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

Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
8.08 Mб
Скачать

Фиксируем произвольное " > 0:

x

lim

1 + x1

 

x = e

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

9

+

 

 

 

 

 

 

 

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

Пример 47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

x x >

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e < "

>

9

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

Пример 48

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

lim

 

 

1

 

 

 

 

)(

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

-

 

 

 

=

 

1

 

такое, что

 

1) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

x -

1 + x

 

x

= e

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

> 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

x x <

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

e < "

>

9! 1

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

>

 

 

=

max

f 1; 2g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

>

 

2

 

такое, что

 

)(

-

2)

)

 

 

 

+

 

 

 

 

 

-

 

 

 

>

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

x (jxj > )

)

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< ":

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из выделенного синим цветом следует, по определению 57, что

lim 1 + 1 x = e:

x!1 x

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

3.14.Бесконечно малые функции.

Пусть f : A ! B; A Rk; B R и x0 есть предельная точка множества A. Если множе-

ство A неограничено, то бесконечно удалён-

ная точка в пространстве Rk является предельной точкой множества A.

Пусть ! - предельная точка x0 множества A или бесконечно удалённая точка в пространстве Rk.

В дальнейшем запись lim f(x) означает

x!!

lim

f(x) или lim f(x).

 

 

 

 

 

 

x

!

x0

x

!1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

First

 

Prev Next

 

Last Go Back

 

Full Screen

Close

Quit

Определение 63. Функция f : A ! B называется бесконечно малой при x ! !, если

lim f(x) = 0. x!!

Бесконечно малые функции при x ! ! будем обозначать буквами ; ; ; : : : :

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 28. Пусть f : A ! B; A Rk; B R

и ! есть предельная точка множества A. Для того, чтобы

lim f(x) = a 2 R;

x!!

необходимо и достаточно, чтобы выполнялось равенство:

f(x) = a + (x);

где (x) есть бесконечно малая при x !

!:

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Необходимость.

Обозначим через (x) = f(x) - a.

Покажем, по определению Гейне, что (x) есть бесконечно малая при x ! !. Фиксируем произвольную (xn); xn 2 A n f!g; и xn ! !.

!

f(x) = a + (x)

lim f(x) = a x!!

=

 

(

nf)(xn)

a

n

 

=

)

f x

= a + (x

 

)

7

 

 

!

0

 

 

:

 

(xn)

 

 

 

f(xn) = a + (xn)

)

!

Из выделенного синим цветом следует, по

определению Гейне, что lim (x) = 0:

x!!

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Достаточность. Фиксируем произвольную (xn); xn 2 A n f!g; и xn ! !.

x !

(x) = 0

!

 

 

 

 

 

f(x) = a + (x)

 

=

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

!

 

(xn)

 

0

 

 

=

 

f x

n) =

a + (x

n

)

7

 

(

 

)

 

 

)

 

 

 

 

 

!

 

 

 

(f(xn) ! a) :

Из выделенного синим цветом следует, по

определению Гейне, что lim f(x) = a:

x!!

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 50. Показать, что

lim ax = 0; (0 < a < 1):

x!+1

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение. Фиксируем произвольное " > 0:

1. Если " 1; то, полагая = 1; получим, что 8x > = 1 : ax < 1 " (см. рис. 3.10,

случай 0 < a < 1).

2. Если же 0 < " < 1; то, учитывая, что

 

(ax < ")

3:2:5

(x > loga ") ;

Тогда x > : a

 

()

 

положим = loga

":

 

8

 

x < ":

 

 

 

 

 

Из выделенного синим цветом следует, по

определению 61, что lim ax = 0:

x!+1

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

3.15.Бесконечно большие отображения и

функции.

Пусть f : A ! B; A Rk; B Rm и ! есть конечная или бесконечно удалённая предельная точка множества A.

Определение 64. Предел отображения f : A ! B при x ! ! равен бесконечности,

если 8U"(1) 9U (!) такая, что 8x 2 A \

U (!) : f(x) 2 U"(1):

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

lim x!!

Тот факт, что предел отображения f при x ! ! равен бесконечности, записывают так:

f(x) = 1 или f(x) ! 1 при x ! !:

ТРЕНАЖЁР

f : A ! Rm; A Rn;

lim f(x) = 1 x!x0

ТРЕНАЖЁР

f : A ! Rm; A R;

lim f(x) = 1 x!x0

ТРЕНАЖЁР

f : A ! Rm; A Rn;

lim f(x) = 1 x!1

ТРЕНАЖЁР

f : A ! Rm; A R;

lim f(x) = 1 x!1

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit