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

Рудницький В.Б._ Вища матем в правах и задачах

.pdf
Скачиваний:
82
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
703.72 Кб
Скачать

3.

Перевiрити, чи перетинаються прямi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

=

y − 3

 

=

z − 4

 

та

 

x

=

 

y + 4

=

z − 3

.

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

4.

Записати рiвняння прямої, що проходить через точку M(−2; 3; 4)

перпендикулярно до площини 3x − 2y + 5z − 6 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостiйна робота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Знайти кут мiж прямими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −2y −3z − 1 = 0

та

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2x 3y 4z + 5 = 0,

 

 

x − 5

=

y + 3

=

z

− 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 3y + 4z 2 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Довести, що пряма x +2y − 5z +3 = 0

 

та площина

 

 

2x − 7y + 12z − 15 = 0 паралельнi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Знайти проекцiю точки B(6; 1; 7) на площину 2x − y + 3z − 4 = 0.

4.

Знайти проекцiю точки A(3; 2; 0) на пряму

x − 2

=

 

y + 2

=

z − 5

.

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + y + z

2 = 0,

 

 

5.

Записати канонiчне рiвняння прямої 2x − y − 3z+ 6 = 0 .

6.

Знайти точку перетину прямої та площини:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

=

y − 3

 

=

z + 1

, x + 2y + 3z 14 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Знайти точку M0, симетричну точцi M(0; −3; −2) вiдносно прямої

 

 

 

 

 

 

 

x − 1

=

y + 1, 5

 

=

z

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Знайти точку M0, симетричну точцi M(1; 0; 1) вiдносно площини

4x + 6y + 4z − 25 = 0.

 

 

 

x

=

y − 3

=

z − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Показати, що пряма

паралельна площинi

6

−8

−9

x + 3y − 2z − 1 = 0, а пряма x = t + 7, y = t − 2, z = 2t лежить в цiй площинi.

10. При яких значеннях n та A пряма

x

=

y − 5

=

z + 5

перпендику-

 

3

n

 

лярна до площини Ax + 2y − 2z − 7 = 0?

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

41

11. Довести, що наступнi прямi паралельнi

5

3

 

−1

та

x −2y − z +2 = 0.

x + 3

=

y − 3

=

z − 1

 

 

2x 3y + z 5 = 0,

 

 

 

 

 

12.Записати параметричне рiвняння медiани трикутника з вершинами A(3; 6; −7), B(−5; 1; −4), C(0; 2; 3), що проведена з вершини C.

13.При якому значеннi A площина Ax + 3y − 5z + 1 = 0 паралельна

прямiй

x − 1

=

y + 2

=

z

?

4

 

 

 

3

1

 

14.Записати рiвняння прямої, що проходить через початок координат паралельно до прямої x = 2t + 5, y = −3t + 1, z = −7t − 4.

15.Перевiрити, чи лежать на однiй прямiй точки A(0; 0; 2), B(4; 2; 5)

та C(12; 6; 11).

16.Записати рiвняння прямої, що проходить через точку M(2; −3; 4)

перпендикулярно до прямих

x + 2

=

y − 3

=

z + 1

 

та

x + 4

=

y

=

z − 4

.

 

1

−1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

y + 2z

6 = 0,

 

 

 

 

17.

При якому значеннi D пряма x +4y − z +D = 0

 

перетинає

вiсь Oz?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

При якому значеннi p прямi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = −t + 2, та

 

 

x y 3z 2 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 2t + 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = pt 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3y + z + 2 = 0,

 

 

 

 

 

 

 

паралельнi?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

Довести, що пряма

x − 2

=

y − 3

=

z − 5

 

лежить в площинi

x + 2y − 3z + 7 = 0.

 

 

2

 

5

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 7

=

y − 1

 

=

z − 5

 

 

 

 

 

20.

Знайти точку перетину прямої

 

 

 

та площини

 

1

 

 

3x − y + 2z − 8 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Записати

загальне

рiвняння

прямої, що

утворена

перетином

площини x + 2y − z + 5 = 0 з площиною, що проходить через вiсь Oy та точку M(5; 3; 2).

22. При яких значеннях B та D пряма

x − 2y + z − 9 = 0, 3x + By + z + D = 0

лежить у площинi Oxy?

23.Записати рiвняння прямої, що проходить через точку E(3; 4; 5) паралельно Ox.

24.Записати рiвняння прямої, що проходить через точку M(2; 3; 1)

перпендикулярно до прямої

x + 1

=

y

=

z − 2

.

2

−1

 

 

 

3

 

42

25. Записати канонiчне рiвняння прямої, що проходить через точку M(1; −5; 3) перпендикулярно до прямих

x = y − 2 = z + 1 та 2 3 −1

x = 3t + 1,

y = −t − 5,

z = 2t + 3.

ОСНОВИ МАТЕМАТИЧНОГО АНАЛIЗУ

§1. Границя функцiї. Перша особлива границя

Число A називається границею функцiї f(x) при x → a, якщо для будьякого як завгодно малого ε > 0 знайдеться таке δ > 0, що |f(x) − A| < ε

при 0 < |x − a| < δ. Цей факт записується так: lim f(x) = A.

x→a

При обчисленнi границь використовують такi властивостi: 1) lim [f(x) ± g(x)] = lim f(x) ± lim g(x);

x→a

x→a

x→a

2) lim [f(x) · g(x)] = lim f(x) · lim g(x) ;

x→a

x→a

x→a

 

f(x)

 

lim f(x)

3) lim

=

x→a

 

x→a g(x)

 

lim g(x)

 

 

 

x→a

(при lim g(x) 6= 0).

x→a

Iнодi границю функцiї f(x) при x → a обчислити не вдається, оскiльки виникають невизначеностi типу 00 , , ∞ − ∞, 0 · ∞ i т.п. В бiльшостi випадкiв цi невизначеностi можна розкрити за допомогою алгебраїчних перетворень.

При обчисленнi границь вiд тригонометричних функцiй часто використовують границю:

lim

sin x

= 1.

(1)

x

 

x→0

 

 

Цю границю називають першою особливою границею.

Наведемо формули, якi використовуються при обчисленнi границь вiд тригонометричних функцiй

1 − cos 2α = 2 sin2 α;

43

cos α

cos β =

2 sin

α + β

sin

α − β

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

sin α + sin β = 2 sin

 

α + β

cos

α − β

;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

sin α

sin β = 2 sin

 

α − β

cos

α + β

.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Приклад 1. Обчислити границю

 

lim

x3 − 5x2 − 7

.

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

3x3 − 4

 

 

Розв’язання. Безпосередньо дану границю обчислити неможливо, ос-

кiльки маємо невизначенiсть типу . Тому подiлимо чисельник та зна-

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менник на x . В результатi одержимо, що

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x3 − 5x2 − 7

= lim

1 − x5

7

 

=

 

1

.

x3

3x3 − 4

 

4

 

 

 

3

x→∞

x→∞

 

3 −

 

 

 

 

x3

Приклад 2. Обчислити границю lim

 

x2 − 5x + 6

.

 

 

 

 

 

x→3

x2 − 9

 

 

 

Розв’язання. Безпосередньо дану границю обчислити неможливо, ос-

кiльки маємо невизначенiсть типу 0 . Розкладемо чисельник та знаменник

на множники. Тодi

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x2 − 5x + 6

= lim

(x − 3)(x − 2)

= lim

x − 2

=

1

.

x2 − 9

(x − 3)(x + 3)

 

 

x→3

x→3

x→3 x + 3

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 3. Знайти границю lim

x + 4 − 2

.

 

 

 

 

 

 

x→0

 

x

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Маємо невизначенiсть типу 00 . Щоб її розкрити, помно-

жимо чисельник i знаменник на вираз, спряжений до чисельника:

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

= lim

(

 

 

 

− 2)(

 

 

 

+ 2)

 

 

 

 

 

 

 

lim

x + 4

x + 4

x + 4

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x( x + 4 + 2)

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

x + 4 − 4

 

= lim

 

 

x

 

= lim

 

1

 

 

=

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x→0 x(x − 2 + 2)

 

x→0 x(x + 4 + 2)

 

x→0 x + 4 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

Приклад 4. Знайти границю x→2

x2 − 4

x − 2

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Маємо невизначенiсть типу ∞ − ∞. Для її розкриття зведемо вираз, що стоїть в дужках до спiльного знаменника

x→2 x2

− 4

x − 2

x→2

x2 − 4

x→2 x2 − 4

lim

 

4

 

1

 

= lim

4 − x − 2

 

= lim

2 − x

.

 

 

 

 

 

 

 

44

Тепер маємо невизначенiсть 00 ; розкладаємо знаменник на множники:

 

x→2 x2 − 4

 

x→2

(x − 2)(x + 2)

 

 

 

 

 

x→2

x + 2

 

 

 

4

 

 

lim

 

 

2 − x

 

 

= lim

 

 

 

 

 

2 − x

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

=

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 5. Знайти границю lim

1 − cos 5x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання.

 

Маємо невизначенiсть 00 . Виконаємо тригонометричнi

перетворення та використаємо першу особливу границю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

cos 5x

 

 

 

 

 

 

 

2 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

5 sin

5 x

 

2

x→0

 

 

5

 

2

 

 

 

 

·

25

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

25 x

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

= 2 lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

 

 

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аудиторнi завдання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислити границi:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

lim

 

 

x3 + x + 2

;

 

 

 

 

 

 

 

2.

lim

 

 

x4 + 5x3 + 7

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

2x5 + 3x4 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

lim

 

 

2x4 + 5x − 6

;

 

 

 

 

 

4.

lim

x2 − 6x + 8

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x3 + 3x2 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2 x2 − 8x + 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 − 3x2 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

− 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

lim

 

;

 

 

 

 

 

 

6.

x + 13

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

x2 − 7x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

x→3

 

 

 

 

 

x2 − 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

x + 7

− 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

1−x3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

x + 2 − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1 1−x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

lim x(

 

 

x2

+ 4

x)

;

 

 

10.

lim

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

x→0 sin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

lim

1 − cos 6x

;

 

 

 

 

 

 

 

12.

lim

 

 

cos 5x − cos 3x

.

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

x sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

1 − cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнi завдання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислити границi:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

xlim

 

 

x4 + 5x3 + 7

;

 

 

2. xlim

 

 

 

 

 

x4+5x3+2

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

5

+ 3x

4

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

4x +2x

+4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

2x2−3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

lim

 

 

 

2x

4.

lim (

 

 

x2

+1

 

 

 

 

x2

1)

;

 

 

x+1

 

 

 

x→∞

;

x→∞ p

 

 

p

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

1

 

 

 

 

6

 

;

 

lim

x2 + 3x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

x3 + 1

;

 

 

 

 

 

 

x→3 x−3 x2−9

x→−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 6x + 8

 

 

 

lim

 

 

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

lim

;

 

8.

x2 + 4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2 x2 − 8x + 12

 

 

 

x→0

 

 

3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

− 4

 

 

 

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

3x + 1

 

 

10.

lim

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→5 3 − x + 4 ;

x→1

3 + x2 − 2

 

 

 

 

 

11.

lim

 

 

x tg x

 

;

 

 

 

12.

lim

1 − cos 8x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

1 − cos x

 

 

 

x→0

1 − cos 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

lim

 

cos2 3x − cos2 x

;

14.

lim

sin(2(x − 1))

 

;

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

x→1

 

x2 − 7x + 6

 

 

 

 

 

 

 

15.lim sin 5x · ctg 3x.

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостiйна робота

 

 

 

Обчислити границi:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

lim

 

3x3 + 5x2 + 2

;

 

 

2.

lim

 

5x4 − 3x2 + 7

;

 

 

2x3 + 5x2 − x

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

x→∞ x4 + 2x3 + 1

 

 

 

3.

lim

 

3x2 + 2x + 9

;

 

 

 

4.

lim

 

x5 − 2x + 4

;

 

 

2x2 − x + 4

 

 

 

 

2x4 + 3x2 + 1

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

5.

lim

 

3x2 + 7x − 4

;

 

 

 

6.

lim

 

x7 + 5x2 − 4x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x2 + 11x − 7

 

 

x→∞ x5 + 2x − 1

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

7.

lim

x3 − x2 + 2x

;

 

 

 

 

8.

lim

2x2 − x − 1

;

 

 

 

 

 

x→0

 

 

x2 + x

 

 

 

 

 

x→1

3x2 − x − 2

 

 

 

9.

lim

12 + x − x2

;

 

 

 

 

10.

lim

 

2x2 + 11x + 15

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→3

 

x3 − 27

 

 

 

 

 

x→−3 3x2 + 5x − 12

 

11.

lim

 

3x2 + 2x + 1

;

 

 

 

12.

lim

 

2x2 − 3x − 1

;

 

 

 

 

 

x3 − 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

 

 

 

 

 

x→1

 

x4 − 1

 

 

 

13.

lim

 

x4 − x2 + x + 1

;

14.

lim

 

2x2 + 7x − 4

;

 

 

x→−1 x4 − 1

 

 

 

 

 

x→−4 x3 + 64

 

 

 

15.

lim

 

 

x3 + x − 2

 

;

 

16.

lim

 

4x4 − 5x2 + 1

;

 

 

x→1 x3 − x2 − x + 1

 

x→1

 

x2 − 1

 

 

 

46

17.

lim

4x3 − 2x2 + 5x

;

 

 

x→0

 

 

3x2 + 7x

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

lim

8x3 − 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1/2

x2 41

 

 

 

 

 

 

 

21.

lim

 

 

x3 − 64

 

 

 

 

;

 

 

7x2 − 27x −

 

4

 

 

 

x→4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

lim

 

 

x+12− 4−x

;

 

x→−4

 

x2+2x

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

lim

 

x2 + 2 −

 

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

x2

+ 1 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

lim

 

x − 3

− 2

 

 

 

 

 

 

 

x→7

x + 2 − 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 5

 

 

 

 

 

 

 

29.

lim

2x + 7

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→9

3 − x

 

 

 

 

 

 

 

− 1

;

 

31.

lim

1 + 3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

x3 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

3x2

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 + x − 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

lim

 

4x + 1 − 3

;

 

 

 

 

 

x→2

 

 

x3 − 8

 

 

 

 

 

 

 

p

37.lim ( x2 + 4 − x);

x→∞

18.

lim

x2 − x − 30

 

;

 

 

x→−5 x3 + 125

 

 

 

 

20.

lim

x3 − 2x − 4

 

 

 

;

 

x→2 x2 − 11x + 18

 

lim

 

x2+x−12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

x→3

x 2

4

x;

 

 

 

 

 

− −

 

 

 

 

 

 

 

2 −

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

24.

lim

x2 + 4

 

 

 

3x2

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3

 

 

 

 

26.

lim

2x + 1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→4

x − 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

 

 

 

 

28.

lim

x2 + 4

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

x2 + 16 − 4

30.

lim

x3 − 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x;

 

 

 

 

 

 

x→3

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

lim

 

 

x + 20 − 4

;

 

x→−4

x3 + 64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

lim

 

9 + x − 3

;

 

 

 

 

 

x→0

 

x2 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

 

 

 

 

 

 

36.

lim

 

x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 1 − 3

 

 

 

 

pp

38.lim ( x2+1− x2−9);

x→∞

p

39.

xlim (

 

 

x + 9 −

 

x − 1);

40.

xlim (x −

x2 + 9);

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

x→∞ p

 

 

 

 

 

 

 

;

 

42.

x→∞

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

;

 

lim ( x2+4x+2 x)

 

 

 

lim (x

 

 

 

x2

+ 5x + 3)

 

43.

lim

5x

2+5x2

;

 

 

 

44.

lim

 

6x2 − 1

2x

 

 

 

 

x−4

 

 

 

 

2 + 3x

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

;

 

 

 

45.

lim

x

 

 

 

x3 − x2 + 2

;

46.

lim

 

 

1

 

 

2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

1−x

1−x2

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

x2 + 1

 

 

x→1

 

 

 

47.

lim

 

x2+1

 

x2+2x

;

48.

lim

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x−1

x→5 x − 5 x2 − 25

 

47

49.

lim

1 − cos 8x

;

 

 

 

 

 

x→0

 

3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

lim

cos x − cos 5x

;

 

 

x→0

 

 

2x2

 

 

53.

 

lim

1 − sin x

;

 

 

 

 

x→π/2

π − 2x

 

 

55.

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

x→0 tg x sin x ;

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 7x + sin 3x

 

 

57.

lim

;

 

 

x sin x

 

x→0

 

 

 

59.

lim

cos 4x − cos3 4x

;

 

x→0

 

 

 

3x2

 

 

61.

lim

1 − cos 4x

;

 

 

 

x→0

 

sin2 3x

 

 

63.

lim tg2 3x

·

ctg2 2x

;

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

sin2 3x

 

 

65.

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 arctg2

2x

 

 

50.

lim

sin 3x − sin x

;

 

 

 

x→0

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

lim

tg x − sin x

;

 

 

 

 

x→0

 

 

3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

54.

lim

1 − cos2 x

;

 

 

 

 

 

x→0

 

x tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

56.

lim

sin2 3x − sin2 x

;

 

 

x2

 

x→0

 

 

 

 

58.

 

lim

1 − sin 2x

;

 

 

 

 

x→π/4

 

π − 4x

 

 

60.

lim

cos2 x − cos2 2x

;

 

x→0

 

x2

 

 

62.

lim

x

 

1 − cos 4x

;

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

sin2 3x

 

 

64.

lim

 

sin 5x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 arcsin 2x

 

 

66.

lim sin2 3x

·

ctg2 5x

.

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§2. Друга особлива границя. Неперервнiсть функцiї

Другою особливою границею називають границю:

 

1

 

x

 

 

1

 

 

lim

 

 

lim (1 + x) x = e,

(1)

 

x→∞ 1 + x

= x→0

 

 

 

 

 

де e – число Ейлера (e ≈ 2, 718281828).

2x + 1

 

3x+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

.

 

 

 

 

2x − 1

 

Приклад 1. Знайти границю x→∞

 

Розв’язання. Безпосередньо дану границю обчислити неможливо, оскiльки маємо невизначенiсть типу 1. Тому алгебраїчними перетвореннями зведемо дану границю до вигляду другої особливої границi

lim

 

2x + 1

 

3x+1

= lim

 

2x − 1 + 2

 

3x+1

=

2x − 1

 

2x − 1

 

x→∞

 

x→∞

 

 

48

Якщо ввести поняття одностороннiх границь
x→x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2−1

 

 

2

·(3x+1) .

= xlim

 

1 +

 

2x

2

 

1

3x+1

= xlim

1 +

2x

2

 

 

1

 

 

 

 

2x−1

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

→ 0 при x → ∞, то 1 +

2

 

 

 

2x−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так як

 

 

 

 

 

 

2

→ e,

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

1

2x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а x→∞

 

2x

 

1

 

 

= x→∞

2x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

1

 

 

3x+1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Тому x→∞

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

lim

2(3x + 1)

 

 

lim

6x + 2

= 3

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

2x + 1

 

 

 

 

 

 

 

= e3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

+ 5x + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 3x + 7

.

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 2. Обчислити границю x→∞

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Використаємо другу особливу границю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 5x + 4

 

 

x

 

 

x→∞

 

 

 

x2 + 5x + 4

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x2 − 3x + 7

 

 

 

 

 

x2 − 3x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

=

 

 

 

 

 

= lim

1 +

x2 + 5x + 4 − x2 + 3x − 7

 

x

= lim

 

 

1 +

 

 

 

 

8x − 3

 

 

 

x

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 3x + 7

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 − 3x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3) x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −3x+7

x −3x+7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

1 +

 

 

 

8x −

3

 

 

 

 

8x−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x2 − 3x + 7

 

 

, тому

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

−3x+7

→ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

8x

3

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

1 +

 

 

8x

− 3

 

 

 

 

 

 

8x−3

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

8x2 − 3x

 

=

 

lim

 

 

 

 

8 − 3/x

 

 

= 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞ x2 − 3x + 7

 

x→∞ 1 − 3/x + 7/x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким чином, lim x2 + 5x + 4 x = e8. x→∞ x2 − 3x + 7

Функцiя f(x) називається неперервною в точцi x0 D(f), якщо вона визначена в деякому околi цiєї точки i lim f(x) = f(x0).

 

lim

 

 

f(x) = lim f(x) = f(x0 + 0) (правостороння границя),

x→x0+0

x→x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x>x0

 

 

 

 

 

lim

 

lim f(x) = f(x

0

0)

(лiвостороння границя)

,

x

x0

0 f(x) = x x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x<x0

49

то означення неперевностi функцiї f(x) в точцi x0 можна записати так:

lim f(x) =

lim f(x) =

 

lim f(x).

(2)

x→x0

x→x0−0

 

 

x→x0+0

 

Розглянемо види розривiв.

lim

0 f(x)=f(x0

− 0) та

1. Якщо iснують скiнченнi границi x

x0

 

 

 

 

 

lim f(x) = f(x0 + 0), причому всi три значення f(x0), f(x0 − 0),

x→x0+0

f(x0 + 0) не рiвнi мiж собою, то x0 називається точкою розриву першого роду. Зокрема:

а) якщо f(x0 − 0) = f(x0 + 0) 6= f(x0), то x0 – точка усувного розриву;

б) якщо f(x0 − 0) 6= f(x0 + 0), то x0 – точка розриву першого роду типу "стрибок".

2. Якщо хоча б одна з границь f(x0 − 0) або f(x0 + 0) не iснує (або дорiвнює ±∞), то x0 називається точкою розриву другого роду.

Приклад 3.

Дослiдити функцiю на неперервнiсть та побудувати її

графiк, якщо f(x) =

(x

1)2

, 0 < x ≤ 2,

 

 

 

x2

, −∞

< x ≤ 0,

 

 

5

 

x,

2

< x < + .

 

 

 

 

 

Розв’язання.

Функцiя f(x) визначена i неперервна на iнтервалах

 

 

 

 

 

 

 

(−∞; 0), (0; 2), (2; +∞). Тому розриви можуть бути в точках x1=0, x2=2.

В точцi x1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f(x) =

x

lim

x2 = 0;

lim f(x) =

x

lim

2 = 1.

x 0

0

0

0

x 0+0

0+0(x − 1)

 

→ −

 

 

 

 

 

 

50