19) |
limn→∞( |
n2 + n +1 − |
n2 − n +1); |
||||
21) |
lim |
(n −1)(n − 2)(3 − n) |
; |
||||
(n +1)(n + 2)(3 + n) |
|||||||
|
n→∞ |
|
|||||
23) limn→∞( |
2n2 + n −1 − |
|
2n2 −3n −1); |
||||
25) limn→∞(3 (n +1)2 − 3 (n −1)2 ); |
|||||||
27) |
lim1 −2 +3 −4 +... −2n ; |
||||||
|
n→∞ |
|
n2 +1 + 4n2 −1 |
|
|||
29) |
lim |
|
1 + 2 +3 +... + n |
− |
n |
||
|
n + 2 |
|
; |
||||
|
n→∞ |
|
|
|
2 |
||
31) |
lim |
(n + 2)!+ (n +1)! ; |
|
||||
|
n→∞ |
|
(n +3)! |
|
|
|
33)lim 1+ 12 + 14 +... + 12n ; n→∞ 1+ 13 + 19 +... + 13n
52n
35) lim + ;
n→∞1 +52n 1
ТЕМА 3
20) |
lim |
n(n +1)(n + 2) |
|
; |
|
|
|||||||||
(n +3)(n + 4)(n + |
5) |
|
|
||||||||||||
|
n→∞ |
|
|
|
|||||||||||
22) |
lim |
|
|
n + 2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||
n −1 + |
n + |
2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|||||||||
24) |
limn→∞(3 n2 − n3 |
+ n); |
|
|
|
|
|||||||||
26) |
lim |
|
|
n + n − |
n |
|
; |
||||||||
n + |
|
|
|||||||||||||
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28) |
lim |
n2 −1 + |
|
|
n |
; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
||||
|
n→∞ 4 n3 +1 − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
30) |
lim |
n! |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||
(n +1)!− n! |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
32) |
lim |
(n + 2)!+(n +1)! ; |
|
|
|
|
|||||||||
|
n→∞ |
(n + 2)!−(n +1)! |
|
|
|
|
|||||||||
34) |
lim |
3n |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 +3n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
36) |
lim |
2n −2−n |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2n + 2−n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРЕДЕЛ ФУНКЦИИ Понятие предела функции. Односторонние пределы
Число A называется пределом функции |
y = f (x) |
при |
x → x0 , если для |
||||||
любого ε > 0 существует δ =δ(ε) > 0 , зависящее от ε, |
такое, |
что для всех x , |
|||||||
удовлетворяющих |
неравенству |
|
x − x0 |
|
<δ |
справедливо |
неравенство |
||
|
|
|
f (x) − A |
|
<ε . Обозначают: lim f (x) = A, f (x) → A или f (x) → A при x → x0 . |
|||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
x→x0 |
x→x0 |
|
|
|
при x → x0 , если |
|||||||
|
Число A называется пределом справа функции y = f (x) |
|||||||||||||||
для любого ε > 0 существует такое δ =δ(ε) > 0 , |
что для всех |
x , удовлетво- |
||||||||||||||
ряющих неравенству 0 < x − x0 <δ справедливо неравенство |
|
|
f (x) − A |
|
<ε . Обо- |
|||||||||||
|
|
|||||||||||||||
значают: lim f (x) = A. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x→x0 |
+0 |
|
|
|
|
при x → x0 , если |
|||||||
|
Число |
A называется пределом слева функции y = f (x) |
||||||||||||||
для любого ε > 0 существует такое δ =δ(ε) > 0 , |
что для всех |
x , удовлетво- |
||||||||||||||
ряющих неравенству −δ < x − x0 < 0 |
справедливо |
неравенство |
|
|
f (x) − A |
|
<ε . |
|||||||||
|
|
|||||||||||||||
Обозначают: |
lim f (x) = A. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
x→x0 −0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
Если x0 =0 , то пишут просто x → +0 или x → −0 и соответственно f (+0) или f (−0) .
Техника вычисления пределов
1) Если существует lim f (x) = A и lim g(x) = B , то существуют пределы: |
|||||||||||
|
|
|
|
x→x0 |
|
|
|
|
x→x0 |
|
|
а) |
lim( f (x) ± g(x)) = lim f (x) ± lim g(x) = A ± B ; |
||||||||||
|
x→x0 |
|
|
|
x→x0 |
|
|
x→x0 |
|
|
|
б) |
lim( f (x) g(x)) = lim f (x) lim g(x) = A B ; |
||||||||||
|
x→x0 |
|
|
|
x→x0 |
|
|
x→x0 |
|
|
|
в) |
lim cf (x) = c lim f (x) = cA , где c = const ; |
||||||||||
|
x→x0 |
|
|
x→x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x) |
|
lim f (x) |
|
A |
|
|
) |
|
|
г) lim |
= |
x→x0 |
|
= |
, |
lim f (x) ≠ 0 |
. |
||||
g(x) |
lim g(x) |
|
|||||||||
|
x→x0 |
|
|
B |
(x→x0 |
|
|||||
|
|
|
|
x→x0 |
|
|
|
|
|
|
|
2) Для всех основных элементарных функций в любой точке их области определения справедливо равенство
lim f (x) = f (lim x) = f (x0 ) . |
|
x→x0 |
x→x0 |
3) Частое применение находят следующие пределы:
lim sin x =1 – первый замечательный предел;
x→0 x
1 |
|
|
1 |
x |
|
lim(1+ x) x |
+ |
=e =2,71828... |
|||
=lim 1 |
|
||||
x→0 |
x→∞ |
|
x |
|
lim |
loga (1 + x) |
= loga e, (a > 0, a ≠1) ; |
|
x |
|
||
x→0 |
|
|
|
lim ln(1 + x) |
=1; |
||
x→0 |
x |
|
|
– второй замечательный предел;
(3.1)
lim |
ax −1 |
= ln a, |
(a > 0) . |
(3.2) |
|
x |
|||||
x→0 |
|
|
|
||
|
|
Раскрытие неопределенностей |
|
||
Если функция f (x) |
определена в точке x0 , то вычисление предела вида |
||||
lim f (x) сводится к непосредственной подстановке значения x0 |
вместо x и ис- |
||||
x→x0 |
|
|
|
|
пользованию свойств пределов. На практике при вычислении пределов формальная подстановка вместо переменной x ее предельного значения приводит
к неопределенностям вида |
|
|
, |
|
|
, |
{∞ −∞}, {0 ∞}, |
{ |
} |
, |
{ |
} |
, |
{ |
} |
. |
0 |
|
|
∞ |
1∞ |
|
00 |
|
∞0 |
|
|||||||
|
0 |
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
1. Для раскрытия неопределенности вида ∞ числитель и знаменатель
∞
(если они являются многочленами относительно независимой переменной x ) делят на переменную x в старшей степени.
2.При раскрытии неопределенности вида 0 можно попытаться чис-
0
литель и знаменатель разложить на множители и дробь сократить. Если под знаком предела стоит тригонометрическая функция, то можно применить первый замечательный предел.
3. Неопределенности вида {∞ −∞} и {0 ∞} с помощью элементарных преобразований функции, стоящей под знаком предела, приводят к неопреде-
|
∞ |
|
0 |
|
ленностям вида |
|
или |
|
. |
|
||||
|
∞ |
0 |
|
|
{ |
} |
используют второй замечатель- |
|||
4. В случае неопределенности вида 1∞ |
|
|||||
ный предел. |
|
|
|
|
|
|
Эквивалентные бесконечно малые |
|
|||||
Функция α(x) |
называется бесконечно малой |
при |
x → x0 , если |
|||
lim α(x) = 0 . |
|
|
|
|
|
|
x→x0 |
|
|
|
|
|
|
Если α(x) и β(x) |
бесконечно малые при |
x → x |
и |
lim α(x) |
=1, то α(x) и |
|
|
|
|
0 |
x→x0 β(x) |
|
|
|
|
|
|
|
β(x) называют эквивалентными бесконечно малыми. Обозначают α(x) β(x) .
Таблица эквивалентных бесконечно малых функций
(α(x) – бесконечно малая при x → 0 )
1. |
sinα(x) α(x) ; |
|
|
6. |
ln(1+α(x)) α(x) ; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
tgα(x) α(x) ; |
|
|
|
7. |
aα( x) −1 α(x)ln a ; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
1−cosα(x) α |
2 |
|
|
8. |
α( x) |
−1 α(x) ; |
||
|
|
(x) |
; |
|
e |
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
arcsinα(x) α(x) ; |
|
9. |
(1+α(x))n −1 nα(x) ; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. |
arctgα(x) α(x) ; |
|
10. |
n 1+α(x) −1 |
α(x) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
n |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры решения задач
Пример3.12. Исходяизопределенияпредела, доказать, что lim(3x − 4) = 2 .
x→2
Решение. Пусть ε – произвольное положительное число. Необходимо доказать, что существует такое δ > 0 , что при всех значениях x , удовлетворяю-
15
щих условию |
|
x −2 |
|
<δ справедливо неравенство |
|
|
|
(3x −4) −2 |
|
<ε . |
Из последне- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
го |
неравенства |
|
получаем: |
|
3x −6 |
|
<ε |
|
или |
|
3 |
|
x −2 |
|
|
|
<ε . Тогда, |
как только |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x −2 |
|
<ε / 3 =δ , |
выполняется |
требуемое |
|
равенство |
|
|
|
(3x −4) −2 |
|
<ε . Следова- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тельно, lim(3x − 4) = 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Пример 3.13. Вычислить lim |
3x − x2 ln(x −1) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Решение. Так как пределы числителя и знаменателя существуют и предел |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
знаменателя не равен нулю, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
lim |
3x − x2 ln(x −1) |
= |
6 − 4 0 |
= |
3 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x +6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 + 6 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Пример 3.14. Вычислить |
|
lim |
|
x3 |
+2x −4 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3x3 + |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Решение. Здесь имеем неопределенность вида |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
. Числитель и знаме- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
натель дроби разделим на x3 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
+2x −4 |
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
1+ |
|
|
2 |
|
− |
4 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
=lim |
|
|
|
x |
|
|
|
x |
|
= |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x3 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
x→∞ |
|
3 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Пример 3.15. Вычислить |
|
lim |
|
|
x2 |
+2x +1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+5x |
+4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→−1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
Решение. Непосредственная подстановка значения x = −1, дает неопреде- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
. Так как числитель и знаменатель многочлены, то их можно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ленность вида |
0 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
разложить на множители. Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
x2 |
+2x +1 |
= |
|
0 |
|
=lim |
|
|
(x +1)2 |
|
|
|
|
=lim |
x +1 |
= |
0 |
=0 . |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+5x + |
4 |
|
|
(x +1)(x + |
4) |
|
|
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x→−1 x2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
x→−1 |
|
x→−1 x +4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Пример 3.16. Вычислить |
|
lim |
|
|
|
|
x −2 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 +5 |
|
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
0 |
|
|
Решение. Как и в предыдущем примере, здесь неопределенность вида |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
умножив числитель и знаменатель дроби на |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
. Раскроем неопределенность, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 +5 −3): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
выражение, сопряженное выражению ( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
|
lim |
|
x −2 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
=lim |
|
|
|
(x −2)( x2 +5 +3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
( x2 +5 −3)( x2 +5 +3) |
= |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→2 |
|
x2 +5 −3 |
|
0 |
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
= lim |
(x −2)( x2 +5 +3) |
= lim |
(x −2)( x2 +5 +3) |
= |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x2 |
+5 − |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 −4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
= lim |
(x − 2) |
|
( x2 +5 +3) |
= lim |
( x2 +5 +3) |
= |
3 +3 |
= |
3 |
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
(x − 2) (x |
+ 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Пример 3.17. Вычислить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1) lim |
1−cos x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
lim cos(πx / 2) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
x→0 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
1− x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|||||||
Решение. Здесь для раскрытия неопределенности вида |
|
|
воспользуем- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ся первым замечательным пределом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
1−cos x |
= |
0 |
=lim |
2sin2 (x / 2) |
= |
1 |
lim |
sin(x / 2) 2 |
= |
1 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x→0 |
x / 2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
2) Пусть t = x −1. Тогда x = t +1 и t → 0 при x →1. Следовательно, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
cos πx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π(t +1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
πt |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
lim |
|
|
= |
|
|
|
= −lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= −lim |
|
|
|
= |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1− x |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
t→0 |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
t→0 |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−sin |
πt |
|
|
= π lim |
sin |
πt |
|
|
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= −lim |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t→0 |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 t |
→0 |
|
|
πt |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пример 3.18. Вычислить |
lim |
|
|
4x2 +1 |
и |
|
|
lim |
|
|
4x2 +1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Решение. Если x > 0 |
|
(x →+∞) , то |
|
x2 = x . Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
lim |
4x2 +1 |
= lim |
|
x2 (4 +1/ x2 ) |
= lim |
|
x (4 +1/ x2 ) |
= 2 . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x +1 |
|
|
|
|
x(1 |
+1/ x) |
|
|
|
|
|
x(1+1/ x) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Если x < 0 (x → −∞) , то |
x2 |
= −x . Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17
lim |
4x2 +1 |
= lim |
|
x2 (4 +1/ x2 ) |
= lim |
−x (4 +1/ x2 ) |
= −2 . |
||||||||
x +1 |
|
x(1+1/ x) |
|
|
x(1+1/ x) |
||||||||||
x→−∞ |
x→−∞ |
|
|
|
|
x→−∞ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
Пример 3.19. Вычислить lim |
|
|
− |
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||
х−1 |
х |
2 |
−1 |
|
|
||||||||||
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
Решение. Имеем неопределенность вида {∞−∞}. Преобразуем функцию, стоящую под знаком предела, приводя дроби к общему знаменателю
|
|
2 |
|
− |
|
|
4 |
|
|
={∞ −∞}= lim |
2(х+1) −4 |
= |
|
|
||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
х−1 |
х |
2 |
−1 |
|
|
х |
−1 |
|
|
|
||||||||||||
x→1 |
|
|
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
2(х−1) |
= |
|
0 |
|
= lim |
|
2 |
|
=1. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х2 −1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
х+ |
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
x→1 |
|
Пример 3.20. Вычислить lim 1+ 12 3x .
x→∞ x
Решение. Для раскрытия неопределенности {1∞} используем второй замечательный предел:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
x2 |
lim |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
lim |
1+ |
|
|
= 1∞ |
} |
=lim 1 |
+ |
|
|
|
|
|
=ex→∞ x |
|
=e0 =1. |
||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
{ |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 3.21. Вычислить |
|
lim ln(1+ x) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
3x −1 |
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Решение. Из равенства (3.2) имеем lim |
−1 |
= ln 3. Отсюда и равенства (3.1) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ln(1+ x) |
|
0 |
|
|
|
ln(1+ x) |
|
|
|
x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
. |
|||||||||||
lim |
|
x |
|
|
|
|
|
= |
|
=lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
= |
|
|
||||
3 |
−1 |
|
x |
|
|
3 |
x |
|
− |
|
ln3 |
ln3 |
|||||||||||||||||||||
x→0 |
|
|
|
0 |
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Пример 3.22. Вычислить односторонние пределы: |
|
|
|
||||||||||
1) lim |
2 |
|
; |
2) lim |
1 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
x −1 |
1+31/ x |
|
|
|
|
||||||||
x→1±0 |
|
x→±0 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Решение. 1) Если x <1, то x −1 < 0 и, следовательно, lim |
2 |
|
= −∞. Если |
||||||||||
x −1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
x→1−0 |
|
|||
x >1, то x −1 > 0 и, следовательно, и |
lim |
|
|
= +∞. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
x→1+0 x −1 |
|
|
|
|
18
|
Если x < 0 , то lim |
1 = −∞ и |
1 |
|
|
|
|
lim |
|
1 |
=1. |
|||||
2) |
lim 3x = 0 . Следовательно, |
|
||||||||||||||
|
+31/ x |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
x→−0 |
x |
x→−0 |
|
|
|
|
x→−0 1 |
|
|||
Если x > 0 , то lim |
1 |
= +∞ и |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
= 0 . |
|
|||||
lim 3x = +∞. Следовательно, lim |
|
|
|
|
||||||||||||
x |
1 |
+31/ x |
|
|||||||||||||
|
|
x→+0 |
|
|
x→+0 |
|
x→+0 |
|
|
|
|
|||||
Пример 3.23. С помощью принципа замены эквивалентных вычислить: |
||||||||||||||||
1) |
lim |
sin 4x |
|
; |
|
2) lim |
1 −cos 2x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln(1 + 4x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
x→0 |
tg3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. 1) Имеем sin 4x 4x , ln(1 + 4x) 4x (см. таблицу эквивалентных бесконечно малых функций). Тогда
|
|
|
lim |
sin 4x |
= lim |
4x |
=1. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ln(1 + 4x) |
4x |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
x→0 |
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|||||
2) Из |
таблицы эквивалентных бесконечно |
малых |
функций имеем: |
||||||||||||
1−cos 2x |
(2x)2 |
|
= 2x2 , tg3x 3x . Поэтому |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
1 −cos 2x |
= lim |
2x2 |
= lim |
2x |
= 0 . |
|
|
|
|||
|
|
|
tg3x |
3x |
3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
x→0 |
x→0 |
x→0 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Задания для самостоятельного решения |
||||||||
3.23. Пользуясь определением предела функции в точке, доказать, что: |
|||||||||||||||
1) lim(3x + 2) =8; |
2) lim(4 + 2х) = 4 ; |
3) lim |
1 |
=1; |
|||||||||||
x→2 |
х |
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
x→1 |
х |
|
|||
4) lim |
|
=1; |
5) lim cos x = cos x ; |
6) lim |
|
x = x . |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
x→∞ х−2 |
|
|
|
|
x→x0 |
|
0 |
x→x0 |
|
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3.24. Доказать, что функция |
f (x) = x2 при x → 0 является бесконечно |
малой. При каких значениях переменной x значения функции будут отличаться от нуля меньше, чем на: 1) 0,01; 2) 0,001.
3.25. Для функции f (x) = 2x +3 и заданного числа ε > 0 указать число δ такое, что для каждого x , удовлетворяющего условию 0 <| x −3 |<δ . Справед-
ливо неравенство | (2x +3) −9 |<ε , если:
1) |
ε =1; |
|
|
|
2) ε = 0,5; |
|||
3.26. |
Найти: |
1 |
|
|
||||
1) |
|
|
2x |
2 |
+ |
|
; |
|
lim |
|
x |
−sinπx |
|||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
3) |
lim((4x2 −1)cos x) ; |
|
||||||
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
3) |
ε = 0,01; |
4) ε =ε0 . |
||||
2) |
lim (2x + cos x) ; |
|||||
|
x→π |
/ 2 |
|
|
|
|
4) |
lim |
|
x2 |
−2x +1 |
; |
|
|
|
x +1 |
|
|||
|
x→1 |
|
|
|
19
5) lim(3 − x)10 ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) lim(2x2 − 2x +1) ; |
|
|
|
|||||||||||||||
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9) lim |
x2 |
−3x + 4 |
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
x2 −4 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3.27. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1) lim |
|
x2 |
+1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
+ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
x→∞ x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3) |
xlim→+∞ |
( |
|
x(x +1) − x); |
|
|
|
|||||||||||
5) |
xlim→+∞ |
(x + |
x +5 ); |
|
|
|
||||||||||||
7) |
|
lim |
|
|
|
|
|
x2 +3 + 4 81x4 +1 |
; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 x5 −1 |
|
|
|||||||||
|
x→±∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
9) |
xlim→+∞( |
|
x2 +1 − x); |
|
|
|
||||||||||||
11) |
lim |
|
|
x2 −1 − |
3 8x3 +1 |
; |
||||||||||||
|
|
|
|
3 x3 −1 |
|
|
||||||||||||
|
|
x→−∞ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
13) |
lim |
|
|
x2 + 2 − |
3 x3 −1 |
|
; |
|
||||||||||
|
|
|
4 x4 +8 |
|
||||||||||||||
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
15) |
limx→∞( |
|
x2 −1 − |
x2 +1); |
||||||||||||||
17) |
xlim→±∞ x( |
x2 +1 − x); |
|
|
|
|||||||||||||
19) |
xlim→±∞ |
(x − |
|
x2 + x +3 ); |
|
|
|
|||||||||||
21) |
lim |
|
x |
2 −7x +1 |
; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
3x x2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
23) |
lim ( |
х+5 − |
|
х) ; |
|
|
|
|||||||||||
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
25) |
lim ( |
х2 +10х − х) ; |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
x→±∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27) |
lim |
|
3х +1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3х −1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x→±∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3.28. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1) lim |
x3 |
− x2 + 2х |
; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
x2 + х |
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) lim |
|
|
|
3 + x −1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8) |
|
lim |
|
|
x3 |
+ 2 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
(x −1)8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
10) lim |
|
|
x2 +8x − x |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x +3 + |
5 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2) |
|
lim |
|
|
|
x2 + 2 − 3 |
x3 −1 |
; |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
x4 + |
8 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x→−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
x2 +1); |
|||||||||||||
4) limx→∞( |
|
|
|
x2 + 2x − |
|
|||||||||||||||||
6) |
xlim→+∞( |
|
|
x + 2 − x); |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8) |
|
lim |
|
|
|
x + |
|
|
|
x + |
x |
; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10) |
xlim→−∞( |
x2 +1 + x); |
|
|
|
|||||||||||||||||
12) |
lim |
|
|
x2 + 2 − |
3 x3 −1 |
; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
4 x4 +8 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
x→−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
14) |
lim |
|
x2 +1 − |
|
x |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
4 |
|
x3 + x − x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
16) |
xlim→±∞( |
x2 − 2 − x); |
x2 −5x +1); |
|||||||||||||||||||
18) |
xlim→±∞( |
x2 − 2x −1 − |
||||||||||||||||||||
20) |
xlim→+∞ |
3 |
|
x (3 (x +1)2 − 3 (x −1)2 ); |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
22) |
lim |
|
|
|
|
|
|
+ arcctgx |
; |
|
||||||||||||
|
|
1 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
x→±∞ |
x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
24) |
lim ( |
2х+1 − |
|
х+ 2) ; |
||||||||||||||||||
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
26) |
lim ( |
4х2 +3х − 2х) ; |
|
|||||||||||||||||||
|
|
x→+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
28) |
lim |
2 5х |
|
−3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
9 |
5х |
|
+ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x→±∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2) |
|
lim |
|
|
x2 |
− 4 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
x |
+ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
x→−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
3) |
lim |
|
3 − x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x→3 x3 − 27 |
|
|
|
|
|
||||
5) |
lim |
2x2 − x −3 |
|
|
; |
|
||||
2x2 −5x +3 |
|
|||||||||
|
x→3 / 2 |
|
|
|
||||||
7) |
lim |
|
2x2 −7x − 4 |
; |
||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
||||
|
x→−1/ 2 −2x2 +5x + |
|
||||||||
9) |
lim |
3x2 + 2x −1 |
; |
|
|
|||||
|
27x3 −1 |
|
|
|||||||
|
x→1/ 3 |
|
|
|
|
|
|
11) |
lim |
|
|
2х+3 −3 |
; |
|
|
||||||||
|
|
3 − x |
|
|
|
|
|||||||||
|
x→3 |
|
|
|
|
|
|||||||||
13) |
lim |
2 − |
|
6 + х ; |
|
|
|||||||||
|
x→−2 |
7 − х −3 |
|
|
|
||||||||||
15) |
lim |
4х+1 −3 |
; |
|
|
||||||||||
х+ 2 −2 |
|
|
|||||||||||||
|
x→−2 |
|
|
|
|||||||||||
17) |
lim |
|
х− 3х+ 4 |
; |
|
|
|||||||||
|
16 − х2 |
|
|
|
|
||||||||||
|
x→4 |
|
|
|
|
|
|||||||||
19) |
lim |
х −8 |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||
4 − 3 |
|
х |
|
|
|
|
|
||||||||
|
x→64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
21) |
lim |
x3 +1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
23) |
lim |
|
7 + 2x −5 |
; |
|
|
|||||||||
|
x −3 |
|
|
|
|
||||||||||
|
x→9 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
25) |
lim |
3 x − x |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||
x −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27) |
lim |
(1 + x3 ) −(1 +3x) |
; |
|
|||||||||||
|
x3 + x2 |
|
|
||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
||||||||||
29) |
lim |
|
3 x − 4 |
x |
; |
|
|
|
|
||||||
|
x2 −1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
31) |
lim |
x − |
3x −2 |
; |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x→2 |
x2 −4 |
|
|
|
|
|
||||||||
33) |
lim |
|
|
1 + x + x2 − 1− x + x2 |
; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 − x |
|
||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
35) |
lim (x −2) |
x −1 ; |
|
|
|||||||||||
|
x→2 |
x2 −4 |
|
|
|
4) lim |
|
x2 |
−4x −5 |
; |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
−2х− |
3 |
|
|
|
|
|||||||
x→−1 x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
6) lim |
|
3x2 + 2x −1 |
; |
|
|
|||||||||||||
|
−х2 + x + 2 |
|
|
|||||||||||||||
x→−1 |
|
|
|
|
||||||||||||||
8) lim |
3x |
2 −11x + 6 |
; |
|||||||||||||||
|
2x2 − |
5x −3 |
||||||||||||||||
x→3 |
|
|
|
|||||||||||||||
10) |
lim |
|
|
|
x |
|
|
|
|
; |
|
|
||||||
|
|
|
х+ |
4 − 2 |
|
|
||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
12) |
lim |
|
|
|
х − |
|
|
2 − х |
|
; |
||||||||
|
|
|
x −1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
14) |
lim |
|
4х+1 −3 |
; |
||||||||||||||
|
х+ 2 −2 |
|
||||||||||||||||
|
x→−2 |
|
|
|
||||||||||||||
16) |
lim |
|
|
х+1 |
|
|
|
; |
|
|
||||||||
|
х+ |
х+ 2 |
|
|
||||||||||||||
|
x→−1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
3 |
х −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
18) |
lim |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
х − |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20) lim x2 − 4 ;
x→2 x − 2
22) |
lim |
|
|
|
x −3 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x − |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
24) |
lim |
3 x −1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x2 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
26) |
lim |
|
|
|
3x |
− |
|
1 |
|
|
|
|
; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
3 |
−1 |
x −1 |
|
|
||||||||||||||
|
x→1 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
28) |
lim |
|
|
|
9 + 2x −5 |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x→8 |
|
|
|
|
3 |
x −2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
30) |
lim |
x4 − 4x2 + 4 |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
x3 − 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x→ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
32) |
lim |
|
|
|
5 − x −2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
2 − x −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
34) |
lim |
|
|
|
|
x2 −3 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||
|
x4 − 2x2 −3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
x→ 3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
36) |
lim |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
− |
|
|
|
1 |
|
; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2) |
2 |
x |
2 |
−3x + 2 |
|||||||||||
|
x→2 |
x(x − |
|
|
|
|
|
|
|
21
37) |
lim |
|
x2 |
+ 4 − 2 |
; |
|
38) |
lim |
3 |
1 + x − 3 |
1 − x |
; |
|
|
||
|
|
+9 −3 |
|
|
|
x |
|
|
|
|||||||
|
x→0 x2 |
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|||||
39) |
lim |
x2 |
+ x + 4 −2 |
; |
40) |
lim |
|
3 |
|
− |
2 |
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x +1 |
|
|
|
1− 3 |
|
||||||||||
|
x→−1 |
|
|
|
|
x→1 |
1 − |
x |
x |
|
3.29. Используя первый замечательный предел, найти: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) lim sin 2x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) lim sin 2x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
x→0 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
sin 5x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3) lim |
sin2 3x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) lim |
1 −cos5x |
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
sin2 |
6x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xsin 5x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
5) lim |
|
|
x |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) lim arcsin x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
tg2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
7) lim |
|
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
; |
|
8) lim sin 7x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
sin 6x −sin 7x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
x→0 |
|
|
x→0 |
sin 3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
9) lim |
tg6x |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10) |
lim x2ctg5x ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x→0 |
sin8x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
11) |
lim |
1 −соs3x |
; |
|
|
|
|
12) |
lim sin(1 − x) |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
tg2 6x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→1 |
x2 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
13) |
lim |
|
|
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
14) |
lim |
sin2 5x |
|
|
|
; |
|
|
||||||||||||
|
arcsin12x |
|
|
|
|
arcsin10x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
15) |
lim sin x − tgx ; |
|
|
|
16) |
limctg2 |
|
x |
|
tg2 5x |
; |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
8 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
4sin |
2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17) |
lim |
|
cos x −cos a |
; |
|
18) |
lim |
1 −cos2 x |
; |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x − a |
|
|
|
|
|
|
1 −cos x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
x→a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
19) |
lim |
|
sin3 αx |
, (αβ ≠ 0) ; |
20) |
lim |
1 −cos6x |
; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
sin3 βx |
xsin 3x |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
21) |
lim |
|
sin x −sin a |
; |
|
|
22) |
lim |
sinπx2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x − a |
|
|
|
|
|
|
sinπx3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
x→a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
23) |
lim |
|
|
cos x |
|
|
; |
|
|
|
24) |
lim |
x −1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
x −π / 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
x→π |
/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
x→1 |
sinπx |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
25) |
lim sin(x − 2) ; |
|
|
|
26) |
lim sin x +sin1 ; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→2 |
|
|
|
x2 − 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x→−1 |
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
27) |
lim cos 2x −cos 4 |
; |
28) |
lim ctg3 −ctgx ; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→−2 |
|
|
|
|
4x +8 |
|
|
|
|
|
x→3 |
x −3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
29) lim tg5 − tgx |
; |
|
|
|
|
|
30) |
lim cos x −cos7 |
; |
||||||||||||||||||||||||||||
|
x→5 |
|
tg(x −5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
x→7 |
sin x −sin 7 |
|
|||||||||||||||||||||||
31) |
lim |
1 + cos3x ; |
|
|
|
32) |
lim |
| tg2x | |
|
|
|
|
; |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 −cos 2x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x→π |
/ 3 |
|
|
tg2 6x |
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
22
33) |
lim |
|
1 − tgx |
|
|
|
|
; |
34) |
lim |
|
1 − 4sin |
2 x |
; |
|
||||||
cos(x +π |
/ 4) |
|
|
|
|
|
/ 6) |
|
|||||||||||||
|
x→π / 4 |
|
|
|
x→π / 6 sin(x −π |
|
|
|
|||||||||||||
35) |
lim |
8cos3 x −1 |
; |
|
|
36) |
lim |
8sin3 x +1 |
; |
|
|
|
|||||||||
x / 2 −π / 6 |
|
|
|
6x +π |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x→π / 3 |
|
|
|
|
|
x→−π / 6 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
37) |
lim |
|
8cos3 x −1 |
|
38) |
lim (1 −sin x)tg2 x ; |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x→−π / 3 sin(x +π / 3) |
|
|
x→π / 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
39) |
lim |
ctgx −1 |
; |
|
|
|
|
|
40) |
lim sin |
x + 4 |
ctg |
πx |
; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||
|
x→π / 4 |
3 cos 2x |
|
|
|
|
|
|
x→−4 |
2 |
|
|
|
|
|||||||
41) |
lim |
|
3 tgx −1 |
|
|
; |
|
|
42) |
lim |
3 sin x − 3 |
sin1 |
. |
|
|||||||
|
sin 2x − |
|
|
|
|
|
tgx − |
tg1 |
|
|
|||||||||||
|
x→π / 4 |
|
1 |
|
|
|
x→1 |
|
|
|
3.30. Используявторойзамечательныйпредел, найтиследующие пределы:
1) |
|
|
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
4 |
5 x |
|
|||||||
lim 1 + |
|
|
|
|
|
|
|
; |
2) |
lim 1 − |
|
|
; |
|
||||||
|
x + |
|
|
x |
|
|||||||||||||||
|
x→∞ |
|
|
3 |
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|||||||||
|
x +3 x+1 |
|
|
|
|
3x +1 2 x+1 |
|
|||||||||||||
3) |
lim |
|
|
|
|
|
; |
4) |
lim |
|
|
|
|
|
; |
|||||
|
|
|
|
3x − |
|
|
||||||||||||||
|
x→∞ x − 2 |
|
|
|
|
|
x→∞ |
3 |
|
|||||||||||
|
|
4x −1 |
x−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||||
5) |
|
|
; |
6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
lim(1 +sin x)x ; |
|
|||||||||||
|
x→∞ 4x +1 |
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x +1 |
1− x |
||||
7) |
lim(1+cos x)−sec x ; |
8) |
lim |
|
|
1−x |
; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→∞ |
4x − 2 |
|
||||||
|
|
2 |
+1 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9) |
lim |
x |
|
; |
|
10) lim x[ln(x +3) −ln x]; |
||||||||||||||
2 |
+ 2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
x→∞ x |
|
|
|
|
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
11) lim x[ln x −ln(x + 2)];
x→∞
2
13) lim 1 + x x ; x→0 x −1
15) lim x +1 2 x+3 ; x→∞ x +3
17) lim 2x[ln(x +1) −ln(2 + x)] ;
x→∞
1
19) lim(1 + tg2 x)x2 ;
x→0
21) lim(cos x)ctg2 x ;
x→0
1
23) lim(x + ex ) x ;
x→0
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
12) |
lim(1 + 2x) x ; |
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
x+2 |
|
||||
14) |
lim |
|
|
|
; |
|
|||
|
|
|
|||||||
|
x→∞ x +3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
2x −1 |
1−x |
|
|||
16) lim |
|
|
|
; |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
x→∞ |
2x +3 |
|
||||||
18) |
lim (sin 2x)tg2 2 x ; |
||||||||
|
x→π |
/ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
20) |
lim(1+3tg2 x)ctg2 x ; |
||||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
22) |
lim |
(tgx)tg2 x ; |
|
||||||
|
x→π |
/ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
tgx |
|
||
24) |
lim |
ctg |
|
|
|
. |
|||
|
2 |
||||||||
|
x→π |
/ 2 |
|
|
|
23
3.31.
1) lim
x→0
С помощью принципа замены эквивалентных вычислить пределы:
1 −cos x |
; |
2) lim ln(1 +sin 4x) |
; |
||
xln(1 −3x) |
|||||
|
x→0 |
esin 3x −1 |
|
3) lim arctg4x ; x→0 arcsin 2x
ln(2 −cos 4x) 5) lim 2 ;
x→0 ln (1+sin 2x)
7) |
lim |
|
1 + x + x2 −1 |
; |
|
||||||
|
l−cos3x |
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|||||
9) |
lim |
sin |
3 x ln(1 + 4x) |
; |
|||||||
(e2 x |
−1) 3 |
arcsin x |
|||||||||
|
x→0 |
|
|||||||||
11) lim |
1 + x2 |
−1 |
; |
|
|
|
|||||
x(e4 x −1) |
|
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
4) lim |
|
esin 5 x −1 |
|
; |
|
|
|
|
|
ln(1 + tg2x) |
|
|
|
|
|||||
x→0 |
|
|
|
|
|
||||
6) lim |
4 |
1 + x2 −1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
ln cos x |
|
|
|
|
|
|
||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
8) lim |
sin 2x +arcsin |
2 4x −arctg2 5x |
; |
||||||
|
3x +1 −cos 2x |
||||||||
x→0 |
|
|
|||||||
10) lim |
1 −cos x2 |
|
|
; |
|
||||
xln(1 + arctg2x) |
|
||||||||
x→0 |
|
|
|||||||
12) lim |
ln(1 + x2 ) |
|
. |
|
|
||||
x(1 + 4x)2 − x |
|
|
|||||||
x→0 |
|
|
|
ТЕМА 4
НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ.
ТОЧКИ РАЗРЫВА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Функция f (x) |
называется непрерывной в точке x0 , если |
|
lim f (x) = f (x0 ) . |
|
|
x→x0 |
|
|
Функция f (x) |
непрерывна в точке x0 тогда и только тогда, когда |
|
lim f (x) = lim |
f (x) = lim f (x) = f (x0 ) . |
|
x→x0 −0 |
x→x0 +0 |
x→x0 |
Функция f (x) непрерывна на множестве X , если она непрерывна в ка-
ждой точке этого множества.
Функция f (x) называется непрерывной в точке x0 слева (справа), если
lim |
f (x) = f (x0 ) |
lim f (x) = f (x0 ) |
) |
. |
||
x→x0 −0 |
|
(x→x0 |
+0 |
|
|
|
Если в точке |
x0 функция не является непрерывной, то говорят, что она |
|||||
имеет разрыв в точке x0 и точка x0 называется точкой разрыва. |
||||||
Точка x0 называется точкой разрыва первого рода функции f (x) , если |
||||||
пределы слева и справа ( lim f (x) и |
lim |
f (x) ) конечны. Если при этом |
||||
|
x→x0 +0 |
|
x→x0 −0 |
|
|
|
24