
- •Поняття околу точки, граничної точки.
- •Означення границі функції в точці за Гейне та за Коші.
- •Границі функції на нескінченності.
- •Критерій Коші існування границі.
- •Нескінченно малі і нескінченно великі функції.
- •Дії над символами Ландау.
- •Еквівалентні функції.
- •Асимптотичні рівності.
- •Умова функцій одного порядку та критерій еквівалентності функцій.
- •Односторонні границі. Критерій існування границі функції в точці.
- •Типи невизначеностей.
- •Неперервність функції в точці. Критерій неперервності функції в точці.
- •Неперервність елементарних функцій.
- •Одностороння неперервність.
- •Точки розриву, їх класифікація.
- •Особливі точки розриву функції
- •Теореми Больцано-Коші.
- •Рівномірна неперервність функцій.
- •Теорема Кантора.
- •Властивості рівномірно неперервних функцій.
Еквівалентні функції.
Якщо , то функції і називаються еквівалентними, при цьому записують ~ .
Асимптотичні рівності.
Якщо
в деякому околі
,
то
~
,
при цьому функція
називається головною
частиною функції
при
.
При обчисленні границь функцій часто дуже зручним виявляється замінювати їх на головні частини.
Спочатку згадаємо деякі відомі зі школи границі:
Приклад 7. |
|
Приклад 8. |
|
1. |
Якщо
|
2. |
Якщо
|
Тепер ці границі можемо використати для одержання так званих асимптотичних формул.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Умова функцій одного порядку та критерій еквівалентності функцій.
Теорема 6. |
(Умова функцій одного порядку та критерій еквівалентності функцій). |
Функції , в точці - граничній для множини , тоді: |
|
1. |
якщо
:
|
2. |
якщо
:
|
Доведення.
1)
Якщо
,
то
:
:
,
аналогічно, враховуючи, що
,
то
,
тобто
і
- одного порядку.
2)
~
:
.
.
Аналогічно в зворотному напрямі.
Теорема доведена.
Односторонні границі. Критерій існування границі функції в точці.
Нехай
і
- гранична точка множини
.
Покладемо
,
якщо ця границя існує. Числа
,
називаються відповідно лівою
та правою
границями функції
в точці
.
Якщо
,
,
то відповідні границі називається
нескінченими.
Теорема 4. |
(Критерій існування границі функції в точці) |
Функція має границю в точці , граничній для множин тоді і тільки тоді, коли одночасно існують і рівні між собою односторонні границі і . |
Доведення.
Необхідність.
Якщо
,
то
:
.
Тоді легко зрозуміти, що
:
,
тобто
.
Аналогічно
.
Достатність.
Нехай
,
розглянемо довільну послідовність
точок
,
що збігається до
.
Розіб’ємо її на дві частини, члени менші
за
,
та члени більші за
.
Якщо обидві ці частини нескінчені, то
ми маємо дві підпослідовності, які
збігаються до
,
а їх значення збігаються до
,
і
.
Якщо одна з цих частин скінчена, то її
можна відкинути, на збіжність це не
впливає. Тобто
.
Теорема доведена.
Границі показникової, логарифмічної та степенево-показникової функцій.
Довести,
що
|
-
довільна послідовність, тоді
|
Аналогічно попередньому, використовуючи аналогічну властивість для послідовностей, легко показати, що й: |
|
|