- •Раздел 2. Теория пределов и непрерывность функций
- •2.1. Теория пределов
- •2.1.1. Множества на числовой оси
- •Определение 2.1.1
- •Определение 2.1.2
- •Определение 2.1.3
- •Определение 2.1.4
- •Определение 2.1.5
- •Определение 2.1.6
- •2.1.2. Определение предела функции
- •Определение 2.1.7
- •Задача 2.1.1
- •Решение
- •2.1.3. Односторонние пределы
- •Определение 2.1.8
- •Определение 2.1.9
- •Задача 2.1.2
- •Решение
- •2.1.4. Основные теоремы о пределах
- •Теорема 2.1.1. (Единственность предела)
- •Доказательство. (От противного)
- •Теорема 2.1.2. (Предельный переход в неравенстве)
- •Доказательство
- •Доказательство
- •Теорема 2.1.4. (О сжатой функции)
- •Доказательство
- •Теорема 2.1.5. (Первый замечательный предел)
- •2.1.5. Арифметические операции над функциями, имеющими конечный предел. Неопределенности
- •Задача 2.1.3
- •Задача 2.1.4
- •Задача 2.1.5
- •Решение
- •Задача 2.1.6
- •Решение
- •2.1.6. Ограниченные и неограниченные функции
- •Определение 2.1.10
- •Теорема 2.1.6
- •Доказательство
- •Теорема 2.1.7
- •Доказательство
- •Теорема 2.1.8
- •Доказательство
- •2.1.7. Бесконечно малые и бесконечно большие функции (б.м. и б.б.)
- •Определение 2.1.11
- •Теорема 2.1.9
- •Доказательство
- •Определение 2.1.11
- •Свойства б.м. и б.б. функций
- •Теорема 2.1.10
- •Доказательство
- •Теорема 2.1.11
- •Доказательство
- •Следствия:
- •Теорема 2.1.12
- •Доказательство
- •2.1.8. Сравнение бесконечно малых и бесконечно больших функций (б.м. и б.б)
- •Определение 2.1.12
- •Задача 2.1.7
- •Решение
- •Определение 2.1.13
- •Примеры
- •Свойства эквивалентных б.м.
- •Определение 2.1.14
- •Свойства эквивалентных б.б. функций
- •2.1.9. Главная часть б.м. и б.б. функций
- •Определение 2.1.14
- •Определение 2.1.15
- •Задача 2.1.8
- •Решение
- •Определение 2.1.16
- •Задача 2.1.9
- •Задача 2.1.10
- •Решение
- •2.1.10. Показательные неопределенности
- •Задача 2.1.11
- •Задача 2.1.12
- •Решение
- •2.2. Непрерывность функций
- •2.2.1. Непрерывность функции в точке. Свойства функций, непрерывных в точке. Непрерывность элементарных функций.
- •Определение 2.2.1
- •Определение 2.2.2
- •Определение 2.2.3
- •Теорема 2.2.1
- •Доказательство
- •Теорема 2.2.1
- •Доказательство
- •Определение 2.2.4
- •2.2.2. Классификация точек разрыва
- •1. Устранимый разрыв
- •2. Неустранимый разрыв первого рода
- •3. Неустранимый разрыв второго рода
- •Задача 2.2.1
- •Решение
- •Задача 2.2.2
- •Решение
- •Задача 2.2.3
- •Решение
- •Задача 2.2.4
- •Решение
- •2.2.3. Непрерывность функций на промежутке. Свойства функций, непрерывных на промежутке
- •Определение 2.2.5
- •Определение 2.2.6
3 |
|
|
|
|
arcsin x |
|
|
~ |
|
x |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a x −1 |
~ |
|
x ln a |
|
ex −1 |
|
~ x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
arctg x |
|
|
~ |
|
x |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 + x)a −1 |
|
~ ax |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.1.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + x sin x −1 |
|
|
(1 − x sin x) |
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
x sin x |
= |
1 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
lim |
|
= lim |
|
= lim |
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
ex2 −1 |
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Задача 2.1.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Вычислить предел lim |
|
|
ех2 − е2х |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 cos 4x − cos 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
х2 |
|
|
|
2х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
2х |
|
х2 −2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
2х |
|
е |
х2 −2x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
е |
− е |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
= |
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x+2x |
|
|
|
|
|
4x−2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
x→0 cos 4x − cos 2x |
|
|
|
|
0 |
|
x→0 |
− 2 sin |
sin |
|
|
|
x→0 |
|
− 2 sin 3x sin x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку ех2 −2x −1 |
~ |
|
х2 − 2x |
~ − 2х, а sin 3x sin x |
|
~ 3x x = 3x2 , то |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х2 |
|
|
|
|
|
2х |
|
|
|
|
|
е |
|
2 |
х |
х2 −2x |
− |
|
|
|
|
|
2х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
− е |
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
е |
(− 2x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− 2 sin 3x sin x |
|
− 2 3x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x→0 cos 4x − cos 2x |
|
x→0 |
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е2х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
= ∞ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2.1.10. Показательные неопределенности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Функция вида y = (u(x))v( x) , где u(x) > 0 называется показательно степенной. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Так как (u(x))v( x) |
= eln(u(x))v( x) |
= ev( x) ln u( x) , то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim (u(x))v( x) |
= lim ev( x) ln u( x) |
|
|
|
|
lim |
v( x) ln u( x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ex→x0 |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→x0 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
→x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
При вычислении пределов показательно степенных функций возможны следующие |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
неопределенности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=[1∞ ]= elim v ln u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
[1∞ ], если u →1, v → ∞ . Тогда lim uv |
|
= e[∞ 0], |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
[∞0 ], если u → ∞, v → 0 . Тогда lim uv |
=[∞0 ]= e[0 ∞], |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[00 ], если u → 0, v → 0 . Тогда lim uv =[00 ]= e[0 ∞] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 2.1.11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
x −1 2 x |
|
|
∞ |
|
lim 2 x ln |
x−1 |
|
|
|
|
lim 2 x ln (1− |
1 |
) |
|
lim 2 x(− |
1 |
) |
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
[1 |
|
]= ex→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
= ex→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ex→∞ |
|
|
|
|
|
= e |
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.1.12
1
Вычислить предел lim (cos x)arctg2 x . x→0
21