Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные ГС (1).doc
Скачиваний:
173
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
4.72 Mб
Скачать

Справочный материал

к 7-й лабораторной работе

  1. Функция (числовая функция) у = у(х) – зависимость переменной у от переменной х, при которой каждому значению х соответствует единственное значение у; независимая переменная х называется аргументом функции.

  1. Числовая последовательность – функция, областью определения которой является множество натуральных чисел; числовая последовательность обозначается как {un}, n .

  1. Монотонная числовая последовательность – возрастающая последовательность (т.е. последовательность {un}, в которой unun +1 для всех п) или убывающая последовательность (т.е. последовательность {un}, в которой unun +1 для всех п).

  1. Ограниченная числовая последовательность – последовательность {un}, для которой существует такое число С , что |un| C для всех n.

  1. Предел числовой последовательности {un} – такое конечное число А, что с ростом п величина |unA| сколь угодно близко приближается к нулю, т.е. для любого сколь угодно маленького числа ε > 0, начиная с некоторого номера N (т.е. при n N) будет выполняться неравенство |unA| < ε; обозначение предела числовой последовательности:

  1. Теорема Вейерштрасса: если, начиная с некоторого номера N, последовательность монотонна и ограничена, то она имеет предел.

  1. Сходящейся числовая последовательность – последовательность {un}, имеющая конечный предел; неограниченно возрастающая монотонная последовательность (обозначение: ), неограниченно убывающая монотонная последовательность (обозначение: ) и последовательность, для которой предела не существует, называется расходящейся.

  1. Бесконечно большие последовательности – последовательности {un}, для которых или ; обозначение бесконечно больших последовательностей: .

  1. Бесконечно малые последовательности – последовательности {un}, для которых .

  1. Предел функции у = у(х) в точке х = х0 – такое конечное число А, что для любой бесконечной последовательности точек {xn} на оси х, сходящейся к точке х = х0, т.е. когда = х0, соответствующая последовательность {yn = y(хn)} сходится к точке y = А, т.е. когда = А; обозначение предела функции у = у(х) в точке х = х0: = А. Число А называется пределом функции y = y(x) при х + ∞, если с ростом х значение функции подходит как угодно близко к А: = А; если же при х ∞, значение функции y = y(x) стремится к числу В, то = В; если А = В, то обозначение предела функции: = = А.

  1. Бесконечно большая функция y= y(х), для которой =∞, где х0 – конечное число или ∞ (т.е. один из символов + ∞, или – ∞).

  1. Бесконечно малая в окрестности точки х = х0 – функция y= y(х), для которой = 0, где х0 – конечное число; бесконечно малая на бесконечности – функция y= y(х), для которой = 0,где  один из символов + ∞, или – ∞.

  1. Бесконечно малые одного порядка в окрестности точки х0 – бесконечно малые у1(х) и у2(х), предел отношения которых в точке х = х0 равен конечному числу А ≠ 0; если = 0, тоу1(х) называется бесконечно малой более высокого порядка, чем у2(х), что обозначается как: у1(х) = ο(у2(х)).

  1. Эквивалентные бесконечно малые в окрестности точки х = х0 – бесконечно малые у1(х) и у2(х), предел отношения которых в точке х = х0 равен 1 (обозначение эквивалентных малых: у1(х) ~ у2(х)). Примеры эквивалентных малых в окрестности точки х = 0: sin α(х) ~ tg α(х) ~ arcsin α(х) ~ arctg α(х) ~ eα(х) – 1 ~ α(х); a α(х) 1 ~ α(хln a; ln(1 ± α(х)) ~ ± α(х); loga(1 ± α(х)) ~; (1 ± α(х))a 1 ~ ± a·α(х); 1 cos α(х) ~ .

  1. Таблица некоторых пределов функций:

№№

п/п

Пределы

Примечания

1.

= = 1

1-й замечательный предел

2.

= (1) = е;= (1) = е

2-й замечательный предел, е  2,7183

3.

= (1) = ;= (1) =

4.

== 1;

==

0 < a < + , a ≠ 1

5.

== 1;==ln a

0 < a < + , a ≠ 1

6.

==a

a ≠ 0

7.

= (∞0) = 1

– ∞ < a < + ∞

8.

= 1, в частности, =1

– ∞ < a < + ∞;

неопределенность

типа ∞0 при 0 < a < + 

и типа 00 при –  < а < 0

9.

= 1

0 < a < 1; неопределенности нет: 10 = 1

10.

= 1

0 < a < + ; неопределенности нет: С0 = 1

11.

= 0; = +∞

0 < a < 1

12.

= +∞; = 0

1 < a < + 

13.

= + ∞

0 < a < + 

14.

= 0

–  < а < 0

15.

= – ∞

0 < a < 1

16.

= + ∞

1 < a < + 

  1. Методы вычисления предела функции :

  • заменить аргумент функции х его предельным значением х0, используя свойства непрерывных функций: = у(х0), где х0 внутренняя или граничная точка области определения непрерывной функции у = у(х): если в результате получено конечное число А или бесконечное значение предела (+ ∞ или – ∞), то предел найден;

  • если у(х0) представляет неопределенность, то использовать методы ее раскрытия:

для раскрытия неопределенностей вида и (при этомможно свести к, т.к. отношение бесконечно больших β12 в силу β1 = 1/α1 и β2 = 1/α2, где α1 и α2 – бесконечно малые, можно заменить отношением α2/ α1 = β12):

а) использовать пределы в приведенной таблице непосредственно или после выполнения определенных тождественных преобразований и замены переменной с целью выделения бесконечно малой; в частности, для некоторых выражений, содержащих тригонометрические функции, указанные операции могут привести к 1-му замечательному пределу;

б) если в числителе и (или) в знаменателе функции у(х) многочлены, то: при х  0 оставить в каждом многочлене член с переменной х в минимальной степени; при х  ∞ оставить в каждом многочлене член с переменной х в максимальной степени; при х х0 выделить в каждом многочлене множитель (хх0), представляющий бесконечно малую величину;

в) в числителе и знаменателе функции использовать эквивалентные бесконечно малые;

г) если бесконечно малой является разность, содержащая корни, то следует эту разность умножить и разделить на такое выражение, которое с учетом формул сокращенного умножения позволит вывести бесконечную малую из иррациональности;

  • для раскрытия неопределенностей вида (0·∞) и (∞ – ∞) можно, если удастся, непосредственно выполнить операции умножения и вычитания, или сначала преобразовать неопределенности к виду или, а затем использовать приемыа) – г);

  • для раскрытия неопределенности вида (1) нужно использовать 2-й замечательный предел (см. таблицу пределов) или формулу, получаемую как следствие этого предела: у(х) = u(x)β(x) = (1) = exp[(β(x)·(u(x) – 1))];

  • для раскрытия неопределенности вида (00) и (∞0) рекомендуется предварительно вычислить предел натурального логарифма функции ln у(х) = A, а затем воспользоваться равенством у(х) = e ln y(x) = = е А.

Примечание: при вычислении пределов числовых последовательностей можно воспользоваться равенством: , если заменить п на непрерывную переменную х, а функцию un = u(n) на у(х).

  1. Свойства пределов:

  1. предел постоянной у(х) = С равен этой постоянной: = С.

  2. = ± [для непрерывных в точке х0 функций = у(х0) + и(х0)];

  3. = · [для непрерывных в точке х0 функций =у(х0) · и(х0)];

  4. = [для непрерывной в точке х0 функции =C·у(х0)];

  5. = [для непрерывных в точке х0 функций = у(х0)/и(х0), если и(х0) ≠ 0];

  6. = ()m [для непрерывной в точке х0 функции =уm(х0)];

  7. = [для непрерывных в точкех0 функций =у(х0)u(x0)].

  1. Односторонние пределы: предел функции у = у(х), получаемый для любой сходящейся к х0 последовательности {xn} при условии, что все xn < x0, называется пределом слева (обозначение предела слева точки х0: = у(х0 – 0) = А); предел функции у = у(х), получаемый для любой сходящейся к х0 последовательности {xn} при условии, что все xn > x0, называется пределом справа (обозначение предела справа точки х0: = у(х0 + 0) = В).

  1. Условие непрерывности функции у = у(х) в точке х = х0: у(х0 0) = у(х0 + 0) = у(х0).

  1. Точка разрыва 1-го рода – точка х0, в которой правый и левый пределы функции y = y(х) конечны, но не равны друг другу, или, в случае их равенства, сама функция y = y(х) не определена в точке х0 или ее значение в этой точке у(х0)  у(х0 – 0) = у(х0 + 0).

  1. Точка разрыва 2-го рода – точка х0, в которой хотя бы один из односторонних пределов функции y = y(х) равен бесконечности (+  или – ) или не существует.