноль на бесконечность» и

обозначается 0 .

Отношение двух бесконечно малых в точке функций

б / м x a

б / м x a

может быть как бесконечно малой, так и бесконечно большой, или иметь другой конечный предел, поэтому оно называется неопределенностью «ноль на ноль» и

обозначается 0 .

0

 

б / м

 

 

xa

= б / м ;

 

f (x)const 0

 

 

xa

 

 

xa

 

 

 

f (x)const 0

 

 

xa

= б / б ,

 

б / м

 

 

xa

 

 

xa

 

 

 

f (x)const

 

 

и наоборот,

xa

= б / м ;

 

б / б

 

 

xa

 

 

xa

 

f (x)в О(а)

= б

б / б

x

xa

 

В частности,

/ м .

 

a

 

const 0

= б / б

б / м

xa

xa

 

и наоборот,

Благодаря этим свойствам можно привести

0 к

 

1

 

x

3

+1

 

2.2. Найдите пределы а) lim

; б) lim

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

xcos x

x1

1

x

 

2

 

 

 

 

 

 

const

б / б

x a

0

 

.

 

 

 

0

 

 

= б / м .

x a

Неопределенность

0

 

 

 

0

 

Опр.: Если рассматривается предел дроби lim g((x)), у которой в

xa x

1)

числителе и знаменателе бесконечно малые функции (т.е.

lim g(x) = 0 и

lim (x) = 0), то говорят, что под знаком

xa

xa

 

 

0

 

предела задана неопределенность «ноль на ноль»

.

 

0

 

 

P

(x)

 

0

 

 

(x a) P

(x)

 

lim

n

 

 

=

= lim

 

n1

 

 

. Многочлены можно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xa Q

 

(x)

 

xa (x a) Q

 

(x)

 

 

 

0

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

разложить

на

 

множители,

среди которых обязательно есть

(x a). После сокращения дроби чаще всего числитель или

знаменатель уже не будет бесконечно малым. Тогда говорят,

что «неопределенность раскрыта» и находят предел.

Для разложения на множители используют формулы сокращенного умножения и формулу

, где многочлена .

x

, x

2

1

 

-корни

2.3. Найдите предел

2) Если под знаком

 

4x

2

+

lim

 

 

 

x

2

x→−3

 

 

 

 

 

предела

11x 3

.

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неопределенность

0

 

связана с

 

 

 

 

 

0

 

 

иррациональностями, то раскрыть ее может помочь домножение числителя и знаменателя дроби на сопряженный множитель, который дополняет выражение до разности квадратов или кубов. Например,

( a

b ) сопряжен с (

a +

b), т.к.

(

a

 

b )(

a +

b )= a b ;

 

 

3

 

 

3

 

 

 

3

2

 

3

 

3

3

2

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a )

a

b )

аналогично ( a +

 

b ) сопряжен с ((

 

 

 

b +(

Соседние файлы в папке Лекции