- •§ 3. Предел функции. Вычисление пределов
- •Неопределенность типа
- •Неопределенность типа
- •Простейшие иррациональные выражения
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •§ 4. Непрерывные функции. Точки разрыва
- •Глава 5. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •§ 1. Производная
Неопределенность типа
Чтобы найти предел дробной рациональной функции при, необходимо подставитьв числитель и знаменатель дроби. Если при этом получится неопределенное выражение вида, то необходимо числитель и знаменатель дроби разделить на, где– наивысшая степень знаменателя.
Пример
Найти предел функции: .
Решение:
Числитель и знаменатель дроби неограниченно возрастают при , т.е. имеет место неопределенность вида. Разделив начислитель и знаменатель дроби, получаем:
=
так как при каждая из дробей,,,стремится к нулю.
Пример
Найти предел: .
Решение:
Числитель и знаменатель дроби неограниченно возрастают при , т.е. имеет место неопределенность вида. Разделив числитель и знаменатель дроби на(наивысшая степень знаменателя), получаем:
=.
Пример
Найти предел: .
Решение:
Числитель и знаменатель дроби неограниченно возрастают при , т.е. имеет место неопределенность вида. Разделив числитель и знаменатель дроби на(наивысшая степень знаменателя), получаем:
=.
Таким образом, если степень числителя меньше степени знаменателя, то предел при равен нулю; если степень знаменателя меньше степени числителя, то предел приравен бесконечности ().
Неопределенность типа
Пример
Найти предел:
Решение:
Вначале убеждаемся, что предел функции нельзя найти непосредственной подстановкой, что при указанном изменении аргумента она представляет отношение двух бесконечно малых величин (случай ); затем делаем преобразования, чтобы сократить дробь на множитель, стремящийся к нулю.
1) Раскладываем знаменатель на множители и сокращаем дробь на :
.
Вообще, если ищется предел функции при , то необходимо помнить, чтоне принимает значения, т.е.и.
Пример
Найти предел:
Решение:
Раскладываем числитель и знаменатель дроби на множители, как квадратные трехчлены, по формуле
,
где и– корни трехчлена. Затем сокращаем дробь на:
.
Пример
Найти предел: .
Решение:
Сначала подставим в функции предельное значение и убедимся, что имеем неопределенность вида .
Тогда получаем
=.
В этом примере разложение на множители осуществлялось вынесением за скобку общего множителя.
Простейшие иррациональные выражения
Пример
Найти предел
Решение:
Так как непосредственная подстановка предельного значения аргумента дает неопределенность вида, то для ее раскрытия следует уничтожить иррациональность в числителе. Для этого умножим и числитель и знаменатель на множитель, сопряженный числителю, т.е. на сумму, получим:
======.
При вычислениях мы воспользовались формулой сокращенного умножения .
Пример
Вычислить предел .
Решение:
Так как непосредственная подстановка предельного значения аргумента дает неопределенность типа, то для ее раскрытия необходимо избавиться от иррациональности в числителе и знаменателе:
==
=.
Пример
Найти предел .
Решение:
При подстановке предельного значения получаем разность двух бесконечно больших величин, т.е. неопределенность вида . Для ее раскрытия умножим и разделим данное выражение на сопряженное, т.е.
==.
Первый замечательный предел
Предел отношения синуса бесконечно малой дуги к самой дуге, выраженной в радианах, равен единице:
, или .
Пример
Найти предел
Решение:
Подставляя предельное значение аргумента , получаем неопределенность вида. Домножая числитель и знаменатель на 2 и используя первый замечательный предел, имеем:
= =
Пример
Найти предел .
Решение:
=== =.
Пример
Найти предел .
Решение:
===.
Пример
Найти предел .
Решение:
Так как , то
====.