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

Пределы последовательностей и функций. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
731 Кб
Скачать

Здесь использовано то, что если x + ,

то 2e 3x 0,

ln 1 2e

3 x

2e

3 x

o e

3x

,

e 3x

и

o e 3x

— бесконечно

 

 

 

x

e 3x

 

малые.

Ответ

Порядок роста равен 1.

Задача 7.8

Определить порядок малости f(x) при x 2, выделить главный член относительно бесконечно малой (x 2), если

 

 

 

 

 

 

f(x) =

 

x 1 ex 2 3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln (3 x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Постановка задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) с(x 2) при

Найти числа > 0

и с 0, такие, что

x 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если x 2, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 (x 2) ex 2 3

f (x)

 

1 (x 2) ex 2

3

 

 

 

 

ln (1

(x 2))

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

(x 2) o(x 2) 1

(x 2)

3

 

 

 

 

1

 

 

 

x

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o(x 2)

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 2)3

 

 

1

 

o(x 2) 3

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

2

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 2)2

 

 

 

 

 

 

 

8

(x

2)2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

71

Ответ

Порядок малости равен 2, главный член — функция

81 (x 2)2.

Задача 7.9

Показать, что f(x) — бесконечно большая при x 0; определить порядок роста f(x) относительно функции 1x , если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =

5

 

x x 2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

e2x2

1 x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если x 0, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

5

 

5

 

 

 

 

 

 

 

5

x 2x 2

 

 

 

 

x

x 2x 2

 

 

 

 

 

 

f(x) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2 x2

1 x2

 

 

 

 

 

x2 o(x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5 (x)

 

 

 

1

3

 

5 (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 (x)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o(x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь обозначено: (x) =

 

 

 

 

 

5

 

— известная беско-

 

 

x 2x 2

нечно малая при x 0,

 

(x) =

 

o(x2 )

— неизвестная беско-

 

 

 

x2

 

нечно малая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, f(x) — произведение бесконечно большой

 

1

3

 

 

 

 

5 (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

на функцию

 

, имеющую предел равный 5 (т.е.

 

 

 

 

 

1 (x)

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

отличный от нуля); f(x) — бесконечно большая. Кроме того,

3

f(x) 5 x1 2 при x 0.

Ответ

Порядок роста равен 32 .

Задача 7.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выделить главный член функции f(x)

при x

 

относи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

тельно функции x

, если f(x) = (tgx)ctgx 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[1]

 

 

 

 

 

 

 

Если x

 

, то f (x) ectgx ln(tgx) 1 ctgx ln(tgx) ln(tgx).

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использовано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[1] — lim ctgx 1,

lim tgx 1,

 

 

lim

 

 

ctgxln(tgx) 1 ln1= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть x

 

y. Тогда, если x

 

 

 

, то y 0, tgy 0, tgx =

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

tgy

 

1

tgy

 

 

 

 

 

 

 

 

2tgy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

y

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgy

1 tgy

 

 

 

 

4

 

 

1 tg tgy

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2tgy

 

 

 

 

 

 

 

2tgy

 

 

 

 

 

 

Получаем ln(tgx) ln

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y 2

x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 tgy

 

 

 

1 tgy y 0

 

4

Таким образом, при x

 

 

f(x)

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

.

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

73

f(x) x9

Ответ

Главный член — функция 2 x 4 .

Задача 7.11

o x9 o x7 .

Доказать, что при x 0

Постановка задачи

Пусть известно, что f(x) = o x9 , т.е. удовлетворяет условию:

— бесконечно малая при x 0.

Показать, что тогда эта f(x) удовлетворяет условию f(x) =

=o x7 , т.е. f(x) — бесконечно малая при x 0.

x7

Доказательство

 

f(x)

 

f(x)

2

 

 

 

 

=

 

x .

 

 

x7

x9

 

По условию

f(x)

— бесконечно малая. Таким образом,

x9

 

 

 

 

 

 

f(x) — бесконечно малая как произведение двух бесконечно x7

малых f(x) и x2 при x 0. x9

74

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Ильин В.А., Позняк Э.Г. Основы математического ана-

лиза. В 2-х ч. Ч. 1. М.: Наука, 2005.

2.Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2-х ч. Ч. 1. М.: Высшая школа, 1986.

3.Райхмист Р.Б. Графики функций. М.: Высшая школа, 1991.

4.Никитин А.А. Математический анализ. Сборник задач.

М.: Юрайт, 2018.

75

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

1.

ПРЕДЕЛ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ........................................

3

 

1.1. Основные определения.......................................................

3

 

1.2. Предельный переход в равенствах (свойства) ..................

5

 

1.3. Задачи и их решения...........................................................

5

2.

ВОПРОСЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПРЕДЕЛА

 

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ......................................................

10

 

2.1. Основные теоремы............................................................

10

 

2.2. Задачи и их решения.........................................................

11

3.

ЧАСТИЧНЫЕ ПРЕДЕЛЫ. ВЕРХНИЙ И НИЖНИЙ ПРЕДЕЛЫ

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ......................................................

24

 

3.1. Частичные пределы. Основные понятия..........................

24

 

3.2. Верхний и нижний пределы последовательности.

 

 

Основные определения ....................................................

26

 

3.3. Задачи и их решения.........................................................

26

4.

ГРАФИКИ ФУНКЦИЙ, ЗАДАННЫХ

 

 

С ПОМОЩЬЮ ПРЕДЕЛОВ......................................................

32

5.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ФУНКЦИЙ..................................

37

 

5.1. Основные определения.....................................................

37

 

5.2. Основные свойства, используемые при вычислении

 

 

пределов функций.............................................................

39

 

5.3. Вычисление пределов функций

 

 

при помощи правила Лопиталя.........................................

43

 

5.4. Задачи и их решения.........................................................

45

6.

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ................................................

54

 

6.1. Основные определения.....................................................

54

 

6.2. Основные эквивалентности и соответствующие им

 

 

равенства...........................................................................

56

 

6.3. Задачи и их решения.........................................................

56

7.

СРАВНЕНИЕ БЕСКОНЕЧНО МАЛЫХ

 

 

И БЕСКОНЕЧНО БОЛЬШИХ...................................................

63

 

7.1. Основные определения.....................................................

63

 

7.2. Задачи и их решения.........................................................

65

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .............................

75

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]