Ряд эквивалентных бесконечно малых при X 0:
x sin x arcsin x tg x arctg x ex – 1 ln(1 + x).
Некоторые пределы:
пп 9. Теоретические Упражнения
|
||
ТУ ПП 9. №1. |
Докажите, что предел не существует. РЕШЕНИЕ: В определении Гейне предполагается, что {xn} – любая последовательность значений аргумента. Выберем две разных бесконечно больших последовательности: xn = n и xn = /2 + 2n, где n N, для которых и Поскольку а , то не существует. |
|
ТУ ПП 9. №2. |
Всегда ли сумма бесконечно больших функций является бесконечно большой функцией? РЕШЕНИЕ: Пусть , - бесконечно большие при . 1) Если , , то не является бесконечно большой функцией. 2) Если , , то является бесконечно большой функцией. |
нет |
ТУ ПП 9. №3. |
Бесконечно большая при функция, является неограниченной в окрестности точки . Выполняется ли обратное утверждение? РЕШЕНИЕ: Не всякая неограниченная функция является бесконечно большой. Рассмотрим две неограниченных функции и . 1) - бесконечно большая при , так как для любого числа можно указать окрестность точки , в каждой точке которой 2 ) - является неограниченной при , но бесконечно большой не является, так как для любого числа в каждой окрестности точки можно указать точку, в которой , но в этой же окрестности найдутся точки, не удовлетворяющие этому условию, для которых, например, .
|
нет |
ТУ ПП 9. №4. |
Докажите, что если и при , то . РЕШЕНИЕ: , , . |
|
ТУ ПП 9. №5. |
Используя результат задачи 5.364, вычислить предел . РЕШЕНИЕ: Используя ряд эквивалентностей при , можно записать: , ; . |
|
ТУ ПП 9. №6. |
С помощью определения предела функции на языке последовательностей докажите второй замечательный предел . Покажите, что функция y = (1 + 1/x) x при x имеет предел, равный числу e. РЕШЕНИЕ: Пусть x +. Тогда можно применить определение Гейне и рассмотреть последовательность xn = n: Пусть x -. Тогда сделаем замену переменной t = -(x + 1) и, выражая x = -(t + 1), установим, что из x - следует t +.
|
|
ТУ ПП 9. №7. |
Докажите соотношение: . РЕШЕНИЕ: . |
|
ТУ ПП 9. №8. |
Докажите соотношение: . РЕШЕНИЕ: Заменим переменную: (см. предыдущее упр.) . |
|
ТУ ПП 9. №9. |
Докажите соотношение: . РЕШЕНИЕ: Используем формулу бинома Ньютона для нецелого показателя степени . . |
|
ТУ ПП 9. №10. |
Докажите соотношение: . РЕШЕНИЕ: . |
|
ТУ ПП 9. №11. |
Определите порядок малости относительно при . РЕШЕНИЕ: , , откуда , т.е., порядок малости относительно при равен . |
|
ТУ ПП 9. №12. |
Докажите, что имеет второй порядок малости относительно при , если , . РЕШЕНИЕ: , , при . |
|
пп 9. 2. ПреДЕЛЫ ФУНКЦИЙ
|
||
ТУ ПП 9. №13. |
Докажите, что (найдите ). РЕШЕНИЕ: По определению предела функции: .
1). Возьмем произвольное 2). Положим 3). Возьмем . Тогда если то , что и требовалось доказать. |
|
ТУ ПП 9. №13. |
Пользуясь определением предела функции Коши, докажите (найдите ), что РЕШЕНИЕ: Поскольку по определению Коши из неравенства x - 1 < следует f(x) – (-5) < , решим неравенство (3x – 8) + 5 < : 3x – 8 + 5 = 3x - 3 = 3x - 1 < , x - 1 < /3. Возьмем () = /3, тогда x - 1 < = /3 (3x – 8) – (-5) < , что и означает, что |
= /3 |
п/п |
Задание |
Ответ |
|||
ПП 9. №1. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Значение функции определено в точке x = 2. Вычислим значение функции
|
9 |
|
||
ПП 9. №2. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ:
|
|
|
||
ПП 9. №3. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Как и для последовательностей, применим метод деления числителя и знаменателя на наивысшую степень x, т.е. на x3:
|
|
|
ПП 9. №4. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ: = Так как число 3 является корнем числителя и знаменателя, поделим числитель и знаменатель на
найдем корни квадратных трехчленов
|
|
ПП 9. №5. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ: Пусть . Тогда . |
|
ПП 9. №6. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Домножим числитель и знаменатель на выражение , сопряженное числителю, и учтем, что (a – b)(a + b) = a2 – b2, тогда: . |
|
ПП 9. №7. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Домножим и поделим на сопряженную величину:
|
0 |
ПП 9. №8. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Домножим числитель и знаменатель на величину, сопряженную числителю:
|
0 |
ПП 9. №9. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ:
|
2 |
ПП 9. №10. |
Вычислите предел . Применим первый замечательный предел:
|
1 |
ПП 9. №11. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ:
|
4 |
ПП 9. №12. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ:
|
1 |
ПП 9. №13. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ:
|
|
ПП 9. №14. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ:
|
|
ПП 9. №15. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ:
|
|
ПП 9. №16. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ: Применим второй замечательный предел:
|
|
ПП 9. №17. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ:
. |
1 |
ПП 9. №18. |
Вычислите предел . РЕШЕНИЕ:
|
|
ПП 9. №19. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: . |
|
ПП 9. №20. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Выясним тип неопределенности. Так как , а , степенно-показательная функция порождает неопределенность (1). Для того, чтобы применить второй замечательный предел, преобразуем основание к виду , тогда
|
6 |
ПП 9. №21. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: При x 0 sinx x. |
е |
ПП 9. №22. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: При x 0 sinx x, sin4x 4x.
|
|
ПП 9. №23. |
Вычислите предел РЕШЕНИЕ: Поскольку x 1, сделаем замену переменной t = x – 1, t 0 и x = t + 1, тогда cosx = cos (t + 1) = cos (t + ) = - cost, tg2x = tg2 (t + 1) = tg2(t + ) = tg2t.
|
|