Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

mathanaliz

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
9.53 Mб
Скачать

 

 

Второй способ выделения Uδ(0).

Предварительно докажем, что для всех x

π, 0!

0, π!

имеют место неравенства

2

 

2

cos x < sin x

 

 

 

 

 

 

< 1.

(3.2)

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

O x

A

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

Рис. 3.24 Неравенство cos x < sin x < 1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back

Full Screen Close Quit

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]