Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
comp_40_PDF_Vasilieva_Теория пределов.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
577 Кб
Скачать
☆

 

 

 

x2 − 4 x3

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

x3 (

1

 

− 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

х

= 4 .

 

 

2).

lim

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

3

 

2

 

 

3

 

 

 

 

x→∞ x

 

+3 x − x

 

 

 

∞

 

x→∞ x

 

(

 

+

 

−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

х2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3).

lim

4 − x − 4 + x

 

0

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

− 2 x

= −

1

.

 

 

2 x

 

 

=

 

2

x( 4 − x +

4

 

x→0

 

 

 

 

 

0

 

x→0

4 + x)

 

1.10. Сравнение бесконечно малых и бесконечно больших функций (б.м. и б.б)

Определение 1. Пусть α(x) и β(x) ― б.м. в точке x0 , тогда

1). Если lim

α(x)

= 0 , то α(x) называется б.м. более высокого порядка относительно

x→x0

β(x)

 

β(x) .Обозначение: α(x) = о(β(x)) .

2). Если

lim

α(x)

= C , где C ≠ 0,C ≠ ∞, то α(x) и β(x) называется б.м. одинакового порядка.

 

x→x0

β(x)

 

 

 

 

 

 

 

3). Если

lim

α(x)

не существует, то α(x) и β(x) называются несравнимыми.

 

 

 

x→x0

β(x)

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Сравнить α(x) = x2 −1 и β(x) = x −1 в точке x =1.

 

 

Решение. Так как lim

x2 −1

= lim(x +1) = 2 α(x) и β(x) одного порядка.

 

 

x −1

 

 

 

 

 

 

 

x→1

x→1

 

α(x)

Определение 2.

Две б.м. функции называются эквивалентными при x → x0

, если lim

 

 

 

 

 

 

 

 

x→x0

β(x)

Обозначается : α(x)

~

β(x) .

 

 

 

 

 

 

 

x→x0

 

 

 

б.м.

=1.

Примеры. 1) sin x

~

x , так как

 

lim

sin x

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg x

~ x , так как

 

tg x

 

 

 

 

 

sin x

 

1

 

 

 

 

= lim

 

sin x

lim

 

 

 

1

 

 

 

=1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

lim

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

x→0

 

 

 

cos x

 

 

x→0

 

 

 

 

x→0 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −cos x

 

 

 

 

2

sin 2 (

x

)

 

 

 

sin 2

(

x

)

sin(

x

)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) 1 −cos x

~

 

 

, так как

lim

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

= lim

 

 

 

 

 

2

 

 

= lim

 

2

 

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 2

 

 

 

 

 

x→0

 

 

x

2

 

 

 

 

x→0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4)

arcsin x

~ x , так как

lim

arcsin x

= lim

 

y

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x→0

 

x

 

 

 

y→0 sin y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

arctg x

~ x , так

как

 

lim

arctg x

 

= lim

y

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x→0

x

 

 

y→0 tg y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства эквивалентных б.м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорема 1. Сумма функций, б.м. в точке x0 , разного порядка эквивалентна б.м. меньшего порядка.

Доказательство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть β(x)

- б.м. в точке x0 более высокого порядка, чем α(x) . Рассмотрим γ(x) = α(x) +β(x) .

 

 

 

 

γ(x)

 

 

 

 

α(x) +β(x)

 

 

 

 

 

 

 

β(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдём

lim

=

lim

 

= lim 1

+

 

 

=1 + 0 =1, то есть α(x) +β(x)

~ α(x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→x0 α(x)

 

 

x→x0 α(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→x0

 

 

 

 

 

 

x→x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорема 2. Предел

отношения

 

двух

б.м.

функций в

 

точке

x0

 

не

 

 

изменится,

если

числитель и

знаменатель заменить на эквивалентные им б.м. функции. Иначе:

если α(x) ~ α1 (x) и β(x) ~ β1 (x) , x → x0

, то lim

α(x)

=

lim

α1 (x)

β(x)

β1 (x)

 

x→x0

 

x→x0

12

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]