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Математика для юристов - Д.А. Ловцова

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'%

yT y

 

 

u100%.

 

 

 

Ɍɚɛɥɢɰɚ 4.2

yT

 

 

 

 

 

 

i

0

1

2

3

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ. Ɍɚɛɥ.4.2 ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɞɚɧɧɵɟ

ɝi

2001

2002

2004

2005

ɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟ ɡɚɪɟɝɢɫɬɪɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɩɪɟ-

ɉi

215

226

274

285

ɫɬɭɩɥɟɧɢɣ ɉ ɜ ɝɨɪɨɞɟ Ȼ. ɡɚ ɩɨɫɥɟɞɧɢɟ

 

 

 

 

 

ɝɨɞɵ ɝ.. ȼɨɫɩɨɥɧɢɬɶ ɧɟɞɨɫɬɚɸɳɢɟ ɫɜɟɞɟɧɢɹ ɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟ ɉ ɡɚ 2003 ɝɨɞ ɢ ɧɚɣɬɢ ɨɠɢɞɚɟɦɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɉ ɜ 2006 ɝɨɞɭ.

Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɉɨ ɬɚɛɥ. 4.2 ɫɬɪɨɢɦ ɝɪɚɮɢɤ (ɪɢɫ. 4.7).

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ (4.3) ɞɥɹ ɝ1 2003 ɧɚɯɨɞɢɦ, ɱɬɨ k

1. ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɟɦ ɷɬɨ

ɡɧɚɱɟɧɢɟ k ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ (4.2) ɢ ɜɵɱɢɫɥɹɟɦ

 

 

 

ɉ

ɉ2

ɢɫɤɨɦɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɉ1:

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

ɉ1 ɉ1

ɉ2 ɉ1

u(ɝ1 ɝ1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɝ2 ɝ1

 

 

 

 

ɉ1

226

274 226

u(2003 2002) 250.

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2004 2002

ɉɪɨɜɟɪɢɦ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɣ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ, ɡɚɞɚɜ

 

 

 

 

 

 

ɬɨɱɤɭ (ɝ1,ɉ1) ɧɚ ɝɪɚɮɢɤɟ (ɪɢɫ. 4.7).

 

200

 

 

 

 

ɝ

 

Ɂɧɚɱɟɧɢɟ ɉ2 ɦɨɠɧɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɩɪɹ-

2002

2003

2004

2005

ɝ2 2006 ɧɚɨɫɢ ɚɛɫɰɢɫɫ ɢ ɧɚɣɬɢ ɬɨɱɤɭɉ2

2001

2006

ɦɨ ɩɨ ɝɪɚɮɢɤɭ, ɞɥɹ ɱɟɝɨ ɡɚɞɚɬɶ ɬɨɱɤɭ

 

 

 

 

 

 

ɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɩɪɹɦɨɣ (ɪɢɫ. 4.7).

 

 

Ɋɢɫ.4.7

 

 

Ɍɟɦ

ɧɟ

ɦɟɧɟɟ

ɧɚɯɨɞɢɦ

k 2

ɞɥɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɝ2 2006, ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉ2 ɉ2 ɉ3 ɉ2 u(ɝ2 ɝ2)

ɝ3 ɝ2

274 285 274 u(2005 2004) 285.

2005 2004

4.3. Предел функции

Ⱦɥɹ ɧɚɱɚɥɚ ɭɤɚɠɟɦ ɧɚ ɬɨ, ɱɬɨ ɦɨɞɭɥɶ ɪɚɡɧɨɫɬɢ

 

 

 

 

 

 

°p q°

 

 

 

ɱɢɫɟɥ p ɢ q ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɸ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɟɠɞɭ

 

 

 

 

ɷɬɢɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ ɧɚ ɱɢɫɥɨɜɨɣ ɨɫɢ (ɪɢɫ. 4.8).

p

 

q

Ⱥ ɬɟɩɟɪɶ ɩɨɹɫɧɢɦ, ɱɬɨ ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɮɪɚɡɚ «x ɫɬɪɟ-

 

ɦɢɬɫɹ ɤ a». ȼɨ-ɩɟɪɜɵɯ, ɷɬɨ ɡɧɚɱɢɬ, ɱɬɨ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ. ɇɨ

 

 

 

 

 

ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɟɝɨ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ

Ɋɢɫ. 4.8

 

ɛɥɢɠɟ ɤ ɱɢɫɥɭ ɚ, ɱɟɦ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɟ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɦɚɥɨɟ

 

G!0 ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɚɧɟɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ ɛɭɞɟɬ ɜɵɩɨɥɧɟɧɨ ɭɫɥɨɜɢɟ ~x a~ G, ɬɨ ɟɫɬɶ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ x ɞɨ a ɛɭɞɟɬ ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ G. ɂ ɩɨɫɥɟ-

51

ɞɭɸɳɢɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ x ɧɢɤɨɝɞɚ ɧɟ ɧɚɪɭɲɚɸɬ ɷɬɨ ɭɫɥɨɜɢɟ. Ɏɚɤɬ «x ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ a» ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɟɣ xoa.

ɑɢɫɥɨ A ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɩ ɪ ɟ ɞ ɟ ɥ ɨ ɦ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x) ɩɪɢ x, ɫɬɪɟɦɹɳɟɦɫɹ ɤ a, ɟɫɥɢ ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɝɨ H ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ G, ɱɬɨ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ y ɞɨ A ɛɭɞɟɬ ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ H, ɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ x ɞɨ a — ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ G.

Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɷɬɨ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ ɬɚɤ:

lim f(x) A ,

 

xoa

 

 

 

 

 

 

 

ɚ ɫɦɵɫɥ ɷɬɨɣ ɡɚɩɢɫɢ ɩɨɹɫɧɹɟɬ ɪɢɫ.4.9.

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ. Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɭɸ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɬɨɱɟɤ ɧɚ

ɱɢɫɥɨɜɨɣ ɨɫɢ:

 

 

x0 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

A

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

x1 2 1

1.5,

 

~y A~

 

y

 

 

 

 

H

 

1

21

 

 

 

f(x)

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~xk a~

 

x2 2 22

1.75, …,

 

 

 

 

 

 

xk 2 1

,…

 

 

 

 

x

a

 

 

2k

 

 

 

 

 

Ʌɸɛɨɟ ɢɡ ɷɬɢɯ ɱɢɫɟɥ ɦɟɧɶɲɟ

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ.4.9

 

a 2.

ɇɨ ɩɨ ɦɟɪɟ ɪɨɫɬɚ ɡɧɚɱɟ-

 

 

 

 

ɧɢɹ k ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɢ ɤɨɥɢɱɟ-

ɫɬɜɨ ɬɚɤɢɯ ɱɢɫɟɥ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɜɫɟ ɬɟɫɧɟɟ ɢ ɬɟɫɧɟɟ ɫɤɚɩɥɢɜɚɸɬɫɹ ɨɤɨɥɨ

ɬɨɱɤɢ a. Ɋɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ~xk a~ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɢ ɫ ɤɚɠɞɵɦ ɧɨɜɵɦ k ɦɨɠɟɬ

ɫɬɚɬɶ ɦɟɧɶɲɟ ɥɸɛɨɝɨ ɧɚɩɟɪɟɞ ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ G!0.

 

 

 

 

Ʉɚɠɞɨɦɭ ɡɧɚɱɟɧɢɸ x ɢɡ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ x0, xk,

, xk, ɨɬɜɟ-

ɱɚɟɬ ɫɜɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x). ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y

x2

ɫɨɫɬɚɜɹɬ ɬɚɤɭɸ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɭɸ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ:

 

 

 

 

 

 

y0 12 1,

y1 1.52

2.25,

y2

1.752

3.0625,

,

§

1 ·

2

 

 

 

 

 

 

 

yk ¨2

¸

,

 

 

 

 

 

 

 

©

2k ¹

 

 

 

ɜɫɟ ɛɥɢɠɟ ɤ A

4 ɢ ɫ ɤɚɠ-

Ʉɚɤ ɜɢɞɢɦ, ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ yk

ɞɵɦ ɧɨɜɵɦ k ɪɚɡɧɨɫɬɶ ~yk A~ ɦɨɠɟɬ ɫɬɚɬɶ ɦɟɧɶɲɟ ɥɸɛɨɝɨ ɧɚɩɟɪɟɞ

ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ H!0.

 

 

 

 

 

 

 

ɂɡɥɨɠɟɧɧɨɟ ɝɨɜɨɪɢɬ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ

 

 

 

 

 

 

lim x2 4 .

xo2

52

Ⱦɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨ, ɩɨɥɨɠɢɦ H 2 3#0.13 ɢ ɧɚɣɞɟɦ G. ɂɡ ɭɫɥɨɜɢɹ

 

§

 

 

1 ·

2

 

 

 

 

 

 

4

 

1

 

k 2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~yk 4~

¨

2

 

 

¸

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#2

2

 

 

 

2k

22uk

 

©

 

 

2k ¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɧɚɯɨɞɢɦ, ɱɬɨ kt5. Ⱦɚɥɟɟ ~xk 2~

 

 

1

 

2

k

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢ kt5 ɩɨɥɭɱɢɦ, ɱɬɨ G 2 5 ɢ ~xk 2~d2 5#0.03.

Ƚɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ xo f, ɟɫɥɢ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɛɨɥɶɲɟ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɝɨ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɛɨɥɶɲɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ ɱɢɫɥɨ M ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɭɩɢɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ x ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɛɨɥɶɲɟ M, ɢ ɞɚɥɟɟ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ.

Ɍɨɝɞɚ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ lim f(x) A ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ: ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ H!0

xof

ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ M!0, ɱɬɨ~f(x) A~ H ɩɪɢ x!M.

Ƚɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ xo f, ɟɫɥɢ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɦɟɧɶɲɟ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɝɨ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɛɨɥɶɲɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ ɱɢɫɥɨ M ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɭɩɢɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ x ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɦɟɧɶɲɟ M, ɢ ɞɚɥɟɟ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ.

Ɍɨɝɞɚ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ lim f(x) A ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ: ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ

xo f

H!0 ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ M!0, ɱɬɨ~f(x) A~ H ɩɪɢ x M.

ɉɭɫɬɶ ɢɦɟɸɬɫɹ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɢ g(x), ɤɨɬɨɪɵɟ ɢɦɟɸɬ ɤɨɧɟɱɧɵɟ ɩɪɟɞɟɥɵ ɜ ɬɨɱɤɟ x a (a – ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɤɨɧɟɱɧɚɹ ɢɥɢ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɚɹ):

lim f(x) A , lim g(x) B .

xoa xoa

ɉɪɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜɚ:

1)

lim C

C , C const, 2)

lim (f(x) r g(x))

A rB,

 

xoa

 

 

 

 

 

xoa

 

3)

lim (f(x)ug(x))

A uB ,

4) lim (Cuf(x))

CuA ,

 

xoa

 

 

 

 

 

xoa

 

 

§

 

·

A

 

 

 

 

5)

lim ¨

f(x)

¸

ɩɪɢ Bz0

ɢ g(x) z0 ɞɥɹ a Gdxda G.

 

B

 

xoa©¨ g(x) ¹¸

 

 

 

ɉɪɟɞɥɨɠɢɦ ɱɢɬɚɬɟɥɸ ɞɚɬɶ ɫɥɨɜɟɫɧɨɟ ɬɨɥɤɨɜɚɧɢɟ ɤɚɠɞɨɦɭ ɢɡ ɷɬɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ.

ɉɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɜɫɟɝɞɚ ɩɪɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɢ ɩɪɟɞɟɥɚ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ ɞɟɥɚɸɬ ɩ ɪ ɹ ɦ ɭ ɸ ɩ ɨ ɞ ɫ ɬ ɚ ɧ ɨ ɜ ɤ ɭ x a ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ ɞɥɹ f(x) ɫ ɬɟɦ, ɱɬɨɛɵ ɧɚɣɬɢ A f(a), ɬɨ ɟɫɬɶ

lim f(x) f(a) A.

xoa

ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɦɨɠɧɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɬɚɤɢɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ:

53

1)

ɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, lim x2

22

4;

 

xo2

 

1

 

 

 

2)

ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim

 

 

f ;

 

 

 

 

 

 

 

xo0 x

 

3)

ɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim

1

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

xof x

 

4)

ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ,

ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim x2

f .

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɞɜɚ ɱɚɫɬɧɵɯ ɫɥɭɱɚɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ.

ȼɨ ɦɧɨɝɢɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɮɭɧɤɰɢɹ f(x) – ɪɚɰɢɨɧɚɥɶɧɚɹ ɞɪɨɛɶ

g(x) , ɭ ɤɨɬɨɪɨɣ g(x) ɢ h(x) – ɩɨɥɢɧɨɦɵ ɫɬɟɩɟɧɟɣ x: h(x)

g(x) anuxn an-1uxn-1

a0,

 

h(x)

bmuxm bm-1uxm,-

1 b0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɩɪɟɞɟɥ ɷɬɨɣ ɪɚɰɢɨɧɚɥɶɧɨɣ ɞɪɨɛɢ ɩɪɢ xof:

 

 

 

 

§g(x)·

§

a

n

uxn a

n 1

uxn 1

a

0

·

 

lim ¨

 

¸

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

¢ɜɵɧɟ-

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

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bm 1 ux

 

 

 

¸

 

xof©h(x) ¹

xof©bm ux

 

 

 

b0 ¹

 

ɫɟɦ ɡɚ ɫɤɨɛɤɢ xn ɜ ɱɢɫɥɢɬɟɥɟ ɢ xm ɜ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟ ɢ ɜɨɫɩɨɥɶɡɭɟɦɫɹ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ ɩɪɟɞɟɥɨɜ²

an

§

x

n ·

an

u lim xn m .

u lim ¨

 

¸

 

 

 

 

bm

¨

 

m ¸

bm xof

xof© x

 

¹

Ⱥ ɬɟɩɟɪɶ ɪɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɜɫɟ ɜɨɡɦɨɠɧɵɟ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɦɟɠɞɭ n ɢ m.

 

ɉɪɢ n m ɩɨɥɭɱɢɦ n m 0 ɢ lim xn m

 

§

 

 

 

1

 

 

·

 

*

lim

¨

 

 

 

 

 

 

¸

0.

 

 

 

n m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

xof© x

 

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ a

n

uxn

a

n 1

uxn 1

a

0

 

·

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n m

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

bm 1 ux

b0

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof©bm ux

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

*

ɉɪɢ n m ɩɨɥɭɱɢɦ n m 0 ɢ lim xn m

lim 1

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ a

n

uxn

a

n 1

uxn 1

a

0

 

·

 

a

n

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n m

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

.

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

bm 1 ux

b0

¸

 

bm

 

 

 

xof©bm ux

 

 

 

¹

 

 

*

ɉɪɢ n!m ɩɨɥɭɱɢɦ n m!0 ɢ lim xn m

f.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

 

§

 

a

n

uxn a

n 1

uxn 1 a

0

·

 

 

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n!m

lim

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

f.

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

 

 

 

 

bm 1 ux

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

ɇɚɩɪɢɦɟɪ,

xof©bm ux

 

 

 

 

 

b0 ¹

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

¢n

1, m

2, n m²

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x2

1

 

 

 

¢n

2, m

2, n m, an 1, bm

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x3

1

 

 

 

¢n

3, m

2, n!m² f.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

a

n

uxn a

n

1

uxn 1 a

0

·

 

 

 

 

Ɉɬɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ

lim

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

ɩɪɢ n m ɢ

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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bm 1 ux

 

 

 

 

 

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b0 ¹

 

 

 

 

ɩɪɢ n m ɜɵɱɢɫɥɹɟɬɫɹ ɩɨ ɷɬɢɦ ɠɟ ɩɪɚɜɢɥɚɦ, ɚ ɩɪɢ n!m ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

§

 

a

n

uxn

 

a

n 1

uxn 1 a

0

 

·

 

 

 

 

 

 

 

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m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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b0 ¹

 

 

 

 

 

 

­ f ɩɪɢ ɱɟɬɧɨɦ (n m),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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¯ f ɩɪɢɧɟɱɟɬɧɨɦ (n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɭɫɬɶ f(x) ɢ g(x) ɬɚɤɨɜɵ, ɱɬɨ ɢ

 

lim f(x)

 

0 ,

lim g(x)

 

0 . Ɍɨ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xoa

 

 

 

 

 

 

xoa

 

f(x)

 

ɝɞɚ ɩɪɹɦɚɹ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ x

a ɞɥɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɟɞɟɥɚ

lim

ɞɚɟɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xoa g(x)

 

ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ

0

, ɤɨɬɨɪɵɣ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɶɸ ɜɢɞɚ

0

,

 

0

0

 

 

ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɢ ɜ ɱɢɫɥɢɬɟɥɟ, ɢ ɜ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɫɤɨɥɶ ɭɝɨɞɧɨ ɛɥɢɡɤɢɟ ɤ ɧɭɥɸ, ɧɨ ɧɟ ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɜɧɵɟ ɧɭɥɸ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɧɭɠɧɨ ɜɵɩɨɥɧɢɬɶ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ ɞɥɹ f(x) ɢ g(x), ɢ ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɩɪɟɞɟɥ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɷɬɨɝɨ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ, ɬɨ ɟɫɬɶ

ɪɚɫɤɪɵɬɶ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɶ 0 . ɉɭɫɬɶ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, f(x) ɢ g(x) – ɩɨɥɢ- 0

ɧɨɦɵ. Ɍɨɝɞɚ ɤɚɠɞɵɣ ɢɡ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ f(x) ɢ g(x) ɫɥɟɞɭɟɬ ɪɚɡɥɨɠɢɬɶ ɧɚ ɦɧɨɠɢɬɟɥɢ. Ɉɞɢɧ ɢɡ ɷɬɢɯ ɦɧɨɠɢɬɟɥɟɣ ɢ ɜ ɪɚɡɥɨɠɟɧɢɢ f(x), ɢ ɜ ɪɚɡɥɨɠɟɧɢɢ

g(x) ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɜɟɧ (x a). ɉɨɷɬɨɦɭ ɱɢɫɥɢɬɟɥɶ ɢ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɶ f(x) g(x)

ɫɨɤɪɚɬɢɬɫɹ ɧɚ (x a). Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɨɦ ɛɭɞɟɬ ɧɨɜɚɹ ɞɪɨɛɶ M(x) , ɢ ɨɫɬɚɟɬɫɹ

 

 

 

 

J(x)

ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɩɪɟɞɟɥ

§M(x)·

ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɨɣ. ȼɵɱɢɫɥɢɦ,

lim ¨

 

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¸

 

 

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J(x) ¹

 

55

ɧɚɩɪɢɦɟɪ:

 

x2

 

 

 

 

x2

 

 

§

4ux 21

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0

 

4ux 21 (x 7)u(x 3)

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2

 

 

 

2

 

 

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12ux 53

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12ux 35 (x 7)u(x 5)

xo 7© x

 

¹

 

 

lim

x 3

5.

 

xo7 x 5

 

ȼ ɬɟɨɪɢɢ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɸɬ ɞɜɚ ɩɪɟɞɟɥɚ, ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɯ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɦɢ:

§sin(x)·

ɩɟɪɜɵɣ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ lim ¨ ¸ 1,

xo0© x ¹

 

 

§

§

 

x ·

 

 

 

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e .

ɜɬɨɪɨɣ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ

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¨1

 

 

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x ¹

 

 

 

©

 

 

 

 

¹

 

ȼɧɢɦɚɧɢɟ ɤ ɷɬɢɦ ɩɪɟɞɟɥɚɦ ɨɛɴɹɫɧɹɟɬɫɹ, ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ, ɤɪɚɫɨɬɨɣ ɢ ɢɡɹɳɟɫɬɜɨɦ ɢɯ ɞɨɤɚɡɚɬɟɥɶɫɬɜ (ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɵ ɡɞɟɫɶ, ɤ ɫɨɠɚɥɟɧɢɸ, ɜɵɧɭɠɞɟɧɵ ɨɩɭɫɬɢɬɶ), ɚ ɬɚɤɠɟ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɫ ɢɯ ɩɨɦɨɳɶɸ ɨɬɵɫɤɢɜɚɸɬɫɹ ɦɧɨɝɢɟ ɞɪɭɝɢɟ ɩɪɟɞɟɥɵ.

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɩɪɢɦɟɪ ɫ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟɦ ɜɬɨɪɨɝɨ ɢɡ ɷɬɢɯ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ. ȼɨ ɜɪɟɦɟɧɚ ɪɚɫɰɜɟɬɚ ɜ Ɋɨɫɫɢɢ ɮɢɧɚɧɫɨɜɵɯ ɩɢɪɚɦɢɞ ɤɨɧɰɟɪɧ «Ȼɟɬɬɢ» ɩɪɢɧɢɦɚɥ ɜɤɥɚɞɵ ɧɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ ɩɨɞ 100% (ɬɨ ɟɫɬɶ ɨɛɟɳɚɥ ɭɞɜɨɢɬɶ ɫɭɦɦɭ ɜɤɥɚɞɚ ɡɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ). Ⱥ ɩɪɢ ɜɤɥɚɞɟ ɧɚ 1.5 ɦɟɫɹɰɚ ɫɬɚɜɤɚ ɭɦɟɧɶɲɚɥɚɫɶ ɞɨ 50%, ɩɪɢ ɜɤɥɚɞɟ ɧɚ ɬɪɢ ɧɟɞɟɥɢ – ɞɨ 25%, ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɢ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɢ ɫɪɨɤɚ ɜɤɥɚɞɚ ɜ n ɪɚɡ ɜɨ ɫɬɨɥɶɤɨ ɠɟ ɪɚɡ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɢ ɫɬɚɜɤɚ. Ɉɬɫɸɞɚ ɫɥɟɞɨɜɚɥɨ, ɱɬɨ ɧɭɠɧɨ ɩɨɥɨɠɢɬɶ ɞɟɧɶɝɢ,

ɫɤɚɠɟɦ, ɧɚ ɱɟɬɜɟɪɬɶ ɫɪɨɤɚ, ɩɨ ɢɫɬɟɱɟɧɢɢ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɧɹɬɶ ɭɠɟ

§

 

1

·

ɨɬ

¨1

 

 

¸

4

 

©

 

¹

 

ɜɥɨɠɟɧɧɨɝɨ, ɫɧɨɜɚ ɩɨɥɨɠɢɬɶ ɜɫɟ ɞɟɧɶɝɢ ɧɚ ɱɟɬɜɟɪɬɶ ɫɪɨɤɚ ɢ ɬ.ɞ. Ɍɨɝɞɚ

ɡɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ ɩɟɪɜɨɧɚɱɚɥɶɧɚɹ ɫɭɦɦɚ ɭɜɟɥɢɱɢɬɫɹ ɜ

§

1 ·

4

¨1

 

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#2.44 ɪɚɡɚ.

4

 

©

¹

 

ȿɫɥɢ ɠɟ ɨɩɢɫɚɧɧɭɸ ɩɪɨɰɟɞɭɪɭ ɩɨɜɬɨɪɹɬɶ ɜɞɜɨɟ ɱɚɳɟ, ɬɨ ɫɭɦɦɚ ɩɟɪɜɨ-

§

 

8

ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɜɤɥɚɞɚɡɚ ɬɪɢɦɟɫɹɰɚ ɭɜɟɥɢɱɢɬɫɹ ɭɠɟ ɜ ¨1

 

 

¸

#2.57 ɪɚɡɚ.

8

©

 

¹

 

ɇɚɣɞɟɦ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɩɪɟɞɟɥ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɜɤɥɚɞɚ.

ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ

§

1 ·

4

§

8

§

 

1 ·16

¨1

 

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¨1

 

¸

,

¨1

 

 

 

¸

ɧɚɜɨɞɢɬ ɧɚ ɦɵɫɥɶ ɨ

4

8

 

 

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¹

 

©

¹

 

©

 

16 ¹

 

ɬɨɦ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɪɚɡɛɢɟɧɢɢ ɬɪɟɯɦɟɫɹɱɧɨɝɨ ɫɪɨɤɚ ɧɚ n ɱɚɫɬɟɣ ɩɨɥɭɱɢɦ

§

n

¨1

 

¸ . Ⱥɬɟɩɟɪɶɭɫɬɪɟɦɢɦ n ɤ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɫɬɢ:

 

©n ¹

56

§

 

n

lim ¨1

 

 

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e 2.72.

 

nof©

 

n ¹

 

Ʉɚɤ ɜɢɞɢɦ, ɫɥɨɠɧɵɟ ɩɪɨɰɟɧɬɵ ɩɪɢɜɟɥɢ ɧɚɫ ɤ ɱɢɫɥɭ e – ɨɫɧɨɜɚɧɢɸ ɧɚɬɭɪɚɥɶɧɵɯ ɥɨɝɚɪɢɮɦɨɜ.

ȼɨɩɪɨɫɵ ɢ ɡɚɞɚɱɢ ɞɥɹ ɫɚɦɨɤɨɧɬɪɨɥɹ

1.Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɮɭɧɤɰɢɹ». Ʉɚɤɢɟ ɛɵɜɚɸɬ ɫɩɨɫɨɛɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ?

2.ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɮɭɧɤɰɢɣ:

ɚ) y e-x, xt0;

ɛ) y ln(x), x!0;

ɜ) y x2 1, x R.

3.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɨɛɪɚɬɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ». Ʉɚɤ ɢɡɨɛɪɚɡɢɬɶ ɩɪɹɦɭɸ ɢ ɨɛɪɚɬɧɭɸ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɨɞɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ?

4.ɇɚɣɬɢ ɮɭɧɤɰɢɸ, ɨɛɪɚɬɧɭɸ ɤ y 2 x. ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɩɪɹɦɨɣ

ɢɨɛɪɚɬɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɣ ɜ ɨɞɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ.

5.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɫɥɨɠɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ».

6.Ɂɚɩɢɫɚɬɶ ɫɭɩɟɪɩɨɡɢɰɢɢ f(g) ɢ g(f) ɞɥɹ ɮɭɧɤɰɢɣ:

ɚ) f(x) 2ux, g(x) x2;

ɛ) f(x)

2x, g(x) 2ux.

ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɤɚɠɞɨɣ ɢɡ ɫɥɨɠɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ.

 

 

 

7. ȼɵɞɟɥɢɬɶ ɜɥɨɠɟɧɧɭɸ ɢ ɜɧɟɲɧɸɸ ɮɭɧɤɰɢɢ

ɚ) h(x) e cos(x) 1 ;

 

3

 

ɛ) h(x)

ln(x2 1)

2

.

8.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɫɦɵɫɥ ɢ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɟ ɩɪɨɰɟɞɭɪɵ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ ɬɚɛɥɢɱɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ.

9.ɉɪɢɜɟɫɬɢ ɮɨɪɦɭɥɵ ɥɢɧɟɣɧɨɣ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ ɬɚɛɥɢɱɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ ɢ ɩɨɹɫɧɢɬɶ ɩɪɨɰɟɞɭɪɭ ɢɯ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɹ.

10.Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ D ɞɨɪɨɠɧɵɯ ɩɪɨɢɫɲɟɫɬɜɢɣ ɫɨ ɫɦɟɪɬɟɥɶɧɵɦ ɢɫɯɨɞɨɦ ɜ ɝɨɞ ɨɬ ɱɢɫɥɚ v ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɟɣ ɧɚ ɨɞɧɭ ɬɵɫɹɱɭ ɧɚɫɟɥɟɧɢɹɨɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦɜɢɞɚ

D(v) 3 v .

(Ⱦɉ)

ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɬɚɛɥɢɰɭ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ (Ⱦɉ) ɧɚ ɨɬɪɟɡɤɟ [a,b], a 0, b 80, n 4. ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɥɢɧɟɣɧɭɸ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɸ ɷɬɨɣ ɬɚɛɥɢɰɵ ɢ ɧɚɣɬɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹ D ɞɥɹ v1 10 ɢ v2 120 ɩɨ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɢɪɭɸɳɢɦ ɮɨɪɦɭɥɚɦ. Ɉɰɟɧɢɬɶ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ.

57

11. Ɂɚɞɚɧɚ ɬɚɛɥɢɱɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ (ɬɚɛɥ. Ⱥɩɩɪɨ).

Ɍɚɛɥɢɰɚ Ⱥɩɩɪɨ

ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɥɢɧɟɣɧɭɸ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɸ ɷɬɨɣ

 

 

 

 

 

x

0

2

4

6

ɮɭɧɤɰɢɢ. ɇɚɣɬɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹ y ɞɥɹ x1 1 ɢ x2 3.

 

 

 

 

 

y

0

4

4

2

 

12. Ⱦɚɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɩɪɟɞɟɥɭ ɮɭɧɤɰɢɢ. ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɟ ɩɪɟɞɟɥɚ ɩɭɬɟɦ ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ. ɉɟɪɟɱɢɫɥɢɬɶ ɜɨɡɦɨɠɧɵɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ.

13.ɉɟɪɟɱɢɫɥɢɬɶ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɩɪɟɞɟɥɨɜ.

14.ɉɪɟɞɟɥ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ ɩɪɢ x ɫɬɪɟɦɹɳɟɦɫɹ ɤ f,

ɤf.

15.ɉɨɹɫɧɢɬɶ, ɤɨɝɞɚ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɢ ɤɚɤ ɪɚɫɤɪɵɜɚɟɬɫɹ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧ-

ɧɨɫɬɶ ɜɢɞɚ 0 . 0

16.Ɂɚɩɢɫɚɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɝɨ ɢɡ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɟɞɟ-

ɥɨɜ.

17.ȼɵɱɢɫɥɢɬɶ:

 

 

§ x2

 

4ux

3

·

 

 

§

4ux2

5

·

 

ɚ)

lim

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3ux

3

 

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§ x5

2ux

·

 

 

 

§ tg(x)·

 

 

 

 

ɜ)

lim

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5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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3ux

2

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xo0© x ¹

 

 

 

 

 

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¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

§

 

 

3

·

2ux ·

 

 

 

§cos(x)

·

 

 

ɞ)

 

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¸

 

 

ɟ)

 

 

lim

 

 

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¹

 

 

 

 

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¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɤɨɧɬɪɨɥɶɧɨɟ ɞɨɦɚɲɧɟɟ ɡɚɞɚɧɢɟ (Ɍɟɫɬ 4. ɎɍɇɄɐɂɂ).

Глава 5. Основы дифференциального исчисления

5.1. Производная

ɉɭɫɬɶ ɞɚɧɚ ɮɭɧɤɰɢɹ y f(x) (ɪɢɫ.5.1). Ɂɚɮɢɤɫɢɪɭɟɦ ɧɟɤɨɬɨɪɭɸ ɬɨɱɤɭ x ɢɡ ɨɛɥɚɫɬɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ Df ɷɬɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ. Ⱥ ɞɪɭɝɚɹ ɬɨɱɤɚ x 'x ɨɬɫɬɨɢɬ ɨɬ x ɧɚ ɜɟɥɢɱɢɧɭ 'x. ȼɟɥɢɱɢɧɚ 'x ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟɦ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ, ɚ ɪɚɡɧɨɫɬɶ 'y f(x 'x) f(x) – ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟɦ ɮɭɧɤɰɢɢ.

ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ x – ɷɬɨ ɩɪɟɞɟɥ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ ɤ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɸ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ, ɤɨɝɞɚ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ ɧɭɥɸ:

58

Ɋɢɫ.5.1

f'

(x) lim

§

'y ·

lim

§ f(x 'x) f(x)·

 

¨

 

¸

¨

 

¸.

(5.1)

 

'x

 

'xo0©

'x ¹ 'xo0©

¹

 

ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ y f(x), ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ f(x) ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬ ɟɳɟ ɢ ɬɚɤ: y’.

 

 

ɉɪɨɰɟɫɫ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨɬ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɟɟ ɞɢɮ-

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɮɟɪɟɧɰɢɪɨɜɚɧɢɟɦ.

 

 

 

 

 

 

 

 

B

f(x 'x)

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ.5.1 ɩɨɹɫɧɹɟɬ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ. Ɉɬɧɨɲɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'y

 

 

'y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɟɫɬɶ ɬɚɧɝɟɧɫ ɭɝɥɚ E ɧɚɤɥɨɧɚ ɫɟɤɭɳɟɣ

f(x) A

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'x

 

 

 

 

 

 

 

AB. ȿɫɥɢ ɬɟɩɟɪɶ ɭɫɬɪɟɦɢɬɶ 'x ɤ ɧɭɥɸ, ɬɨ

 

 

 

 

 

 

ɬɨɱɤɚ B ɧɚ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɫɬɚɧɟɬ ɩɪɢɛɥɢ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 'x

ɠɚɬɶɫɹ ɤ ɬɨɱɤɟ A, ɭɝɨɥ E ɭɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ

 

 

 

 

ɡɧɚɱɟɧɢɸ D. Ⱥ D ɟɫɬɶ ɭɝɨɥ ɧɚɤɥɨɧɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɨɣ ɤ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ A. Ɂɧɚɱɢɬ,

ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ x – ɷɬɨ ɬɚɧɝɟɧɫ ɭɝɥɚ ɧɚɤɥɨɧɚ (ɢɥɢ ɭɝɥɨɜɨɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ) ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɨɣ ɤ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ ɫ ɚɛɫɰɢɫɫɨɣ x:

f’(x) tg(D).

ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɢɦɟɟɬ ɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɟ ɬɨɥɤɨɜɚɧɢɟ, ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ. ɂɫɚɚɤ ɇɶɸɬɨɧ ɧɚɲɟɥ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɞɥɹ ɦɝɧɨɜɟɧɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɬɟɥɚ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɨ, ɧɨ ɧɟ ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨ (ɬɚɤ, ɤɚɤ ɞɜɢɝɚɥɫɹ ɤɚɦɟɧɶ, ɨɬɜɟɫɧɨ ɛɪɨɲɟɧɧɵɣ Ƚɚɥɢɥɟɟɦ ɫ ɜɟɪɲɢɧɵ ɉɢɡɚɧɫɤɨɣ ɛɚɲɧɢ). ɉɭɫɬɶ ɤ ɦɨɦɟɧɬɭ ɜɪɟɦɟɧɢ t ɬɟɥɨ ɩɪɨɲɥɨ ɩɭɬɶ s(t), ɚ ɤ ɦɨɦɟɧɬɭ t 't – ɩɭɬɶ s(t 't). Ɍɨɝɞɚ ɫɪɟɞɧɹɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɬɟɥɚ ɧɚ ɨɬɪɟɡɤɟ ɜɪɟɦɟɧɢ [t, t 't] ɛɭɞɟɬ ɬɚɤɨɣ:

vɫɪ

s(t 't) s(t)

.

 

 

't

ȿɫɥɢ ɬɟɩɟɪɶ ɭɫɬɪɟɦɢɬɶ 't ɤ ɧɭɥɸ, ɬɨ ɩɪɟɞɟɥɨɦ ɞɥɹ vɫɪ ɢ ɛɭɞɟɬ ɦɝɧɨɜɟɧɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ v(t) ɬɟɥɚ ɜ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ t:

v(t) lim

§s(t 't) s(t)·

c

¨

 

¸

s (t).

't

'xo0©

¹

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɫ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɣ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ f’(x) – ɷɬɨ ɦɝɧɨɜɟɧɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɜɛɥɢɡɢ ɬɨɱɤɢ x.

Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɢɥɥɸɫɬɪɢɪɭɟɬ ɬɨɬ ɜɚɠɧɵɣ ɮɚɤɬ, ɱɬɨ ɞɥɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x), ɭ ɤɨɬɨɪɨɣ y ɢ x ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɪɚɡɦɟɪɧɵɦɢ ɜɟɥɢɱɢɧɚɦɢ, ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɟɫɬɶ ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ y, ɞɟɥɟɧɧɚɹ ɧɚ ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ x (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɟɫɬɶ ɦ/ɫ ɢɥɢ ɤɦ/ɱɚɫ).

59

Ⱦɥɹ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ x Df ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ f’(x) ɫɚɦɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɮɭɧɤɰɢɟɣ ɨɬ x, ɢ ɟɟ ɦɨɠɧɨ ɩɪɨɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɨɜɚɬɶ:

(f’(x))’ f’’(x).

ɉɨɥɭɱɢɦ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ ɨɬ f(x) ɜɬɨɪɨɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ – ɭɫɤɨɪɟɧɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɜɛɥɢɡɢ ɬɨɱɤɢ x. ȼɬɨɪɚɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɬɨɠɟ ɟɫɬɶ ɮɭɧɤɰɢɹ ɨɬ x. ɉɪɨɞɨɥɠɚɹ ɷɬɨɬ ɩɪɨɰɟɫɫ, ɧɚɣɞɟɦ f(n)(x) – ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ ɨɬ f(x) n-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ. ȿɫɥɢ ɜɫɟ n ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ ɨɬ f(x) ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɬ, ɬɨ ɝɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ f(x) ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɭɟɦɚ n ɪɚɡ. ɇɨ ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ n

f(n)(x) f(n-1)(x) c,

ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ f(n)(x)ɩɨɪɹɞɤɚ n – ɷɬɨ ɩɟɪɜɚɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ (n 1)-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ f(n-1)(x), ɩɨɷɬɨɦɭ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɢɡɭɱɢɬɶ ɩɨɞɪɨɛɧɨ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸɩɟɪɜɨɝɨɩɨɪɹɞɤɚ f’(x).

ɋɮɨɪɦɭɥɢɪɭɟɦ ɩɪɚɜɢɥɚ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ. Ɉɧɢ ɛɚɡɢɪɭɸɬɫɹ ɧɚ ɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜɚɯ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ (ɤɨɬɨɪɵɟ ɨɫɧɨɜɚɧɵ ɧɚ ɫɜɨɣɫɬɜɚɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ, ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ ɱɟɪɟɡ ɩɪɟɞɟɥ).

Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.1

a)

(C)0, C const

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

(xp)puxp 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

(ln(x))

1

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

d)

(loga(x))

1

u

1

 

 

ln(a)

 

 

 

 

x

e)

(ex)’ ex

 

 

 

 

 

 

f)

(ax)axuln(a)

 

 

 

 

g)

(sin(x))cos(x)

 

 

h)

(cos(x))sin(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ȿɫɥɢ C,D const, ɬɨ

(Cuf(x) Dug(x))’ (Cuf(x))’ (Du g(x))’ Cuf’(x) Dug’(x)

(ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɫɭɦɦɵ ɟɫɬɶ ɫɭɦɦɚ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ, ɤɨɧɫɬɚɧɬɭ ɦɨɠɧɨ ɜɵɧɨɫɢɬɶ ɡɚ ɡɧɚɤ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ).

2. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ:

(f(x)ug(x))’ f’(x)ug(x) f(x)ug’(x).

3. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɮɭɧɤ-

ɰɢɣ:

§

 

·c

c

c

¨ f(x)

¸

f (x)ug(x) f(x)ug (x) .

¨

 

¸

 

g2(x)

 

©g(x)¹

 

4. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɫɥɨɠɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ f(s(x)) f(s):

(f(s(x)))’ f’(s)us’(x) fs' us'x

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