Сравнивая площади фигур, имеем
|
|
|
|
sin x |
< x |
< tg x. |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разделим эти неравенства на |
|
sin x |
|
(sin x > 0). |
|
2 |
|
|
x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Тогда 1 < |
< |
|
|
и, следовательно, |
|
sin x |
cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
(3.3) |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
x |
0, |
|
|
|
|
: cos x < |
|
< 1. |
В силу чётности функций cos x и sinxx, неравенства (3.3) имеют место и для всех x −π2 , 0! .
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Покажем, далее, что для всех x R\{0} имеет место неравенство | sin x| < |x|. Действительно, если 0 < |x| < π2 , то доказываемое неравенство следует из (3.2). Если же |x| ≥ π2 > 1, то, учитывая, что x R : | sin x| ≤ 1, неравенство | sin x| < |x| также имеет место. Итак, мы доказали, что
x R \ {0} : | sin x| < |x|. |
(3.4) |
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Так как, в силу (3.4), x R \ {0} : | sin x| < |x|, то положим δ = . Тогда
x ((0 < |x| < δ = ) = (| sin x| < ε)) .
Из выделенного синим цветом следует, по
определению 50, что (C) lim sin x = 0.
x→0
Заметим, что, если удалось найти одно δ, удовлетворяющее определению 50, то таких δ = δ(ε) бесконеч-
но много. При этом, для решения поставленной задачи, не обязательно выбирать максимально большую
Uδ(0).
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Пример 40. Показать, что
(C) lim cos x = 1.
x→0
Пример 41. Показать, что
x0 > 0 : (C) lim loga x = loga x0,
x→x0
где a > 0, a 6= 1.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Пример 42. Показать, что
(C) lim ax = 1,
x→0
где a > 0, a 6= 1.
Пример 43. Показать, что
(C) lim arcsin x = 0.
x→0
Пример 44. Показать, что
(C) lim arctg x = 0.
x→0
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
3.11. Предел отображения по Гейне.
Пусть A Rk, B Rm и A0 - множество всех предельных точек множества A.
Определение 54. (Гейне) Точка a Rm называется пределом отображения f : A → B
при x → x0 A0, если
(xn), xn A \ {x0} и xn → x0 : f(xn) → a.
Это определение предела отображения по Гейне. Предел отображения по Гейне обозна-
чим через (H) lim f(x).
x→x0
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Теорема 26. Пусть f : A → B, A Rk, B
Rm и x0 есть предельная точка множества A.
Тогда, если существует один из двух пределов:
(C) lim f(x), |
(H) lim f(x), |
x→x0 |
x→x0 |
- то существует и второй, и эти пределы равны.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Доказательство. 1. Покажем, что
|
lim |
|
|
? |
|
(C) x |
→ |
x0 f(x) = a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(H) lim |
|
Гейне |
|
|
|
|
x |
→ |
x0 f(x) = a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
( (xn), xn A \ {x0}, и xn → x0 : f(xn) → a) .
Фиксируем произвольную (xn), xn A \ {x0}, и xn → x0.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Фиксируем произвольное ε0 > 0.
|
(C) |
|
lim f(x) = a |
Êîøè |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
→ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ |
|
> 0 т.ч. |
|
x |
A |
|
|
U |
|
(x |
) |
: f(x) |
|
|
U |
ε |
|
(a) |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∩ |
|
δ |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(xn |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
→ |
x ) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
т.ч. |
n > N |
|
: |
x |
|
|
A |
|
|
U (x ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∩ |
|
|
|
|
|
0 |
N |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
n > N : f(x |
) |
|
|
U |
ε0 |
(a)! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из выделенного синим цветом следует, по определению 19, что f(xn) → a.
Тогда, из выделенного красным цветом следу-
ет, по определению 54, что (H) lim f(x) = a.
x→x0
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit