Игнатьев_Майорова_МА_1часть
.pdf2.funkciq
2.1.oSNOWNYE PONQTIQ
2.1.1.oPREDELENIE FUNKCII
oPREDELENIE 8. pUSTX X I Y | NEKOTORYE ^ISLOWYE MNOVESTWA. fUNKCIEJ f NAZYWAETSQ PRAWILO SOOTWETSTWIQ MEVDU \LEMENTAMI MNOVESTW X I Y , PRI KOTOROM DLQ L@BOGO ^ISLA x 2 X SU]EST- WUET EDINSTWENNOE ^ISLO y I PI[UT y = f(x). ~ISLO y NAZYWAETSQ ZNA^ENIEM FUNKCII f W TO^KE x. pEREMENNU@ y NAZYWA@T ZAWISIMOJ PEREMENNOJ, A PEREMENNU@ x | NEZAWISIMOJ PEREMENNOJ (ILI ARGU- MENTOM); MNOVESTWO X | OBLASTX@ OPREDELENIQ (ILI SU]ESTWOWA- NIQ) FUNKCII, A MNOVESTWO Y | MNOVESTWOM ZNA^ENIJ FUNKCII.
oPREDELENIE 9. fUNKCIQ, WSE ZNA^ENIQ KOTOROJ RAWNY MEVDU SO- BOJ, NAZYWAETSQ POSTOQNNOJ. pOSTOQNNAQ FUNKCIQ OBOZNA^AETSQ BUKWOJ C (C = f(x)).
pRIMER 1. nAJTI OBLASTX OPREDELENIQ I MNOVESTWO ZNA^ENIJ FUNK-
CII y = sin x.
rE[ENIE. oBLASTX@ OPREDELENIQ FUNKCII y = sin x QWLQETSQ MNOVESTWO WSEH WE]ESTWENNYH ^ISEL, A MNOVESTWO ZNA^ENIJ FUNKCII ESTX MNOVESTWO WSEH ^ISEL, ZAKL@^ENNYH MEVDU ¡1 I 1, T.E. X = (¡1; +1)
I Y = [¡1; 1].
1 pRIMER 2. nAJTI OBLASTX OPREDELENIQ FUNKCII y = px ¡ x2 + 2+
+ lg(x ¡ 1).
rE[ENIE. tAK KAK FUNKCIQ PREDSTAWLQET SOBOJ SUMMU FUNKCIJ, TO OBLASTX OPREDELENIQ FUNKCII BUDET SOSTOQTX IZ WSEH TEH ZNA^ENIJ x, KOTORYE PRINADLEVAT ODNOWREMENNO OBLASTI OPREDELENIQ FUNKCIJ
1
p¡x2 + x + 2 I lg(x ¡ 1). pO\TOMU OBLASTX OPREDELENIQ ZADANNOJ FUNK-
CII OPREDELQETSQ KAK SOWOKUPNOSTX ZNA^ENIJ x, PRI KOTORYH ODNOWREMENNO WYPOLNQ@TSQ NERAWENSTWA ¡x2 +x+2 > 0 I x¡1 > 0. |TO BUDET INTERWAL (1; 2).
11
2.1.2. ~ETNYE I NE^ETNYE FUNKCII
oPREDELENIE 10. fUNKCIQ f(x), ZADANNAQ NA SIMMETRI^NOM OTNO- SITELXNO NA^ALA KOORDINAT PROMEVUTKE, NAZYWAETSQ ^ETNOJ, ESLI DLQ L@BOGO ZNA^ENIQ x IZ \TOGO PROMEVUTKA IMEET MESTO RAWENSTWO
f(¡x) = f(x):
gRAFIK ^ETNOJ FUNKCII SIMMETRI^EN OTNOSITELXNO OSI Oy.
oPREDELENIE 11. fUNKCIQ f(x), ZADANNAQ NA SIMMETRI^NOM OTNO- SITELXNO NA^ALA KOORDINAT PROMEVUTKE, NAZYWAETSQ NE^ETNOJ, ES- LI DLQ L@BOGO ZNA^ENIQ x IZ \TOGO PROMEVUTKA IMEET MESTO RAWENSTWO
f(¡x) = ¡f(x):
gRAFIK NE^ETNOJ FUNKCII SIMMETRI^EN OTNOSITELXNO NA^ALA KOORDINAT.
sUMMA I RAZNOSTX DWUH ^ETNYH (NE^ETNYH) FUNKCIJ ESTX FUNKCIQ ^ETNAQ (NE^ETNAQ). pROIZWEDENIE DWUH ^ETNYH ILI DWUH NE^ETNYH FUNKCIJ ESTX FUNKCIQ ^ETNAQ, A PROIZWEDENIE ^ETNOJ FUNKCII NA NE^ETNU@ ESTX NE^ETNAQ FUNKCIQ.
pRIMER 1. dOKAZATX, ^TO FUNKCIQ f(x) = x5 ¡ x3 + x NE^ETNAQ.
rE[ENIE. oBLASTX OPREDELENIQ FUNKCII: ¡1 < x < +1; f(¡x) = = (¡x)5 ¡ (¡x)3 + (¡x) = ¡x5 + x3 ¡ x = ¡(x5 ¡ x3 + x) = ¡f(x). sLEDOWATELXNO, FUNKCIQ NE^ETNAQ.
pRIMER 2. qWLQETSQ LI FUNKCIQ f(x) = x4 + x2, OPREDELENNAQ W PROMEVUTKE ¡2 · x < 10, ^ETNOJ?
rE[ENIE. |TA FUNKCIQ NE QWLQETSQ NI ^ETNOJ, NI NE^ETNOJ, TAK KAK EE OBLASTX OPREDELENIQ NE SIMMETRI^NA OTNOSITELXNO NA^ALA KOORDINAT, HOTQ FORMALXNO f(¡x) = f(x).
pRIMER 3. iSSLEDOWATX NA ^ETNOSTX I NE^ETNOSTX FUNKCI@ f(x) = = x2 + x ¡ 1.
12
rE[ENIE. oBLASTX OPREDELENIQ FUNKCII: ¡1 < x < +1; f(¡x) = = (¡x)2 + (¡x) ¡ 1 = x2 + (¡x) ¡ 1 = x2 ¡ x ¡ 1 =6 f(x), T.E. FUNKCIQ NE UDOWLETWORQET RAWENSTWAM f(¡x) = f(x) I f(¡x) = ¡f(x). zNA^IT, FUNKCIQ NE QWLQETSQ NI ^ETNOJ, NI NE^ETNOJ.
2.1.3. pERIODI^ESKIE FUNKCII
oPREDELENIE 12. fUNKCIQ f(x) NAZYWAETSQ PERIODI^ESKOJ, ESLI SU- ]ESTWUET ^ISLO T 6= 0 TAKOE, ^TO DLQ L@BOGO ZNA^ENIQ x IZ OBLASTI OPREDELENIQ FUNKCII WYPOLNQETSQ RAWENSTWO
f(x + T ) = f(x):
~ISLO T NAZYWAETSQ PERIODOM FUNKCII. oBY^NO POD PERIODOM FUNK- CII PONIMA@T NAIMENX[IJ IZ POLOVITELXNYH PERIODOW, ESLI TAKOJ PERIOD SU]ESTWUET.
eSLI T | PERIOD FUNKCII, TO EE PERIODOM QWLQETSQ TAKVE I ^ISLO kT , GDE k | L@BOE CELOE ^ISLO (k = ¨1; ¨2; :::).
eSLI FUNKCII f(x) I g(x) PERIODI^ESKIE S PERIODAMI T1 I T2 SOOTWETSTWENNO, TO PERIODOM IH SUMMY, PROIZWEDENIQ, RAZNOSTI I ^ASTNOGO QWLQETSQ ^ISLO T , KRATNOE T1 I T2.
pRIMER 1. pOKAZATX, ^TO FUNKCIQ f(x) = sin(5x + 3) IMEET PERIOD
T = 25¼. rE[ENIE. iMEEM
sinµ5(x + 25¼¶ + 3) = sin(5x + 2¼ + 3) = sin((5x + 3) + 2¼) = sin(5x + 3):
2.1.4. zADANIQ DLQ PRAKTI^ESKIH ZANQTIJ
cELX PRAKTI^ESKIH ZANQTIJ | NAU^ITXSQ OPREDELQTX OBLASTX OPREDELENIQ FUNKCIJ, A TAKVE NEKOTORYE SWOJSTWA FUNKCIJ: ^ETNOSTX, NE^ETNOSTX, PERIODI^NOSTX.
nAJTI OBLASTI OPREDELENIQ FUNKCIJ, ZADANNYH FORMULAMI:
13
1: y = 3x + 2: |
2: y = |
3x ¡ 1 |
|
|
3: y = p |
|
|
|
+ |
1 |
|
|
|||||||
: |
|
3x |
|
1 |
|
: |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
5x + 6 |
|
|
¡ |
|
|
p5 |
¡ |
x |
|
||||
4: y = p |
|
|
|
: |
5: y = p |
|
: |
6: y = x + cos 2x: |
|
|
|
|
|||||||
x2 ¡ 5x + 6 |
4 ¡ x2 |
|
|
|
|
||||||||||||||
7: y = ctg |
x |
: |
8: y = arccos(x + 2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oPREDELITX, KAKAQ IZ FUNKCIJ QWLQETSQ ^ETNOJ, NE^ETNOJ I KAKAQ
NE QWLQETSQ NI ^ETNOJ, NI NE^ETNOJ: |
|
2 |
¶ |
|
: |
11: y = µ |
3 |
¶ |
¡ 3x: |
||
9: y = cos x + x sin x: |
10: y = 2x + µ |
|
|||||||||
|
|
|
|
1 |
|
x |
|
|
1 |
|
x |
12: y = 5 log2(x + 1): |
13: y = log2 |
2 |
¡ x |
: |
14: y = 5¡x2: |
||||||
|
|||||||||||
|
+ x |
||||||||||
15: y = x3 + x2: |
2 |
|
|
|
|
|
|||||
16: y = x2 + 3x ¡ 1: 17: y = x3 + 2x: |
|||||||||||
nAJTI PERIOD FUNKCIJ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
18: y = sin 4x: |
19: y = sin x + cos 2x: |
20: y = sin 3x + sin 2x: |
|||||||||
21: y = sin(3x + 1): |
22: y = sin2(x=3): |
|
|
|
|
|
|
2.2.pREDEL FUNKCII.
2.2.1.oPREDELENIE PREDELA FUNKCII I EGO MODIFIKACII sNA^ALA DADIM DWA \KWIWALENTNYH OPREDELENIQ PREDELA FUNKCII.
oPREDELENIE 13. pUSTX FUNKCIQ y = f(x) OPREDELENA W OKRESTNOS- TI NEKOTOROJ TO^KI a (ZA ISKL@^ENIEM, BYTX MOVET SAMOJ TO^- KI a). tOGDA ^ISLO b NAZYWAETSQ PREDELOM FUNKCII W TO^KE a, ESLI DLQ L@BOGO POLOVITELXNOGO ^ISLA " NAJDETSQ TAKOE POLOVITELX- NOE ^ISLO ±, ^TO PRI WSEH x IZ OBLASTI OPREDELENIQ FUNKCII, UDOWLE- TWORQ@]IH NERAWENTWU j x¡a j< ±, BUDET WYPOLNQTXSQ NERAWENSTWO j f(x) ¡ b j< ".
oPREDELENIE 14. pUSTX FUNKCIQ y = f(x) OPREDELENA W OKRESTNOS- TI NEKOTOROJ TO^KI a (ZA ISKL@^ENIEM, BYTX MOVET SAMOJ TO^- KI a). tOGDA ^ISLO b NAZYWAETSQ PREDELOM FUNKCII W TO^KE a, ESLI DLQ L@BOJ POSLEDOWATELXNOSTI xn ! a IMEET MESTO f(x) ! b.
14
eSLI b | PREDEL FUNKCII f(x) W TO^KE a, TO W \TOM SLU^AE PI[UT:
b = lim f(x).
x!a
dALEE DADIM OPREDELENIQ ODNOSTORONNIH PREDELOW I PREDELA FUNKCII NA BESKONE^NOSTI.
oPREDELENIE 15. pUSTX FUNKCIQ f OPREDELENA NA NEKOTOROM POLU- INTERWALE (a; b]. ~ISLO c NAZYWAETSQ PREDELOM FUNKCII f W TO^KE a
SPRAWA (PI[UT c = lim f(x)), ESLI DLQ L@BOJ POSLEDOWATELXNOSTI
x!a+
xn ! a (xn > a) IMEET MESTO f(xn) ! c. aNALOGI^NO OPREDELQETSQ
PREDEL FUNKCII f W TO^KE a SLEWA lim f(x).
x!a¡
zAMETIM, |
^TO lim f(x) |
SU]ESTWUET TOGDA I TOLXKO TOGDA, KOGDA |
|||
|
|
|
|
x!a |
|
lim f(x) = lim f(x) = lim f(x). |
|||||
x a |
¡ |
x |
! |
a+ |
x!a |
! |
|
|
|
oPREDELENIE 16. ~ISLO b NAZYWAETSQ PREDELOM FUNKCII f NA BES- |
||
KONE^NOSTI ( PI[UT b = xlim f(x)), ESLI PRI x ! 1 f(x) ! b. aNA- |
||
!1 |
lim f(x); |
lim f(x). |
LOGI^NO OPREDELQ@TSQ PREDELY |
||
|
x!+1 |
x!¡1 |
w ZAKL@^ENIE SFORMULIRUEM OPREDELENIE NESOBSTWENNOGO PREDELA FUNKCII.
oPREDELENIE 17. pUSTX FUNKCIQ f(x) OPREDELENA NA NEKOTOROJ OK- RESTNOSTI TO^KI a, ZA ISKL@^ENIEM, BYTX MOVET, SAMOJ TO^KI a.
tOGDA lim f(x) = 1, ESLI PRI x ! a f(x) ! 1.
x!a
eSLI lim f(x) = 1 I W NEKOTOROJ OKRESTNOSTI TO^KI a FUNKCIQ
x!a
f(x) > 0 ( SOOTWETSTWENNO f(x) < 0), TO PI[UT lim f(x) = +1
x!a
(SOOTWETSTWENNO lim f(x) = ¡1). tAKIE FUNKCII NAZYWA@TSQ BES-
x!a
KONE^NO BOLX[IMI PRI x ! a.
w OTLI^IE OT NIH FUNKCII, DLQ KOTORYH lim f(x) = 0, NAZYWA@T
BESKONE^NO MALYMI PRI x ! a.
x!a
|
|
2.2.2. sWOJSTWA PREDELOW FUNKCIJ |
|||
sWOJSTWA PREDELA FUNKCII: |
|
|
|||
1. |
eSLI SU]ESTWUET PREDEL FUNKCII, TO ON EDINSTWENNYJ. |
||||
eSLI SU]ESTWU@T lim f(x) I lim g(x), TO |
|||||
|
lim(f(x) |
|
x!a |
x!a |
|
2. |
¨ |
g(x)) = lim f(x) |
lim g(x). |
||
x!a |
x!a |
|
¨ x!a |
||
3. |
lim(f(x)g(x)) = lim f(x) lim g(x). |
||||
|
x!a |
|
x!a |
x!a |
|
15
4.lim(c f(x)) = c lim f(x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
||||||||||||||||||
x!a |
|
|
|
|
|
|
|
x!a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. lim |
f(x) |
|
= |
lim f(x) |
; ESLI lim g(x) = 0. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
x!a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
x a g(x) |
|
|
lim g(x) |
|
|
|
|
|
|
|
x |
! |
a |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
! |
|
|
|
|
|
|
x!a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
rASSMOTRIM PRIMERY NA NAHOVDENIE PREDELA S POMO]X@ SWOJSTW 1{ 5. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pRIMER |
1. |
nAJTI lim(x5 |
+ |
|
|
|
x |
|
|
|
x(x |
|
|
1) + 3x + 4). |
|||||||||||||||||||||||
x + 2 ¡ |
¡ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x!2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
rE[ENIE. s U^ETOM SWOJSTW 2 { 5 IMEEM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
lim(x5 |
+ |
|
|
x |
|
|
|
|
x(x |
|
|
1) + 3x + 4) = |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x + 2 ¡ |
¡ |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
= lim x5 + lim |
|
|
|
|
|
|
lim x(x |
¡ |
1) + lim 3x + lim 4 = |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
x!2 |
|
|
|
x!2 x + 2 |
¡ x!2 |
|
|
|
|
|
x!2 |
|
|
|
x!2 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
= (lim x)5 |
+ |
x!2 |
|
|
|
|
|
|
|
lim x |
|
lim(x |
¡ |
1) + 3 lim x + 4 = |
|||||||||||||||||||||||
|
|
x!2 |
|
|
|
|
lim(x + 2) ¡ x!2 |
|
¢ x!2 |
|
|
|
|
|
x!2 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x!2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2(lim x |
|
|
lim 1) + 3 |
|
|
2 + 4 = |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
= 2 |
|
+ lim x + lim 2 ¡ |
|
|
¢ |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x!2 |
|
¡ x!2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x!2 |
|
|
|
x!2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
= 25 + |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¡ 2(2 ¡ 1) + 6 + 4 = 40 |
|
: |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 + 2 |
|
2 |
sLEDUET OBRATITX WNIMANIE NA WAVNOE OGRANI^ENIE W SWOJSTWE 5 (W PREDELE ^ASTNOGO).
pRIMER 2. nAJTI lim x2 ¡ 3 . x!2 (x ¡ 2)2
rE[ENIE. zDESX SWOJSTWO 5 NE PRIMENIMO, POTOMU ^TO PREDEL ZNAMENATELQ RAWEN NUL@. nO TAK KAK PRI x ! 2 ^ISLITELX QWLQETSQ WELI- ^INOJ OGRANI^ENNOJ, A ZNAMENATELX STREMITSQ K NUL@, TO WSQ DROBX
BUDET NEOGRANI^ENNO WOZRASTATX, T.E. lim x2 ¡ 3 = 1. x!2 (x ¡ 2)2
2.2.3. pERWYJ I WTOROJ ZAME^ATELXNYE PREDELY
pERWYJ ZAME^ATELXNYJ PREDEL: lim |
sin x |
|
= 1. eGO SLEDSTWIQ: |
||||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x!0 |
x |
|
|
|
|
||
lim |
tg x |
= 1; |
lim |
arcsin x |
= 1; |
lim |
arctg x |
= 1: |
|||
|
x |
x |
|||||||||
x!0 x |
|
x!0 |
|
|
|
x!0 |
|
16
wTOROJ ZAME^ATELXNYJ PREDEL: lim µ1 + 1¶x = e ( e | OSNOWANIE
x!1 x
NATURALXNOGO LOGARIFMA).
µ¶1
sLEDSTWIE: lim 1 + x x = e. oTMETIM SLEDU@]IE POLEZNYE FORMU-
x!0
LY PRI n > 0 I a > 1:
lim |
xn |
= 0; |
lim |
ln x |
= 0; |
lim xn ln x = 0: |
|
|
xn |
|
|||||
x!+1 an |
|
x!+1 |
|
x!+1 |
2.2.4. pRIMERY NA NAHOVDENIE PREDELOW FUNKCIJ
t I P 1. pREDELY NERAZRYWNYH FUNKCIJ ILI SWEDENIE K PREDELAM NERAZRYWNYH FUNKCIJ.
x2 + x ¡ 1 pRIMER 1. nAJTI lim 2x + 1 4 .
rE[ENIE. tAK KAK POD ZNAKOM PREDELA STOIT NEPRERYWNAQ W TO^KE
x = |
1 |
FUNKCIQ, TO, ISPOLXZUQ OPREDELENIE NEPRERYWNOJ FUNKCII, IME- |
|||||||||||||||||||
2 |
|||||||||||||||||||||
EM: |
|
|
|
|
|
|
x2 |
+ x ¡ 41 |
|
41 + 21 ¡ 41 |
|
|
1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
lim |
= |
|
= |
: |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
x!21 |
|
|
2x + 1 |
2 ¢ 21 + 1 |
|
4 |
|
|
|||||||||
pRIMER 2. nAJTI lim |
x3 |
¡ 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
¡ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
x!1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
x3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
rE[ENIE. fUNKCIQ |
x2 |
¡ |
PRI x = 1 NEOPREDELENA µ"NEOPREDELENNOSTX |
||||||||||||||||||
1 |
|||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
¡ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
TIPA |
|
" ¶ I, SLEDOWATELXNO, NE QWLQETSQ NEPRERYWNOJ W \TOJ TO^KE. nO |
|||||||||||||||||||
0 |
|||||||||||||||||||||
PRI WSEH DRUGIH ZNA^ENIQH x |
|
|
|
|
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|||||||||||||
|
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|
x3 ¡ 1 |
= |
|
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(x ¡ 1)(x2 + x + 1) |
= |
x2 + x + 1 |
: |
||||||||||
|
|
|
|
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||||||||||||||
|
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|
x2 ¡ 1 |
|
|
|
(x ¡ 1)(x + 1) |
x + 1 |
pOLU^ENNAQ FUNKCIQ OPREDELENA I NEPRERYWNA W TO^KE x = 1, PO\TOMU
lim |
x3 ¡ 1 |
= lim |
x2 + x + 1 |
= |
1 + 1 + 1 |
= |
3 |
: |
|
|
|
|
|
||||||
|
x + 1 |
1 + 1 |
2 |
||||||
x!1 x2 ¡ 1 |
x!1 |
|
|
|
17
pRIMER 3. nAJTI lim x2 ¡ x ¡ 2 . x!¡1 x2 + 4x + 3
rE[ENIE. tAK KAK MNOGO^LENY x2 ¡ x ¡ 2 I x2 + 4x + 3 IME@T KORNI x1 = ¡1; x2 = 2 I, SOOTWETSTWENNO, x1 = ¡1; x2 = ¡3, TO
x2 ¡ x ¡ 2 |
= |
(x + 1)(x ¡ 2) |
: |
|
x2 + 4x + 3 |
(x + 1)(x + 3) |
|||
|
|
tAK KAK FUNKCIQ, STOQ]AQ POD ZNAKOM PREDELA, RASSMATRIWAETSQ TOLXKO PRI x =6 ¡1, TO x + 1 =6 0. pO\TOMU MOVNO SOKRATITX NA x + 1
(x + 1)(x ¡ 2) |
= |
x ¡ 2 |
: |
(x + 1)(x + 3) |
|
||
x + 3 |
|
pOLU^IM NEPRERYWNU@ W TO^KE x = ¡1 FUNKCI@, PO\TOMU
lim |
x2 ¡ x ¡ 2 |
|
= lim |
x ¡ 2 |
|
= |
¡1 ¡ 2 |
= |
¡ |
3 |
: |
|||
|
|
|||||||||||||
|
|
1 + 3 |
2 |
|||||||||||
x 1 x2 + 4x + 3 |
x |
1 x + 3 |
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!¡ |
|
|
|
!¡ |
|
|
|
¡ |
|
|
|
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|
t I P 2. iSPOLXZOWANIE SWOJSTW B. M. I B. B. WELI^IN |
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pRIMER 4. nAJTI lim |
x4 |
+ 3x |
. |
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x!1 2x5 + x3 |
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rE[ENIE. zDESX TREBUETSQ NAJTI PREDEL OTNO[ENIQ DWUH BESKONE^NO BOLX[IH WELI^IN, O KOTOROM ZARANEE NI^EGO OPREDELENNOGO SKAZATX NELXZQ µ "NEOPREDELENNOSTX TIPA 11" ¶.
pREOBRAZUQ FUNKCI@ POD ZNAKOM PREDELA I ISPOLXZUQ SWOJSTWA B.M. I B.B. WELI^IN, IMEEM
lim
x4 + 3x
x!1 2x5 + x3 ¡ 1
pRIMER 5. nAJTI
= lim |
x4(1 + |
3 |
) |
|
|
= lim |
1 + |
|
3 |
|
|
|
= 0: |
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3 |
3 |
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x |
|
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x |
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1 |
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1 |
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1 |
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x!1 x5(2 + |
¡ |
) |
x!1 x(2 + |
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¡ |
) |
|
||||||||||
x2 |
x5 |
x2 |
x5 |
|
lim (px + 3 ¡ px + 2).
x!1
rE[ENIE. tAKOGO TIPA PRIMERY RE[A@TSQ PEREWODOM IRRACIONALXNOSTI IZ ^ISLITELQ W ZNAMENATELX I (ILI), NAOBOROT, IZ ZNAMENATELQ W ^ISLITELX. zDESX IMEEM PREDEL RAZNOSTI DWUH POLOVITELXNYH B.B. WELI^IN ("NEOPREDELENNOSTX TIPA 1 ¡ 1"). oT \TOJ NEOPREDELENNOSTI IZBAWIMSQ, UMNOVIW I ^ISLITELX, I ZNAMENATELX WYRAVENIQ NA
18
p |
|
|
p |
|
|
= |
|
(p |
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|
¡ p |
x + 2)(p |
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+ p |
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x + 3 |
x + 3 |
x + 2) |
= |
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x + 3 |
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x + 2 |
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¡ |
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px + 3 + px + 2 |
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= x + 3 ¡ (x + 2) |
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+ p |
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p |
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+ p |
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x + 3 |
x + 2 |
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x + 3 |
x + 2 |
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sLEDOWATELXNO |
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p |
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= 0. |
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x + 3 |
x + 2) = lim |
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|
, x!+1 |
¡ |
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x!1 px + 3 + px + 2 |
|
||||||||||||||||||||||
FUNKCI@ px + 3 + px + 2, ^TOBY WOSPOLXZOWATXSQ FORMULOJ RAZNOSTI |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
KWADRATOW: |
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zAME^ANIE. eSLI W PRIMERAH 4 I 5 OT PEREMENNOJ x PEREJTI K NO- |
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WOJ PEREMENNOJ y PO FORMULE x = |
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, TO WMESTO x ! 1 BUDEM IMETX |
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y |
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1 |
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y = |
|
! 0 I PRIMERY 4 I 5 MOGUT BYTX OTNESENY K TIPU 1. rEKOMEN- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DUEM PRIMENITX SAMOSTOQTELXNO \TOT SPOSOB DLQ RE[ENIQ PRIMEROW 4 |
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I 5. |
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p3 |
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+ p3 |
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pRIMER 6. nAJTI lim |
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x + 2 |
x ¡ 2 |
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px2 + 1 ¡ 1 |
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rE[ENIE. oT NEOPREDELENNOSTI |
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0 |
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IZBAWIMSQ, UMNOVIW FUNKCI@, STO- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
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Q]U@ POD ZNAKOM PREDELA TAKIM OBRAZOM, ^TOBY ^ISLITELX DOPOLNITX |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DO SUMMY KUBOW, A ZNAMENATELX | DO RAZNOSTI KWADRATOW: |
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3 |
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x2 + 1 |
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3 |
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2)(x + 2) + |
3 |
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2)2)(x2 + 1 |
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1) |
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= lim |
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x2 + 1 |
+ 1)) |
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: |
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||||||
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x |
0 |
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||||
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( 3 |
(x + 2)2 |
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3 |
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2)(x + 2) + |
|
3 |
(x |
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2)2)x2 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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! |
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¡ |
r(x |
¡ |
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¡ |
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q |
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q |
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|
pOSLE SOKRA]ENIQ NA x PREDEL ^ISLITELQ RAWEN 4, A PREDEL ZNAMENATELQ | NUL@. pO\TOMU
lim |
p3 |
|
|
+ p3 |
|
|
|
|
|
x + 2 |
x ¡ 2 |
= |
|
: |
|||||
|
p |
|
|
|
1 |
||||
x 0 |
2 |
+ 1 ¡ 1 |
|
|
|||||
! |
|
|
x |
|
|
|
19
t I P 3. iSPOLXZOWANIE PERWOGO ZAME^ATELXNOGO PREDELA
pRIMER 7. nAJTI lim |
sin 3x |
. |
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x!0 |
|
5x |
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|||
rE[ENIE. |
tAK |
KAK lim |
sin y |
= 1, |
TO |
lim |
sin 3x |
|
= 1. |
|
sLEDOWATELXNO, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
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y!0 y |
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x!0 3x |
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||||||||||||||||
lim |
3 sin 3x |
= |
3 |
lim |
sin 3x |
= |
|
3 |
. |
|
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3 ¢ 5x |
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5 |
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x!0 |
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5 x!0 3x |
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||||||||||
pRIMER 8. nAJTI lim |
1 ¡ cos2 x |
. |
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x!0 |
1 ¡ cos 2x |
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|
x |
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||||||||||||
rE[ENIE |
. |
tAK KAK |
1 ¡ cos x = 2 sin |
2 |
I lim cos x = 1 (FUNKCIQ cos x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
x!0 |
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|||||||||||||||||||||||
NEPRERYWNA), TO S ISPOLXZOWANIEM PERWOGO ZAME^ATELXNOGO PREDELA |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IMEEM: |
|
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|
1 ¡ cos2 x |
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(1 ¡ cos x)(1 + cos x) |
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lim |
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|
= lim |
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= |
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|
1 ¡ cos 2x |
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x!0 |
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x!0 |
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1 ¡ cos 2x |
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|
= lim |
2 sin2 x2 (1 + cos x) |
= lim |
sin2 x2 (1 + cos |
x) |
= |
1 ¢ 2 |
= |
1 |
: |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
4 ¢ 1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x!0 |
|
2 sin2 x |
|
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|
|
x!0 |
|
|
|
4(x2 )2 sinx2 x |
|
|
|
2 |
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pRIMER 9. nAJTI lim |
sin x ¡ sin 3x |
. |
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x!0 cos 2x ¡ cos 4x |
|
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||||||||||||||||||
rE[ENIE. iSPOLXZUEM FORMULY RAZNOSTI SINUSOW I KOSINUSOW: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
|
|
lim |
|
|
2 cos 2x sin(¡x) |
= |
|
|
lim |
cos 2x |
|
= |
¡1 |
: |
|
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|
¡2 sin 3x sin(¡x) |
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x!0 |
|
|
|
|
¡ x!0 sin 3x |
|
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pRIMER 10. nAJTI lim sin 4x. x!¼ tg 5x
rE[ENIE. tAK KAK x ! ¼, A NE K 0, TO PRIMENITX SRAZU PERWYJ ZAME^A- TELXNYJ PREDEL NELXZQ. sDELAEM PO\TOMU ZAMENU PEREMENNOJ: ¼¡x = y,
OTKUDA x = ¼ ¡ y. tOGDA PRI x ! ¼ |
y ! 0 I |
|
|
|
|||||||||
lim |
sin 4(¼ ¡ y) |
|
= lim |
¡ sin 4y |
= lim |
4y |
= |
4 |
: |
||||
|
¡ tg 5y |
5 ¢ 4y ¢ tg5y5y |
|
||||||||||
y!0 tg 5(¼ ¡ y) |
|
y!0 |
y!0 |
|
5 |
|
|||||||
t I P 4. iSPOLXZOWANIE WTOROGO ZAME^ATELXNOGO PREDELA |
|
||||||||||||
|
|
|
|
x + 2 |
x |
|
|
|
|
|
|||
pRIMER 11. nAJTI xlim |
µ |
|
|
|
¶ |
. |
|
|
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|
||
2x |
¡ |
1 |
|
|
|
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||||||
!1 |
|
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|
20