3.20.2.Второй замечательный предел и его следствия.
Пусть ! конечная или бесконечно удалённая предельная точка множества A Rk,
: A ! B; B R
бесконечно малая при x ! ! и 6= 0 вблизи
!.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Теорема 45. Степень, основание которой равно сумме единицы и бесконечно малой при x ! !, а показатель есть величина, обратная этой бесконечно малой при x ! !, имеет пределом число e при x ! !: Итак,
1
lim (1 + (x)) (x) = e;
x!!
где (x) ! 0 при x ! !: (3.12)
Этот предел называется вторым замечательным пределом.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Доказательство.
Обозначим y = f(x) = |
1 |
|
и '(y) = |
(x) |
1 y
1 + y |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
силу теоремы 29, |
lim f(x) = |
1 |
: Тогда |
x ! f(x) = |
|
|
9 |
27 |
|
|
|
|
Теорема 29 |
x!! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
1 |
|
y |
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
> |
= |
|
|
|
|
|
|
|
Пример 49 |
|
|
1 |
|
|
|
ylim |
1 + y |
= e > ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
!1 |
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
! |
|
|
x ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x) |
|
|
lim ' (f(x)) = |
> |
(1 + (x)) |
= e |
|
|
; |
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Теорема 46. Первым следствием второго замечательного предела называют
lim loga (1 + (x)) = loga e; x!! (x)
где (x) ! 0 при x ! !:
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Доказательство. Обозначим
1
y = f(x) = (1 + (x)) (x) и '(y) =
В силу теоремы 45, lim f(x) = e,
x!!
f(x) 6= e при x 6= !: Тогда
x |
|
! |
|
|
> = |
lim |
Теорема 45 |
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
log |
|
> |
|
|
|
|
lim f(x) = e |
|
|
9 |
27 |
|
|
|
! |
|
e loga y = |
|
a e: |
> |
) |
|
! |
|
y |
|
|
41 |
|
|
|
|
|
Пример |
|
|
x |
|
! |
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
a e: |
= x!! loga (1 + (x)) |
(x) |
= |
|
lim |
|
log |
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Теорема 47. Вторым следствием второго замечательного предела называют
lim a (x) - 1 = ln a; x!! (x)
где (x) ! 0 при x ! !.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Доказательство. Обозначим (x) = a (x) -
1: Очевидно, что (x) = loga (1
xПример 42 |
|
9 |
= |
|
> |
27 |
lim e (x) |
lim |
y |
|
|
x ! |
lim |
(x) = 0 |
> |
|
|
! |
! |
e = 1 |
|
|
|
y 0 |
|
|
= |
) |
! |
|
|
|
|
> |
|
|
! |
|
|
> |
|
|
|
|
; |
|
|
Тогда, учитывая (3.13) и теорему 32, получим
lim |
a (x) - 1 |
= lim |
|
|
|
1 |
|
= |
1 |
= ln a: |
(x) |
|
|
log |
a |
(1+ (x)) |
|
x!! |
x!! |
|
|
|
|
|
loga e |
|
|
|
(x) |
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Теорема 48. Третьим следствием второго замечательного предела называют
lim (1 + (x)) - 1 = ;
x!! (x)
где (x) ! 0 при x ! !.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Доказательство. |
|
|
|
|
|
|
|
Обозначим (x) = ln (1 + (x)): |
|
|
|
Пример |
|
|
9 |
= |
|
|
|
|
lim (x) = 0 |
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
ln |
y = |
ln |
y0 |
|
|
|
|
|
|
x |
! |
! |
|
|
|
= |
|
27 |
|
|
|
y |
|
|
y0 |
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
> |
|
|
ln |
|
31 |
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
! |
|
(1 + (x>)) = |
|
|
|
= |
|
|
|
|
lim |
|
|
|
1 = 0 |
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x) = 0:)(3.14) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
! |
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Тогда
(3:14) и Теорема 47 |
|
|
> |
= |
x |
|
|
! |
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e (x)-1 = ln e = 1 |
|
|
> |
|
|
|
lim |
|
|
|
9 |
|
|
31 |
x |
! |
! |
ln (1+ (x)) |
|
ln |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> ) |
lim |
|
|
|
Теорема 46 |
|
e = 1 |
> |
|
|
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
= |
|
|
> |
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
! |
|
|
|
|
e ln (1+ (x))-1 |
|
ln (1+ (x)) |
|
|
|
|
|
(1+ (x)) |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
! |
! |
|
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
ln (1+ (x)) |
|
|
|
(x) |
|
|
|
= !x ! (x) ln (x) |
= 1 1 = : |
x |
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim e (x)-1 |
|
(1+ (x)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit