Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
math-bio.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
1.13 Mб
Скачать

Предел функции

58

Доказательство.

 

По условию теоремы lim f(x) = A. Применяя определение предела 4.1.2, заклю-

x→a

÷àåì, ÷òî äëÿ âñåõ x, удовлетворяющих неравенству 0 < |x−a| < δ, выполняется неравенство |f (x) − A| < ε, ãäå ε > 0 любое положительное число.

Используя свойства модуля (ñì. ï. 2.5, стр. 18), получаем тогда, что для рассматриваемой функции выполняется двойное неравенство A − ε < f(x) < A + ε,

которое и доказывает ее ограниченность для всех x, удовлетворяющих неравен-

ñòâó 0 < |x − a| < δ.

Теорема доказана.

Замечание.

В самой точке a функция f(x) может быть и не определена. Тогда она ограни-

÷åíà ïðè x 6= a и близких к a.

4.12. Рекомендации

Студентам, испытывающим серьезные трудности при изучении курса высшей математики, рекомендуется в первую очередь разобрать следующие вопросы.

1.Дать упрощенное определение предела функции.

2.Дать определение бесконечно малой величины.

3.Сформулировать основные свойства бесконечно малых величин.

4.Сформулировать основные свойства пределов.

5.Выписать первый замечательный предел.

4.13. Вопросы для самоконтроля

1.Дать определение предела функции.

2.Сформулировать обобщения этого определения.

Предел функции

59

3.Дать определение бесконечно малой величины.

4.Сформулировать основные свойства бесконечно малых величин.

5.Дать определение бесконечно большой величины.

6.Сформулировать основные свойства бесконечно больших величин.

7.Сформулировать основные свойства пределов.

8.Какова связь между бесконечно малыми и бесконечно большими величинами?

9.Как осуществляется сравнение бесконечно малых величин?

10.Выписать первый замечательный предел.

11.Выписать второй замечательный предел.

12.Сформулировать и доказать теорему о сумме бесконечно малых функций.

13.Сформулировать и доказать теорему о произведении бесконечно малой функции на ограниченную функцию.

14.Сформулировать и доказать теорему о произведении бесконечно малых функций.

15.Сформулировать и доказать теорему о пределе постоянной.

16.Сформулировать и доказать теорему о пределе суммы.

17.Сформулировать и доказать теорему о пределе произведения.

18.Сформулировать и доказать теорему о пределе отношения.

19.Сформулировать и доказать теорему о единственности предела.

20.Сформулировать и доказать теорему об ограниченности функции, имеющей предел.

Предел функции

60

Мы рекомендуем студентам следующие примеры решить самостоятельно.

 

 

 

 

Пример

 

 

 

 

 

 

Ответ

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

lim

 

 

 

x2 − 1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2x2 − x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

lim

 

 

 

x2 − 1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 − x − 1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

lim

 

 

 

x2 − 1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 − x − 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

lim

 

x2 − 5x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x→3 x2 − 8x + 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

lim

 

 

x + 13 − 2 x + 1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 9

 

16

 

 

 

 

x→3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

lim

(1 + x) (1 + 2x) (1 + 3x) − 1

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

lim

(x − 1) (x − 2) (x − 3) (x − 4) (x − 5)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

(5x − 1)5

 

55

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

lim

(2x

 

 

3)20 (3x + 2)30

 

 

 

3

 

 

 

30

 

 

 

 

(2x + 1)50

 

2

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

 

lim

 

 

1000x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ 1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

 

 

 

lim

 

x2 − 3x + 2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

 

 

lim

x2 − 3x + 2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

12.

 

 

 

 

 

lim

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 9

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

lim

x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

− 2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

14.

 

 

 

 

 

lim

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 8

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→8

 

 

 

 

 

 

15.

 

 

 

lim

sin x − sin a

 

 

cos a

 

 

 

 

 

x→a

 

 

 

 

x − a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел функции

61

 

 

 

 

 

 

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

 

 

 

 

lim x ctg

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

− 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

 

 

1 + 2x

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

19.

 

 

 

 

 

lim

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 4

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

− 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.

 

 

9 + 2x

 

 

 

2, 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→8

 

 

3 x − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a + b

 

 

x→+∞

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

21.

lim

 

 

 

 

(x + a) (x + b)

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

 

 

lim

x − 6

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 8

 

 

 

144

 

 

 

 

 

 

 

x→−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

 

 

 

lim

tg x − sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

sin3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

 

 

lim

sin 5x − sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

 

lim

cos x − cos 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

 

 

lim (1

x) tg

 

πx

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

 

lim

cos x − cos a

 

 

 

 

sin a

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

x

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

 

 

 

 

lim

tg x − tg a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 a

 

 

 

 

 

 

x→a

 

 

 

 

x − a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

 

lim

ctg x − ctg a

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 a

 

 

 

 

x→a

 

 

 

 

x − a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.

lim

 

1 + tg x −

 

 

 

 

 

1 + sin x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел функции

62

 

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ

 

x→∞

x + 1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

lim

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

lim

1 − cos 5x

 

 

 

 

12, 5

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

lim

 

tg πx

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

lim

tg x − sin x

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

lim

ctg x − cos x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

(2x − π)3

 

 

16

 

x→π2

 

 

36.

lim (1

x2) tg

πx

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

π

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

lim tg 3x

·

tg

π

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

sin x − cos x

 

 

 

 

 

 

38.

lim

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π4

 

 

1 − tg x

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − sin

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

lim

2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

π − x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − 2 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

40.

lim

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π3

 

 

π − 3x

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

41.

xlim1

1 + x3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

sin πx

 

 

 

 

 

 

π

 

→−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1 −

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

42.

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

lim

1 + sin 3x −

 

1 − sin 3x

3

 

x

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

5

 

2n−3

1

 

 

 

n→∞ 1 − n

 

e10

44.

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2+x

 

e6

45.

 

lim (1 + 3x) x

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

Предел функции

63

 

 

 

 

 

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x + 3

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

e4

 

46.

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

e

·

 

 

4x − 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

 

 

 

 

 

lim

e4x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.

 

nlim n[ln n − ln (n + 4)]

 

 

 

−4

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln (1 + 2x)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50.

 

 

 

 

lim

a−3x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ln a

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

+ x + 1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

 

 

xlim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x

2

+ 2x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→+∞

x2

+ 3 − 1 −

 

 

 

 

+

x

+ 2

1

 

 

 

52.

lim

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тесты

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]