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

Matematikalıq analiz páninen

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
11.08.2024
Размер:
9.98 Mб
Скачать

limit bar bolsa, onda

 

 

 

 

 

 

lim

lim

f (x1, x2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

x10

x2

x20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tákirarlanıwshı limitide bar bolıp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

lim

f (x1, x2)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x10

 

x2 x20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dálil.

f (x , x

2

) funkciya

(x , x

2

)

(x

0, x

0) ge eseli

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x1, x2)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

x10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

limitke iye bolsın. Limittiń anıqlamasına muwapıq

 

 

0

sanı

alınǵanda da,

sonday

0 tabılıp, mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x , x

2

) R2 :| x

1

 

x 0

|

 

,

| x

2

x 0

|

 

 

M

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

kópliktiń barlıq (x1, x2) noqatları ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| f (x1, x2)

 

b |

 

 

 

(2)

boladı. Endi teoremaniń 2) shártin itibarǵa alıp, x1

ózgeriwshisiniń | x1

x10 |

teńsizligin qanaatlandırıwshı mánisin tayınlap x

2

x 0

ge (2)

teńsizlikte limitke

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

ótip

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

(x1)

 

b |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di

tabamız. Demek,

 

0

 

 

sanı

alınǵanda

da,

sonday

0

tabılıp,

| x1

x10 |

bolǵanda | (x1)

 

 

b |

 

boladı. Bul

lim

(x1)

b bolatuǵının

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x10

 

 

 

 

bildiredi.

Keyingi qatnastan

lim

x1 x10

lim

f (x1, x2) b

x2 x20

 

bolatuǵını kelip shıǵadı. Teorema dálillendi. Tómendegi teorema usıǵan uqsas dálillenedi.

2-teorema. Eger 1)

(x , x

2

)

(x 0, x 0) ge

f (x , x

2

) funkciyanıń eseli limiti bar:

 

1

 

1

2

1

 

lim f (x1, x2) b

x1 x10 x2 x20

2) Hár bir tayınlap alınǵan x2 de tómendegi

lim

f (x1, x2)

f (x2)

x1

x10

 

 

 

 

 

limit bar bolsa, onda

 

 

 

 

 

 

lim

 

lim

f (x1, x2)

x2

x20

x1

x10

 

 

tákirarlanıwshı limiti bar bolıp,

 

 

 

 

 

 

lim

 

lim

f (x1, x2) b

x2 x20 x1

x10

 

 

 

boladı.

1-nátiyje. Eger bir waqıtta 1-hám 2-teoremalardıń shártleri orınlansa, onda

81

lim f (x1, x2)

lim

lim

f (x1, x2)

lim

lim

f (x1, x2)

x1

x10

x1 x10

x2 x20

 

x2 x20

x1 x10

 

x2

x20

 

 

 

 

 

 

boladı.

Biz eki ózgeriwshi funkciyanıń eseli hám tákirarlanıwshı limitleri arasındaǵı baylanıstı kórsetetuǵın teoremalardı keltirdik.

Joqarıdaǵıday

 

f (x1, x2,..., xm )

funkciyanıń

xi ,xi

,..., xi

ózgeriwshileri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

k

boyınsha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

lim

f (x1, x2,..., xm )

 

 

 

 

 

 

 

i1

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

i1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

ik

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik

 

 

 

 

 

 

eseli hám

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

lim

 

x

lim

 

x

lim

f (x1, x

2,..., xm )

 

 

i1

x

0

i2

x

0

x

0

 

 

 

 

 

i1

 

 

i2

 

ik

ik

 

 

 

tákirarlanıwshı limitleri hám olar arasındaǵı baylanıstı qaraw múmkin.

6. Koshi teoreması (jiynaqliliq principi). Endi kóp ózgeriwshili funkciya limitiniń bar bolıwı haqqındaǵı ulıwma teoremanı keltiremiz.

 

Rm keńislikte M kóplik berilgen bolıp, a

a

Rm

onıń limit noqatı bolsın.

Bul kóplikte f (x) funkciya berilgen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-anıqlama. Eger

0

 

 

 

sanı ushın

sonday

0

 

tabılıp,

mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

(x,a)

, 0

(x,a)

teńsizliklerin qanaatlandırıwshı barlıq

x hám x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

M, x

M ) noqatlarda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| f (x)

f (x) |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

teńsizlik orınlı bolsa,

f (x)

funkciya

ushın

 

a

 

noqatında

Koshi shárti

orınlanadı

delinedi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-teorema (Koshi teoreması). f (x) funkciya a noqatında shekli limitke iye

bolıwı ushın a noqatında Koshi shártiniń orınlı bolıwı zárúr hám jetkilikli.

 

 

 

 

Dálil. Zárúrligi. x

a ǵa f (x) funkciya shekli limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ǵa iye bolsın. Anıqlamaǵa muwapıq ,

 

 

0 sanı alınǵanda da,

 

ushın sonday

 

2

 

0 tabılıp, mına 0

(x, a)

teńsizligin qanaatlandırıwshı barlıq

x (x

M )

noqatlarda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| f (x)

b |

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sonlıqtan 0

(x,a)

 

| f (x)

b |

 

 

 

 

boladı. Bul teńsizliklerden

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| f (x)

f (x) | | f (x)

b |

 

| f (x)

b |

 

 

 

 

 

 

 

bolatuǵını

kelip shıǵadı. Bul f (x)

 

funkciya

ushın

a

noqatında Koshi shártiniń

orınlanatuǵının kórsetedi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jetkilikligi. f (x) funkciya ushın a

noqatta Koshi shárti orınlansa, yaǵnıy

0 san alınǵanda da sonday

0 tabılıp, mına 0

(x)

,

0

(x,a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

teńsizliklerin qanaatlandırıwshı barlıq x hám x

(x, x

M ) noqatlarda

 

 

 

 

 

 

| f (x)

f (x) |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolsın.Bul jaǵdayda f (x) funkciya x

a

ǵa

shekli limitke

iye

bolatuǵının

kórsetemiz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a noqat M kópliktiń limit noqatı. Sonıń ushın M kópliktiń noqatlarınan x(n)

(x(n)

a, n 1,2,...) izbe-izlik dúziw múmkin, bunda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x(n)

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Limit anıqlamasına muwapıq, joqarıda keltirilgen

>0 ge muwapıq sonday

n0 N

tabılıp, barlıq

n

n0,

p n0

ushın

0

 

 

 

(x(n),a)

,

0

 

(x(p),a)

boladı. Bul teńsizliklerdiń orınlanıwınan, shártke muwapıq:

 

 

 

 

 

Demek, f (x(n))

 

f (x(p)) f (x(n))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı.

 

fundamental’

izbe-izlik

2-§ de keltirilgen 12.4-

teoremaǵa muwapıq

f (x(n))

izbe-izlik

jıynaqlı.

Bul

izbe-izliktiń limitin b

menen belgileyik:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x(n)

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Endi M kópliktiń noqatlarınan dúzilgen hám a noqatına umtılatuǵın ıqtıyarlı

{x(n)} izbe-izlik

x(n) a x (n) a, n 1,2,....,

alınǵanda da sáykes

f

x(n)

izbe-izlik (bul joqarıda kórsetkenimizge muwapıq

jıynaqlı boladı) te sol

b

ǵa umtılatuǵınlıǵın kórsetemiz.

 

 

 

Meyli

x(n)

a

 

(x(n)

a,

n

1,2,...)

bolǵanda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x(n))

 

b '

 

 

 

 

 

 

 

 

bolsın.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{x(n)},

{x(n)} izbe-izlik aǵzalarınan mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(1),

 

 

(1), x(2),

 

(2),

 

 

 

x(n),

 

(n), ...

 

 

 

 

 

 

x

x

...,

x

 

 

 

izbe-izlik dúzeyik. Bul izbe-izliktiń a (a

Rm ) ǵa umtılatuǵınlıǵı ayqın. Onda

 

 

f (x(1)),

f (

 

(1)), f (x(2)),

f (

 

(2)), ..., f (x(n)), f (

 

(n)),

 

 

 

 

 

x

x

x

(3)

izbe-izlik shekli limitke iye. Onı b

arqalı belgileyik. Eger f (x(n)) hám

f (

 

(n))

x

izbe-izliklerdiń hár biri (3) izbe-izliklerdiń úles izbe-izlikleri ekenligin itibarǵa alsaq, onda

f (x(n))

b*,

f(x(n))

b *

 

 

83

 

ekenligin tabamız. Demek,

 

 

b*

b

b .

 

 

Solay etip, f(x) funkciya ushın a noqatta Koshi shártleriniń orınlı bolıwınan M

kóplik

noqatlarınan

dúzilgen hám

a

ǵa

umtılıwshı qálegen

x(n)

x(n)

a, n 1, 2,...

izbe-izlik alınǵanda,

sáykes f (x(n)) izbe-izlik bir

sanǵa umtılıwın tabıń. Bul funkciya limitiniń Geyne anıqlamasına muwapıq

f (x )

funkciya a noqatta shekli limitke iye bolatuǵının bildiredi.

Teorema dálillendi.

12.5-eskertiw. Koshi shárti hám Koshi teoreması x

ke joqarıdaǵıǵa

uqsas aytıladı hám dálillenedi.

 

8-lekciya

Kóp ózgeriwshili funkciyalardıń úzliksizlik anıqlamaları. Kóp ózgeriwshili úzliksiz funkciyanıń qásiyetleri. Quramalı funkciyanıń úzliksizligi. Kóp ózgeriwshili funkciyanıń aralıq mánisleri haqqında teoremalar. Veyershtrass teoremaları. Teń ólshewli úzliksizlik hám Kantor teoreması

Funkciya úzliksizliginiń anıqlamaları. M Rm kóplikte

 

f (x)

f (x1, x2,..., xm )

 

funkciya berilgen bolıp, a M

a

(a1,a2,...,am )

noqat M kópliktiń limit

noqatı bolsın.

 

 

 

 

 

84

 

1-anıqlama. Eger x a ǵa f (x) funkciyanıń limiti bar bolıp

lim f (x)

f (a)

lim f (x1, x2,..., xm )

f (x1, x2,..., xm )

x

 

x1

a1

 

 

 

x2

a2

 

 

 

xm

am

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(*)

bolsa, f (x) funkciya

a noqatta úzliksiz

 

dep ataladı.

 

 

 

 

 

 

 

Mısal. Mına

 

 

 

 

x1x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

eger

x1

 

 

x2

 

0

 

 

bolsa,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x1, x2)

 

 

 

x12

x22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x12

 

 

x22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

,

eger

 

 

 

0

 

 

bolsa

 

funkciyanı

qarayıq. Bul

funkciyanıń ıqtıyarlı

(x 0, x 0)

 

(0, 0) noqatta úzliksiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

bolıwın funkciya limitiniń qásiyetlerinen paydalanıp tabamız:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

2

 

 

 

 

 

 

x

0x

0

 

 

 

f (x 0, x 0)

lim f (x , x

2

)

 

lim

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x10

1

 

x1

x10

 

 

2

 

2

 

 

 

0 2

 

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

0

 

 

 

x2

0

 

 

 

 

x1

 

 

x2

 

 

 

 

(x1 )

 

x2

 

 

 

x2

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Usı baptıń 3-§ de keltirilgen mısalǵa muwapıq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x1, x2)

lim

 

 

x1x2

 

 

 

0

 

f (0, 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

0

 

 

 

x1

0

 

 

x1

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolıp, bunnan berilgen funkciyanıń (0,0) noqatta da úzliksiz ekenligi kelip shıǵadı.

Demek qaralıp atırǵan funkciya R2 kóplikte úzliksiz.

Solay etip funkciyanıń úzliksizligi onıń limit arqalı anıqlanadı eken. Funkciyanıń limiti bolsa óz náwbetinde Geyne hám Koshi anıqlamalarına iye. Usını itibarǵa alıp, funkciya úzliksizliginiń Geyne hám Koshi anıqlamaların keltiriw múmkin.

2-anıqlama (Geyne anıqlaması) Eger M

Rm

kópliktiń

noqatlarınan

dúzilgen, a (a M ) ǵa umtılıwshı qálegen x(n)

izbe-izlik alınǵanda da, sáykes

f (x(n)) izbe-izlik barlıq waqıtta f (a) ǵa umtılsa, f (x)

funkciya

a noqatta

úzliksiz dep ataladı.

 

 

 

 

 

 

 

3-anıqlama

(Koshi

anıqlaması)

Eger

0 sanı

ushın

sonday

0

tabılıp, mına (x,a)

teńsizlikti qanaatlandırıwshı barlıq x

M noqatlarda

 

 

| f (x)

f (a) |

 

 

 

 

teńsizlik orınlansa,

f (x) funkciya a noqatta úzliksiz delinedi.

 

 

Dógerek túsinigi járdeminde funkciyanıń úzliksizligin tómendegishe anıqlaw

múmkin.

 

 

 

 

 

 

 

 

4-anıqlama.

Eger

0

san

ushın,

sonday

0

tabılıp,

barlıq

x U (a) M noqatlarda f (x) funkciyanıń mánisleri f (x) U (f (a)) bolsa, yaǵnıy x U (a) M f (x) U (f (a))

bolsa, f (x) funkciya a noqatta úzliksiz dep ataladı.

85

f (x) f (x1, x2,..., xm ) funkciyanıń a (a1,a2,...,am ) noqatta úzliksizligin funkciya ósimi járdeminde de anıqlaw múmkin. Funkciya argumentleriniń ósimleri

 

 

 

 

x

1

x

1

a ,

x

2

x

2

a ,

...,

x

m

x

m

a

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

m

 

ge sáykes mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)

f (a)

f (x1, x2,..., xm )

 

f (a1,a2,...,am )

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a1

 

x1,a2

 

x2,...,am

 

xm )

 

f (a1,a2,...,am )

(*)

ayırma f (x) funkciyanıń a noqattaǵı tolıq ósimi dep ataladı hám

f yamasa

f (a)

dep belgilenedi:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a) f (a1

 

x1,a2

 

x2,...,am

 

xm )

 

f (a1,a2,...,am )

 

 

Tómendegi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a1

 

x1,a2,...,am )

f (a1,a2,...,am )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a1,a2

x2,a3,...,am )

 

f (a1,a2,...,am )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a1,a2,...,am

 

xm ) f (a1,a2,...,am )

 

 

 

ayırmalar f (x) funkciyanıń a

noqattaǵı dara ósimleri delinedi hám olar sáykes

túrde

x f,

x

2

f, ...,

x

m

f dep belgilenedi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Joqarıdaǵı (*)

limit qatnasınan tabamız:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x)

f (a)

 

lim f (x)

f (a)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nátiyjede (*) teńlik tómendegi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

lim

 

f (a)

0,

yaǵnıy

 

lim f (a) 0

 

 

 

 

 

 

 

a

0

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xm

0

 

 

 

 

 

kóriniske keledi. Demek, f (x) funkciyanıń

a

noqattaǵı úzliksizligi

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

f (a) 0,

 

 

(

lim

f (a)

0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

x

a

0

 

 

 

 

 

 

x1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xm

0

 

 

 

 

 

 

kórinisinde anıqlanıwı múmkin eken.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-anıqlama. Eger

f (x) funkciya M (M

Rm ) kópliktiń hár bir noqatında

úzliksiz bolsa, funkciya usı M kóplikte úzliksiz dep ataladı.

Biz joqarıda keltirilgen kóp ózgeriwshili funkciyalardıń úzliksizligi olardıń barlıq ózgeriwshileri boyınsha úzliksizligin, yaǵnıy birjola úzliksizligin ańlatadı.

 

Áwelgidey

f (x , x

2

,..., x

m

) funkciya

M

Rm

kóplikte berilgen

bolsın.

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Berilgen funkciyanıń bazıbir

xk

k 1,2,...,m argumentinen

basqa

barlıq

argumentlerin tayınlap, bul xk

argumentke

xk

ósim bereyik, bunda

 

 

 

 

x1 ,x2,..., xk

1, xk

xk ,xk

1,..., xm

M

 

 

bolsın. Nátiyjede f (x1, x2,..., xm )

funkciyada

 

 

 

 

 

xk f

f (x1, x2,..., xk 1, xk

 

xk , xk

1,..., xm )

 

f (x1, x2,..., xm )

k 1,2,...,m

dara ósimge iye bolamız.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86

 

 

 

 

 

Eger xk

0 ge funkciyanıń dara ósimi

x

f de nol’ge umtılsa, yaǵnıy

 

 

 

 

 

k

 

lim

0

x f

0

 

 

xk

k

 

 

 

 

 

 

 

bolsa, f (x1, x2,..., xm ) funkciya (x1, x2,..., xm ) noqatında xk ózgeriwshisi boyınsha

úzliksiz dep ataladı. Ádette funkciyanıń bunday úzliksizligi, onıń hár bir ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksizligi dep ataladı.

Demek, kóp ózgeriwshili funkciyanıń hár bir ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksizligi, bir ózgeriwshili funkciya úzliksizliginiń dál ózi eken.

Eger

f (x , x

2

,..., x

m

) funkciya

(x 0, x 0,..., x 0 ) M

noqatta (bir jola) úzliksiz

 

1

 

 

1 2

m

 

bolsa, funkciya usı noqatta hár bir ózgeriwshisi boyınshada dara úzliksiz boladı.

Haqıyqattan da

f (x , x

2

,..., x

m

) funkciya (x 0, x 0,..., x

0 )

M noqatta úzliksiz bolsın.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anıqlamaǵa muwapıq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

f

 

lim

 

 

f (x 0

 

x , x 0

 

x

2

,..., x 0

 

x

m

)

 

f (x

0,..., x 0 )

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 0

 

 

 

x1

0

 

 

1

 

1

2

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

1

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

0

 

 

 

x2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xm

0

 

 

 

xm

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dara jaǵdayda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2

 

 

 

 

xk 1

 

xk

1

 

 

 

 

 

xm

 

0,

 

 

xk

 

0

(k

 

1,2,...,m)

bolǵanda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x

k

f

 

lim

 

 

 

f (x 0,..., x 0

, x 0

 

x

k

, x 0

,...,x 0 )

 

f (x 0, x 0,..., x 0 )

 

0

 

 

 

 

 

 

 

xk 0

 

 

 

xk

0

 

 

1

k

1

k

 

 

 

k

1

 

m

 

 

1 2

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 0, x 0,..., x 0 )

 

 

 

 

x

 

(k

1,2,...,m)

boladı.

Bul

berilgen

funkciyanıń

 

noqatta

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksiz bolatuǵının bildiredi.

1-eskertiw. f (x1, x2,..., xm ) funkciyanıń bazıbir noqatta hár bir ózgeriwshisi

boyınsha dara úzliksiz bolıwınan onıń usı noqatta (bir jola) úzliksiz bolıwı bárqulla kelip shıǵa bermeydi. Máselen mına

 

 

2x1x2

 

,

eger

x12

x22

0 bolsa,

f (x1, x2)

x12 x22

 

 

 

 

x12

x22

 

 

0

,

eger

0 bolsa,

funkciyanı qarayıq. Bul funkciyanıń hár bir ózgeriwshi boyınsha úzliksiz

bolatuǵının kórsetemiz.

f (x , 0)

 

 

f (0, x

2

)

0

ekenligi ayqın. Qálegen

(x , x

2

) R2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

noqat alıp, onda x2

ózgeriwshini tayınlap qoyamız.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eger x

2

0

 

 

hám x

1

 

x

 

0

 

 

0 bolsa,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x x

 

2x

0x

2

 

f (x 0, x

 

 

 

 

 

 

lim f (x , x

2

)

 

lim

 

 

 

 

 

1 2

 

 

1

 

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x10

1

 

 

 

 

x1

 

x10

 

x 2

 

x 2

(x 0)2

 

 

x 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

boladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eger x

2

0

hám x

1

 

x 0

 

0

 

bolsa,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

f (x , 0)

0

 

f (x 0, 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x 0

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x1, x2 )

boladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eger x

2

0

hám x

1

x

0

 

0

bolsa,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x1, 0)

 

 

0 f (0, 0)

 

 

 

x1

0

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Demek,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

f (x , x

2

)

f (x 0,x

2

)

 

 

 

x

 

x

0

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Bul berilgen

f (x1, x2 ) funkciya

x1

ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksiz

ekenligin bildiredi. Berilgen funkciyanıń x2 ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksiz bolıwı soǵan uqsas kórsetiledi. Demek funkciya hár bir ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksiz. Biraq bul funkciya (0,0) noqatta úzliksiz emes. Bul noqatta

funkciya hátte limitke de iye bolmaytuǵının kórseteyik. haqıyqattan

da

(0,0)

noqatına umtılatuǵın

tómendegi eki

1

,

1

 

 

hám

2 ,

1

izbe-izlikler:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

0, 0

, n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

,

1

0,0 , n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

alınǵanda, olarǵa sáykes keletuǵın funkciya mánislerinen ibarat

f

1

, 1

hám

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

f

2

, 1

izbe-izlikler ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

1 ,

1

 

 

 

1

 

 

1,

 

f

2 , 1

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n n

5

 

5

 

 

 

 

 

boladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Biz

joqarıda

kóp

ózgeriwshili

f (x1, x2,..., xm )

funkciyanıń

hár

bir

xk

(k

1,2,..., m) ózgeriwshisi boyınsha dara úzliksizligi túsinigi menen tanıstıq,

f (x1, x2,..., xm ) funkciyanıń xi ,xi

,..., xi ózgeriwshileri boyınsha úzliksizligi usıǵan

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uqsas anıqlanadı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-anıqlama. Eger x

a ǵa f (x) funkciyasınıń limiti bar bolmasa yamasa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x)

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yamasa funkciyanıń limiti bar, shekli bolıp,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x)

 

b

 

 

f (a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolsa, onda funkciya a noqatta úziliske iye delinedi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mısallar. 1. Mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

x 2,

 

 

eger

(x , x

2

)

(0, 0) bolsa,

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x1, x2)

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ,

 

 

 

 

eger

(x1, x2 )

(0, 0)

bolsa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

funkciyanı qarayıq. Bul funkciya R2 kóplikte berilgen bolıp, onıń (0,0) noqattaǵı limiti

lim f (x1, x

2)

0

f (0, 0) 1

x1

0

 

 

 

x2

0

 

 

 

boladı. Demek berilgen funkciya (0,0) noqatta úziliske iye. 2. Usı baptıń 1-§ inde keltirilgen

 

 

 

1

 

,

eger

(x1, x2)

(0,0)

bolsa,

 

 

 

 

 

 

f (x , x

2

)

x12

x22

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

,

eger

(x1,x2)

(0,0)

bolsa

funkciya úziliske iye, sebebi

lim f (x1, x2)

lim

1

 

x12 x22

x1

0

x1

0

x2

0

x2

0

 

3. Tómendegi

 

 

 

1

 

 

, eger x12

 

 

 

 

 

 

f (x1, x2)

x12

x22

1

eger x12

 

0

,

 

 

funkciya

x , x

2

 

 

R2 : x 2

x 2

1

 

 

kópliktiń

 

1

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

boladı, sebebi (x , x

2

)

(x 0, x 0), (x 0)2

 

(x 0)2

 

 

 

1

 

 

1

2

 

1

 

 

 

2

 

limiti bar bolmaydı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Mına

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

eger

x1

 

 

 

 

 

f

(x , x

2

)

x1

3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

,

 

eger

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

funkciya (0,0) noqatta úziliske iye, sebebi

x1 , x2

limiti bar bolmaydı (qaralsın 41-bet).

2

1

bolsa,

x2

x22

1

bolsa

hár

bir

noqatında úziliske iye

1 de f (x1, x2 ) funkciyanıń shekli

3x2 0 bolsa,

3x2 0 bolsa

(0, 0) ge berilgen funkciyanıń

Joqarıda keltirilgen mısallardan f (x1, x2 ) funkciya tegisliktiń ayırım

noqatlarında yamasa tegisliktegi bazıbir sızıqtıń barlıq noqatlarında (yaǵnıy sızıq boylap) úziliwi múmkin ekenligi kórinedi.

Úzliksiz funkciyalar ústinde arifmetikalıq ámeller. Quramalı funkciyanıń úzliksizligi. Endi úzliksiz funkciyalardıń qosındısı, ayırması, kóbeymesi hám qatnasınıń úzliksizligi máselesin úyrenemiz.

1-teorema. Eger

f (x) hám f (x )

funkciyalardıń hár biri M

Rm kóplikte

 

1

2

 

 

 

 

 

berilgen bolıp, olar a

M noqatta úzliksiz bolsa,

 

 

 

 

f1(x) f2(x),

f1(x) f2(x)

jáne de

f1(x)

(f2(a)

0)

 

 

f2(x)

 

 

 

 

 

 

funkciyalarıda usı noqatta úzliksiz boladı.

Dálil. Bul teoremanıń dálili tiykarınan limitke iye bolǵan funkciyalar ústindegi arifmetikalıq ámeller haqqındaǵı maǵlıwmatlardan (usı baptıń 3-§ degi 5˚,6˚ hám 7˚-qásiyetleri) tikkeley kelip shıǵadı. Onı limitke iye bolǵan funkciyanıń

89

lim f2(x)
x a
a ǵa
f2(x )
f1(x)

qásiyetleri (3-§ degi 1˚- hám 2˚- qásiyetleri) hám berilgen funkciyanıń noqatta úzliksizliginen paydalanıpta dálillew múmkin. Biz tómende eki funkciya qatnasınıń úzliksiz bolıwın kórsetemiz. hám funkciyanıń hár biri a noqatta úzliksiz

bolıp, f2(a) 0 bolsın. f1(a), f2(a) limitlerine iye:

lim f1(x)

x a

Ayqın x

f1(a) ,

f1(x) hám f (x2) funkciyalar sáykes

f2(a) (f2(a) 0),

Bul jaǵdayda usı baptıń 3-§ indegi 2˚-qásiyeti boyınsha a

kishi dógeregi U (a)

x Rm : (x,a)

1

de

f (x)

hám

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

shegaralanǵan boladı:

noqatınıń jetkilikli f2(x ) funkciyalar

 

 

 

m1

 

f1(x)

 

M1, m2

f2(x) M2

x U 1 (a),

 

bunda

m ,

M

1

hám m

,

 

M

2

ózgermes sanlar. Ekinshi tárepten

f (a) 0

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

bolǵanlıǵı sebepli 3-§ degi 1˚ qásiyetke muwapiq usı

a noqattıń jetkilikli kishi

dógeregi U

(a)

 

x

 

Rm : (x,a)

2

de

f (x)

0 boladı.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Endi mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1(x)

 

f1(a)

(x

U 2 (a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2(x)

 

f2(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ayırmanı qarayıq. Onı tómendegishe jazıp alamız:

f1(x)

 

f1(a)

 

f1(x)

f2 (a)

f2(x)

 

 

 

 

 

 

f (x)

f (a)

f (a) f (x)

2

 

2

 

2

2

 

 

 

1

f2(a) f1 (x) f1(a) ,

Eger

'

min

1, 2

dep alsaq, onda

 

 

x U '(a) ushın

 

 

 

 

 

 

 

f1(x) f1(a)

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

 

 

f2(x)

 

 

f2(a)

 

 

1

 

 

 

f1(x)

f1(a)

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı.

 

 

f2(x) f2(a)

 

 

m2 f2(a)

 

 

 

 

f2(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1(x)

hám

 

f2(x )

funkciyalardıń a noqatta úzliksizligine tiykarlanıp,

0

san alınǵanda da,

 

f2(a)

 

 

 

 

ge kóre sonday

"

 

 

 

0 tabılip,

x U "(a) ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1(x)

f1(a)

 

 

 

f2(a)

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sonday-aq, usı

 

 

0 alınǵanda da,

 

m2 f2(a)

 

 

 

 

 

 

ge kóre sonday

0

 

tabılıp,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x U (a) ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2

(x) f2(a)

 

 

 

 

m2

 

 

f2

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Eger

 

min

',

", '"

 

 

 

dep alınsa, onda x

 

U (a) ushın joqarıdaǵı

(1), (2) hám (3) qatnaslar bir jola orınlı bolıp, nátiyjede mına f1(x) f1(a)

f2(x) f2(a)

90