- •1 Понятие функции. Основные элементарные функции
- •1.1 Теоретическая часть
- •1.2 Образцы решения примеров
- •1.3 Примеры для самостоятельной работы
- •1.4 Домашнее задание
- •2 Предел числовой последовательности
- •2.1 Теоретическая часть
- •2.2 Образцы решения примеров
- •2.3 Примеры для самостоятельной работы
- •2.4 Домашнее задание
- •3 Предел функции в бесконечности и точке. Вычисление пределов
- •3.1 Теоретическая часть
- •3.2 Образцы решения примеров
- •3.3 Примеры для самостоятельной работы
- •3.4 Домашнее задание
- •4 Замечательные пределы. Применение бесконечно малых величин к вычислению пределов
- •4.1 Теоретическая часть
- •4.2 Образцы решения примеров
- •4.3 Примеры для самостоятельной работы
- •4.4 Домашнее задание
- •5 Непрерывность и точки разрыва функций
- •5.1 Теоретическая часть
- •5.2 Образцы решения примеров
- •5.3 Примеры для самостоятельной работы
- •5.4 Домашнее задание
- •Тест по теме «Предел и непрерывность»
- •Контрольные задания
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Список литературы
- •Ответы
6
1.4 Домашнее задание
|
|
|
|
f |
|
1 |
|
f 1 , |
f (10) , если |
f (x) arccos(lg x) . |
||||
1.4.1 Найти |
|
|
|
, |
||||||||||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
||
1.4.2 Найти область определения функций: |
||||||||||||||
а) |
y 3 x4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
y |
1 |
|
|
||
; |
|
|
|
г) |
x2 1 ; |
|
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
б) |
y |
|
|
|
; |
|
|
д) |
y |
25 x2 |
lg sin x . |
|||
x4 16 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
в) |
y arcsin |
x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4.3 Выяснить, какая функция четная и какая нечетная: |
||||||||||||||
а) |
f (x) |
1 x2 |
|
1 x2 |
; |
б) |
f (x) 2x5 cos x . |
|||||||
2 Предел числовой последовательности
2.1 Теоретическая часть
Если по некоторому закону каждому натуральному числу n поставить в соответствие вполне определенное число an , то говорят, что задана числовая последовательность
an : a1 , a2 , …, an , … .
Числовая последовательность – это функция натурального аргумента: an f n , n N .
Число A называется пределом последовательности an при n ,
стремящемся к бесконечности, если для любого ε > 0 найдется такое натуральное число N N , что для всех n N имеет место неравенство
an A .
Кратко, при помощи кванторов
lim an A 0 N N( ) : n N an A .
n
Последовательность, имеющая предел, называется сходящейся, в противном случае – расходящейся.
7
Геометрический смысл предела числовой последовательности состоит в следующем: для достаточно больших n члены последовательности как угодно мало отличаются от числа A (по абсолютной величине меньше, чем на число 
, каким бы малым оно не было) (рисунок 1).
Рисунок 1 |
|
Неравенство an A |
равносильно неравенству A an A . |
Следовательно, все члены последовательности будут заключены в - окрестности точки a , какой бы узкой она ни была.
Вне -окрестности может быть лишь конечное число членов последовательности.
Теорема 1 (о существовании предела). Если последовательность an
монотонно возрастает (убывает) и сверху (снизу) ограничена, то она имеет предел.
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
||
Теорема 2 (о числе е). Последовательность |
en |
1 |
|
|
имеет |
|
|
|
|
n |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
предел. Этот предел обозначается буквой е:
|
|
1 n |
e , где e 2,7182818284590... 2,7 . |
lim 1 |
|
||
n |
|
n |
|
Вычисление пределов последовательностей основано на приведении
к«удобным» выражениям или при помощи теоремы 2.
2.2Образцы решения примеров
|
|
1 n |
|
|
|
|
|
|
1. |
Пример 1 – Доказать, что lim 1 |
n |
|
||
n |
|
|
|
|
Решение
an 1 1 n . n
Пусть, например, 0,1. Тогда |
|
an 1 |
|
0,1 или |
|
1 n |
1 |
|
, т. е. |
|
|
1 |
|
||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
выполняется при n 10 . Аналогично для |
0,01 |
|
an 1 |
|
при |
||||||||||
|
|
|||||||||||||||
n |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n 100 . Для |
любого 0 |
неравенство |
выполняется при |
n |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
1 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Итак, |
N |
|
, что n N |
an 1 |
|
|
|
|
|
1. |
|
|
||||
|
, т. е. lim 1 |
n |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пример 2 – Вычислить предел lim 2n22 3n 2 .
n 5n n 7
Решение
Вынесем в числителе и знаменателе за скобки старшую степень n 2 :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
2 |
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
7 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
n |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
т. к. при n |
3 |
0 |
, |
|
|
2 |
|
|
0 , |
|
|
|
1 |
|
0 |
, |
|
7 |
|
|
0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
n2 |
|
|
|
|
n |
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Пример 3 – Вычислить |
|
|
|
lim |
12n2 |
3n 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
7n3 6n2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вынесем за скобки старшую степень n3 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
3 |
|
12 |
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
n2 |
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n n2 |
n3 |
|
|
0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
||||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
n |
3 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
7 |
6 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
n3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Пример 4 – Вычислить |
|
|
|
|
|
lim |
4n3 3n 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
2n |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вынесем за скобки n3 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n |
3 |
4 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
n |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 |
|
n3 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
n |
n |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
n |
n3 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
|
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
9
Из этих примеров можно сделать вывод
предел
рациональной дроби = при n
отношению старших коэффициентов, еслистепени числителя и знаменателя равны;0, если степень числителя степени знаменателя;
, если степень числителя степени знаменателя.
Пример 5 – Вычислить lim |
n2 3n 1 |
n2 n . |
n |
|
|
Решение
Имеем неопределенность вида .
Умножим и разделим на выражение, сопряженное данному, и используем формулу
|
|
|
|
a b |
a2 |
b |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
a b . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
n2 3n 1 n2 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
4n 1 |
|
|
|
|
||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n2 3n 1 n2 |
n |
|
n2 3n 1 |
n2 n |
||||||||||||||||||
n |
|
n |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
||
|
|
|
|
3 |
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
n |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.3 Примеры для самостоятельной работы
2.3.1 Вычислить пределы:
1) |
lim |
|
2n2 |
3n 1 |
; |
|
||||
12n |
2 |
7n |
8 |
|
||||||
|
n |
|
|
|
|
|||||
2) |
lim |
|
n2 |
2n n |
2 3n |
; |
||||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) |
lim |
|
3n2 |
7n 11 |
; |
|
|
|||
|
2n |
3 |
n 2 |
|
|
|
|
|||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|||
4) limn 4 nn4 45 ;
5) |
lim |
2n n! 3 n 1 ! |
; |
|
|
||||
|
(n 1)! 4n! |
|
|
||||||
|
n |
|
|
|
|
||||
6) |
limn |
n 3 2 n n3 |
; |
||||||
7) |
lim |
|
n! n 2 ! |
|
|
; |
|||
n 3 n! n 1 ! |
|||||||||
|
n |
|
|||||||
8) |
lim |
|
n2 |
; |
|
|
|
|
|
10 n n |
|
|
|
|
|||||
|
n |
|
|
|
|
|
|||
