Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
matem_2_chast.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
1.44 Mб
Скачать

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 2n

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n + 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 .

 

 

 

 

 

 

xx0

xx0

 

 

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx0

+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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx0 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:

 

 

 

 

xx0

 

 

 

 

xx0

 

 

а)

lim( f (x) ± g(x)) = lim f (x) ± lim g(x) = A ± B ;

 

xx0

 

 

 

xx0

 

 

xx0

 

 

б)

lim( f (x) g(x)) = lim f (x) lim g(x) = A B ;

 

xx0

 

 

 

xx0

 

 

xx0

 

 

в)

lim cf (x) = c lim f (x) = cA , где c = const ;

 

xx0

 

 

xx0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)

 

lim f (x)

 

A

 

 

)

 

г) lim

=

xx0

 

=

,

lim f (x) 0

.

g(x)

lim g(x)

 

 

xx0

 

 

B

(xx0

 

 

 

 

 

xx0

 

 

 

 

 

 

 

2) Для всех основных элементарных функций в любой точке их области определения справедливо равенство

lim f (x) = f (lim x) = f (x0 ) .

xx0

xx0

3) Частое применение находят следующие пределы:

lim sin x =1 – первый замечательный предел;

x0 x

1

 

 

1

x

lim(1+ x) x

+

=e =2,71828...

=lim 1

 

x0

x→∞

 

x

 

lim

loga (1 + x)

= loga e, (a > 0, a 1) ;

x

 

x0

 

 

lim ln(1 + x)

=1;

x0

x

 

 

второй замечательный предел;

(3.1)

lim

ax 1

= ln a,

(a > 0) .

(3.2)

x

x0

 

 

 

 

 

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-

xx0

 

 

 

 

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 .

 

 

 

 

 

 

xx0

 

 

 

 

 

 

Если α(x) и β(x)

бесконечно малые при

x x

и

lim α(x)

=1, то α(x) и

 

 

 

0

xx0 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.

1cosα(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 .

x2

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 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 3.13. Вычислить lim

3x x2 ln(x 1)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

x2 +5 3

 

0

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

(x 2)( x2 +5 +3)

= lim

(x 2)( x2 +5 +3)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

+5

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

(x 2)

 

( x2 +5 +3)

= lim

( x2 +5 +3)

=

3 +3

=

3

.

 

 

 

(x 2) (x

+ 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 3.17. Вычислить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) lim

1cos x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

lim cos(πx / 2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

1x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

Решение. Здесь для раскрытия неопределенности вида

 

 

воспользуем-

 

0

 

ся первым замечательным пределом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1cos x

=

0

=lim

2sin2 (x / 2)

=

1

lim

sin(x / 2) 2

=

1

.

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x0

 

 

 

 

 

 

0

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x0

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

 

 

 

=

 

 

 

1x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

t0

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

πt

 

 

= π lim

sin

πt

 

 

π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −lim

 

2

 

 

2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

х1

х

2

1

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

Решение. Имеем неопределенность вида {∞−∞}. Преобразуем функцию, стоящую под знаком предела, приводя дроби к общему знаменателю

 

 

2

 

 

 

4

 

 

={∞ −∞}= lim

2(х+1) 4

=

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

х1

х

2

1

 

 

х

1

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

2(х1)

=

 

0

 

= lim

 

2

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

х+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

x1

 

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) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

3x 1

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Из равенства (3.2) имеем lim

1

= ln 3. Отсюда и равенства (3.1)

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(1+ x)

 

0

 

 

 

ln(1+ x)

 

 

 

x

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

.

lim

 

x

 

 

 

 

 

=

 

=lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

=

 

 

3

1

 

x

 

 

3

x

 

 

ln3

ln3

x0

 

 

 

0

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Пример 3.22. Вычислить односторонние пределы:

 

 

 

1) lim

2

 

;

2) lim

1

 

.

 

 

 

 

 

x 1

1+31/ x

 

 

 

 

x1±0

 

x→±0

 

 

 

 

 

 

Решение. 1) Если x <1, то x 1 < 0 и, следовательно, lim

2

 

= −∞. Если

x 1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x10

 

x >1, то x 1 > 0 и, следовательно, и

lim

 

 

= +∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1+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)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

x0

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

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

x0

 

 

 

 

 

 

2) Из

таблицы эквивалентных бесконечно

малых

функций имеем:

1cos 2x

(2x)2

 

= 2x2 , tg3x 3x . Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1 cos 2x

= lim

2x2

= lim

2x

= 0 .

 

 

 

 

 

 

tg3x

3x

3

 

 

 

 

 

 

x0

x0

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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;

x2

х

 

 

 

 

x0

 

 

 

x1

х

 

4) lim

 

=1;

5) lim cos x = cos x ;

6) lim

 

x = x .

 

 

 

 

x→∞ х2

 

 

 

 

xx0

 

0

xx0

 

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

 

x1

 

 

 

 

 

 

3)

lim((4x2 1)cos x) ;

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

3)

ε = 0,01;

4) ε =ε0 .

2)

lim (2x + cos x) ;

 

xπ

/ 2

 

 

 

4)

lim

 

x2

2x +1

;

 

 

x +1

 

 

x1

 

 

 

19

5) lim(3 x)10 ;

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) lim(2x2 2x +1) ;

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9) lim

x2

3x + 4

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 4

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) lim

 

 

 

3 + x 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

lim

 

 

x3

+ 2

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) lim

 

 

x2 +8x x

.

 

 

 

 

 

 

x +3 +

5

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 x3 27

 

 

 

 

 

5)

lim

2x2 x 3

 

 

;

 

2x2 5x +3

 

 

x3 / 2

 

 

 

7)

lim

 

2x2 7x 4

;

 

 

 

 

 

 

3

 

x→−1/ 2 2x2 +5x +

 

9)

lim

3x2 + 2x 1

;

 

 

 

27x3 1

 

 

 

x1/ 3

 

 

 

 

 

 

11)

lim

 

 

2х+3 3

;

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

13)

lim

2

 

6 + х ;

 

 

 

x→−2

7 х 3

 

 

 

15)

lim

4х+1 3

;

 

 

х+ 2 2

 

 

 

x→−2

 

 

 

17)

lim

 

х3х+ 4

;

 

 

 

16 х2

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

19)

lim

х 8

;

 

 

 

 

 

 

4 3

 

х

 

 

 

 

 

 

x64

 

 

 

 

 

 

 

 

21)

lim

x3 +1

;

 

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

lim

 

7 + 2x 5

;

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

x9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25)

lim

3 x x

;

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27)

lim

(1 + x3 ) (1 +3x)

;

 

 

x3 + x2

 

 

 

x0

 

 

 

 

29)

lim

 

3 x 4

x

;

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

31)

lim

x

3x 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

x2 4

 

 

 

 

 

33)

lim

 

 

1 + x + x2 1x + x2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35)

lim (x 2)

x 1 ;

 

 

 

x2

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

x3

 

 

 

10)

lim

 

 

 

x

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

х+

4 2

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

12)

lim

 

 

 

х

 

 

2 х

 

;

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20) lim x2 4 ;

x2 x 2

22)

lim

 

 

 

x 3

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24)

lim

3 x 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26)

lim

 

 

 

3x

 

1

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

x 1

 

 

 

x1

x

 

 

 

 

 

 

 

28)

lim

 

 

 

9 + 2x 5

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x8

 

 

 

 

3

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30)

lim

x4 4x2 + 4

;

 

 

 

 

 

 

x3 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32)

lim

 

 

 

5 x 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34)

lim

 

 

 

 

x2 3

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x4 2x2 3

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

36)

lim

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

2

x

2

3x + 2

 

x2

x(x

 

 

 

 

 

 

 

21

37)

lim

 

x2

+ 4 2

;

 

38)

lim

3

1 + x 3

1 x

;

 

 

 

 

+9 3

 

 

 

x

 

 

 

 

x0 x2

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

39)

lim

x2

+ x + 4 2

;

40)

lim

 

3

 

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

13

 

 

x→−1

 

 

 

 

x1

1

x

x

 

3.29. Используя первый замечательный предел, найти:

 

1) lim sin 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) lim sin 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

sin 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

3) lim

sin2 3x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) lim

1 cos5x

;

 

 

 

 

 

 

sin2

6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin 5x

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) lim

 

 

x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) lim arcsin x ;

 

 

 

 

 

 

 

tg2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) lim

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

;

 

8) lim sin 7x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 6x sin 7x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

x0

sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

9) lim

tg6x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

lim x2ctg5x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

sin8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

lim

1 соs3x

;

 

 

 

 

12)

lim sin(1 x)

;

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

tg2 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

lim

 

 

 

 

 

4x

 

 

 

 

 

;

 

 

 

14)

lim

sin2 5x

 

 

 

;

 

 

 

arcsin12x

 

 

 

 

arcsin10x

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

15)

lim sin x tgx ;

 

 

 

16)

limctg2

 

x

 

tg2 5x

;

 

 

 

8

 

x0

 

 

 

4sin

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

lim

 

cos x cos a

;

 

18)

lim

1 cos2 x

;

 

 

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

 

 

1 cos x

 

 

 

 

 

 

xa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

19)

lim

 

sin3 αx

, (αβ 0) ;

20)

lim

1 cos6x

;

 

 

 

 

sin3 βx

xsin 3x

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

21)

lim

 

sin x sin a

;

 

 

22)

lim

sinπx2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

 

 

sinπx3

 

 

 

 

 

 

 

 

xa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

lim

 

 

cos x

 

 

;

 

 

 

24)

lim

x 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x π / 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xπ

/ 2

 

 

 

 

 

 

 

x1

sinπx

 

 

 

 

 

 

 

 

25)

lim sin(x 2) ;

 

 

 

26)

lim sin x +sin1 ;

 

 

x2

 

 

 

x2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−1

x +1

 

 

 

 

 

 

 

27)

lim cos 2x cos 4

;

28)

lim ctg3 ctgx ;

 

 

x→−2

 

 

 

 

4x +8

 

 

 

 

 

x3

x 3

 

 

 

 

 

 

 

29) lim tg5 tgx

;

 

 

 

 

 

30)

lim cos x cos7

;

 

x5

 

tg(x 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

x7

sin x sin 7

 

31)

lim

1 + cos3x ;

 

 

 

32)

lim

| tg2x |

 

 

 

 

;

 

 

 

 

1 cos 2x

 

 

xπ

/ 3

 

 

tg2 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

22

33)

lim

 

1 tgx

 

 

 

 

;

34)

lim

 

1 4sin

2 x

;

 

cos(x +π

/ 4)

 

 

 

 

 

/ 6)

 

 

xπ / 4

 

 

 

xπ / 6 sin(x π

 

 

 

35)

lim

8cos3 x 1

;

 

 

36)

lim

8sin3 x +1

;

 

 

 

x / 2 π / 6

 

 

 

6x +π

 

 

 

 

 

xπ / 3

 

 

 

 

 

x→−π / 6

 

 

 

 

 

 

37)

lim

 

8cos3 x 1

 

38)

lim (1 sin x)tg2 x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−π / 3 sin(x +π / 3)

 

 

xπ / 2

 

 

 

 

 

 

 

 

39)

lim

ctgx 1

;

 

 

 

 

 

40)

lim sin

x + 4

ctg

πx

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

xπ / 4

3 cos 2x

 

 

 

 

 

 

x→−4

2

 

 

 

 

41)

lim

 

3 tgx 1

 

 

;

 

 

42)

lim

3 sin x 3

sin1

.

 

 

sin 2x

 

 

 

 

 

tgx

tg1

 

 

 

xπ / 4

 

1

 

 

 

x1

 

 

 

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

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5)

 

 

;

6)

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

lim(1 +sin x)x ;

 

 

x→∞ 4x +1

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x +1

1x

7)

lim(1+cos x)sec x ;

8)

lim

 

 

1x

;

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 ; x0 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 ;

x0

21) lim(cos x)ctg2 x ;

x0

1

23) lim(x + ex ) x ;

x0

 

 

 

 

 

 

1

 

12)

lim(1 + 2x) x ;

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x+2

 

14)

lim

 

 

 

;

 

 

 

 

 

x→∞ x +3

 

 

 

 

 

 

2x 1

1x

 

16) lim

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x→∞

2x +3

 

18)

lim (sin 2x)tg2 2 x ;

 

xπ

/ 4

 

 

 

 

 

 

20)

lim(1+3tg2 x)ctg2 x ;

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

lim

(tgx)tg2 x ;

 

 

xπ

/ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

tgx

 

24)

lim

ctg

 

 

 

.

 

2

 

xπ

/ 2

 

 

 

23

3.31.

1) lim

x0

С помощью принципа замены эквивалентных вычислить пределы:

1 cos x

;

2) lim ln(1 +sin 4x)

;

xln(1 3x)

 

x0

esin 3x 1

 

3) lim arctg4x ; x0 arcsin 2x

ln(2 cos 4x) 5) lim 2 ;

x0 ln (1+sin 2x)

7)

lim

 

1 + x + x2 1

;

 

 

lcos3x

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

9)

lim

sin

3 x ln(1 + 4x)

;

(e2 x

1) 3

arcsin x

 

x0

 

11) lim

1 + x2

1

;

 

 

 

x(e4 x 1)

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

4) lim

 

esin 5 x 1

 

;

 

 

 

 

ln(1 + tg2x)

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

6) lim

4

1 + x2 1

;

 

 

 

 

 

 

ln cos x

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

8) lim

sin 2x +arcsin

2 4x arctg2 5x

;

 

3x +1 cos 2x

x0

 

 

10) lim

1 cos x2

 

 

;

 

xln(1 + arctg2x)

 

x0

 

 

12) lim

ln(1 + x2 )

 

.

 

 

x(1 + 4x)2 x

 

 

x0

 

 

 

ТЕМА 4

НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ.

ТОЧКИ РАЗРЫВА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Функция f (x)

называется непрерывной в точке x0 , если

lim f (x) = f (x0 ) .

 

xx0

 

 

Функция f (x)

непрерывна в точке x0 тогда и только тогда, когда

lim f (x) = lim

f (x) = lim f (x) = f (x0 ) .

xx0 0

xx0 +0

xx0

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 )

)

.

xx0 0

 

(xx0

+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

 

xx0 +0

 

xx0 0

 

 

 

24