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

Сборник задач-Пономаренко ВН

.pdf
Скачиваний:
283
Добавлен:
29.03.2016
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

1) lim f (x)+ϕ(x) ;

2) lim f (x)ϕ(x) ?

x → x

 

 

x → x

 

 

 

0

 

0

 

 

Рассмотреть в качестве примера предел lim xsin(1 x).

x → 0

5.3.f (x)= 3x − 5 . Пользуясь (ε −δ) – определением предела функции, дока-

зать, что lim f (x) =1.

x→2

5.4.f (x)= 3x2 − 2 . Пользуясь (ε −δ) – определением предела функции, дока-

зать, что lim f (x) =10.

x→2

5.5.f (x)= 3xx−+12 . Пользуясь (ε −δ) – определением предела функции, дока-

зать, что lim f (x) = 1.

x→∞ 3

5.6. Сформулировать с помощью неравенств следующие утверждения:

1) lim f (x) =b ;

2) lim f (x) =∞;

x→a

x→a

3) lim f (x) =+∞;

4) lim f (x) =−∞.

x→a

x→a

5.7. Найти пределы:

 

1)

lim

 

x3

− x2 +2x

;

 

 

 

2)

lim

 

x2 −4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + x

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

 

 

3

− x

;

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim

x2 − 4x +5

 

;

 

 

 

 

3

− 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−1 x2 −2x −3

 

 

 

 

5)

lim

 

 

2x2 − x −3

 

 

;

 

 

6)

lim

3x2 +2x −1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

−x2 + x +2

 

 

 

x→1,5 2x2 −5x +

 

 

 

 

x→−1

 

 

 

 

 

7)

lim

 

2x2 −7x −4

 

;

8)

lim

3x2 −11x +6

 

;

 

−2x2 +5x +3

 

2x2 −5x −3

 

x→−0,5

 

 

 

x→3

 

 

9)

lim

16 − x2

;

 

 

 

 

 

 

 

10) lim

 

 

 

x3 −8

 

;

 

 

 

 

 

x3

−64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + x −

6

 

 

 

 

 

 

x→4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

 

 

 

 

 

 

11) lim

 

3x2 + 2x −1

;

 

 

12) lim

 

z3 + a3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27x3 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1/ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z→−a a2 − z2

 

 

 

 

 

 

 

 

13) lim

z2

−a2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

14) lim

 

 

x

 

 

 

 

;

 

 

 

 

a4

− z4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z→a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

x +4 −2

 

 

 

 

20

15) lim

 

 

 

 

2x +3 −3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→3

 

 

 

 

3 − x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17) lim 2 −

6 + x ;

 

 

 

 

 

 

 

x→−2

 

 

 

7 − x −3

 

 

 

 

 

 

 

19) lim

 

 

 

x +1

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +

2

 

 

 

 

 

 

 

x→−1 x +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21) lim

 

3

 

 

x −1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23) lim

 

3

 

1 − x −

3 1 + x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25) lim

 

1

 

 

 

 

 

−

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

9 − x

2

 

x→−3

x +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27) lim

 

 

1

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

12

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

x→2

x − 2

 

 

 

 

 

 

−

8

 

29) lim

ctg 2x −

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 4x

 

31) lim1−cos x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 3cos2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33) lim

 

1− tg x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π

/ 4 sin x −cos x

 

 

 

 

 

 

 

35) lim sin x −tg x ;

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

4sin

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37) lim

 

tg 6x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39) lim sin10πx

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

tg 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41) limctg2

x

tg2 5x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

43) lim arctg6x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

sin3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16) lim

 

 

 

 

x −

 

 

 

 

2 − x

;

 

 

 

 

 

 

 

x −1

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18) lim

 

 

 

 

4x +1 −3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

 

 

 

x + 2 − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20) lim

x −

3x + 4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→4

 

 

 

 

16 − x2

 

 

 

 

 

 

22) lim

 

x −8

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→64 4 − 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24) lim

 

 

1

 

 

−

 

 

 

 

2

 

 

;

 

 

 

 

 

x

2

 

x→1

x −1

 

 

 

 

 

 

−1

 

26) lim

 

 

3

 

 

 

 

−

 

 

1

 

 

;

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

x

−1

 

 

 

 

 

x −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

28) lim

tg x −

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x→π

/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

30)

lim

 

 

1+sin 2x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→−π / 4 sin x +cos x

 

 

32)

lim

 

 

 

 

cos x

 

;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

 

x→π

/ 2 cos

 

−sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

34) lim sin 7x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

sin 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36)

lim

 

 

1+ctg x

;

1

 

 

 

+

 

1

 

 

 

 

x→−π / 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

cos x

 

 

 

 

38) lim

tg10x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

sin2 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

40) lim

1 −cos3x

;

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

tg2 6x

 

 

 

 

 

 

42) lim sin(1− x)

;

 

 

 

 

 

 

x→1

 

 

x2 −1

 

 

 

 

 

 

44) lim

 

 

 

 

4x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

arcsin12x

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

21

45) lim arcsin 5x

;

 

 

 

x→0

tg 2x

 

 

 

 

 

47) lim

 

x2 −1

 

 

;

 

 

 

 

 

1)

 

x→1 arcsin(x −

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

sin x −

6

 

49) lim

 

 

 

 

;

3

 

 

 

 

x→π / 6

−cos x

 

 

2

 

 

 

 

 

51) lim

x2

−2x +5

 

;

 

 

 

+

3x +7

 

 

x→∞ x3

 

 

 

53) lim

2x2 +7x −1

;

3x2 −5x +6

 

x→∞

 

55) lim

x −

 

 

x3

 

;

 

x

2

x→∞

 

 

 

+1

 

 

57) xlim→+∞(

x +5 −

x );

59) xlim→+∞(

2x +1 −

x +2 );

61) xlim→±∞(

x2 +10x − x);

63) xlim→±∞(

4x2 +3x −2x);

65) xlim→±∞ x(

x2 +1 − x);

67) lim x x ; x→∞ 1+ x

 

 

1

x+1

 

+

x

 

;

69) lim 1

 

 

 

x→∞

 

x

 

 

 

71) lim x +1 2 x−1 ; x→∞ x −2

73) lim x2 +1 x2 ; x→∞ x2 −1

46) lim

 

 

sin2 5x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

arcsin10x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48) lim

x2

−4x +3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x +5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50) lim

 

1−sin x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x→π

/ 2

π

 

− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52) lim

x4

+2x3 −1

;

 

 

 

 

100x3 +2x2

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

54) lim

 

3x3 −4x2 +8

 

 

;

−5x3 + 2x2 + x

x→∞

 

56) lim

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

;

 

 

−x +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3

 

 

x→+∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58) xlim→+∞(x −

 

2x −3);

 

60) xlim→+∞(

4x −1 −

 

 

x );

62) xlim→±∞(x −

 

x2 +7x );

64) limx→∞(3 (x +1)2

 

− 3 (x −1)2 );

66) xlim→±∞(

(x +a)(x +b) − x);

68) lim

 

−

1

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

t

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70) lim

 

+

 

k mx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x+1

3x − 4 2

72) lim ; x→∞ 3x + 2

74) lim x +1 x ;

x→±∞ 2x −1

22

75) lim 2x −1 x ;

x→±∞ x −1

 

+

1 x2

77) lim 1

 

;

x→±∞

 

x

 

79) lim (1 + sin x)cosec x ;

x→0

81) lim ln (1+kx)

;

x→0

x

 

 

 

83) lim

ln x −1

;

 

 

 

 

x→e

x −e

 

 

 

85) lim

e2 x −1

;

 

3x

 

 

x→0

 

 

 

87) lim

ex −cos x

;

x2

 

 

x→0

 

 

 

89) lim

xx −1

;

 

 

x ln x

 

 

 

x→1

 

 

 

76) lim 1 + 12 x ;

x→∞ x

 

2

−2x +1

x

78) lim

x

 

;

2

−4x + 2

x→∞ x

 

 

80) limx→0 (1 + tg2

x )1/ x ;

 

82) lim ln(a + x) −ln a

;

x→0

x

 

84) lim

ah −1

;

 

h

 

h→0

 

 

86) lim

ex −e

;

 

x −1

 

x→0

 

 

88) lim

ex −e−x

;

sin x

x→0

 

90) lim(ln(x +5) −ln x).

x→∞

5.8.Определить порядок малости бесконечно малых функций в окрестности точки x = 0 по отношению к функции β (x)= x :

1)

α (x)= x5 ;

2)

α(x)=2 sin x ;

3)

α (x) = x2 + x4 ;

4)

α (x)=1 − cos x ;

5)

α (x)= tg x + x2 ;

6)

α (x) = x tg x + sin x .

5.9. Доказать эквивалентность бесконечно малых функций при x → 0 :

 

 

x2

 

2)

1+ x −1 ~

x

1)

1−cos x ~

 

 

;

 

 

;

 

 

 

2

2

 

3)

sin x + tg x ~2x ;

4)

tg x −sin x ~ x3 ;

5)

3 x +8 −2 ~

x

;

6)

ax −1 x ln a .

 

 

12

 

 

 

 

 

5.10.Определить порядок малости бесконечно малых функций в окрестности точки x =1 по отношению к функции β (x)= x −1:

23

1) α (x)= 4(x −1); 3) α(x)=(x −1)2 ;

2) α (x) = x3 −1; 4) α(x)= 3 x −1.

5.11. Применяя принцип замены эквивалентными, найти следующие пределы:

1)

lim sin15x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

tg10x

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

arcsin (x / 3)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

tg2x

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

lim

 

x3 +2x2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 sin2 (x / 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

lim

4x −arctg x

;

 

 

 

 

 

x→0

4x + arctg x

 

 

 

 

 

 

9)

lim

ln2 (1+2x)

;

 

 

 

 

 

 

sin2 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

11) lim

sin2 2x3

 

 

 

;

 

 

 

x2arctg2 4x2

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(1 +8x)sin2

x

 

 

 

 

 

 

13) lim

 

 

 

 

 

 

 

2

;

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x→0

tg2

sin 6x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15) lim

2(eπx −1)

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 3(3 1+ x −1)

 

 

 

 

17) lim

arctg (x2 − 2x)

;

 

 

 

 

 

x→2

 

 

sin 3π x

 

 

19)

lim

1 − 2 cos x

;

 

 

 

x→π

/ 3

π −3x

 

 

 

21) lim

1−e−2 x

ctg

x

;

 

 

 

3

4

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

23)

lim

ln tgx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π

/ 4 cos2x

 

 

 

2)

lim

 

sin2 3x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1−cos5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim

 

arctg2 5x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

lim

 

arcsin

3

x4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

lim ln(1+αx)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

βx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) lim

 

tg5x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12) lim

 

arcsin

 

x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

1 6 tg x

 

 

 

 

 

 

x→0 3 ex −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin 9x2 tg

x2

 

 

 

14) lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

sin3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e4 −

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16) lim

 

eπ

− ex

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

sin 5x −sin 3x

 

 

 

 

 

x→π

 

 

 

 

 

 

 

18) lim

ln (9 − 2x2 )

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→2

 

sin 2π x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20) lim

 

cos(π x / 2)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→1

 

1 −

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22) lim

 

13 7 +3x −

40 2x +5

;

 

x2 − 4x −12

 

 

 

x→2

 

 

 

 

24) lim

 

x2 −(a +1)x + a

;

 

 

x3 −a3

 

 

 

 

 

 

 

x→a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

π

 

x

 

;

26) lim

1

− cos x

;

25) lim x

2

− arcsin

 

 

1

−cos

x

x2 +1

x→∞

 

 

 

 

x→0

 

27) lim

 

 

 

 

 

23x −32 x

 

 

 

 

 

 

 

;

28) lim

3 27 − x −

 

 

 

9 + x

;

 

 

 

 

 

sin(ax) +arctg(bx)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

x→0

 

 

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29) lim

 

aax −axa

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30) lim

13 1 +3x −

40 1 − 2x

;

 

 

 

 

 

a

x

− x

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+ x + 4x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31) lim

 

 

1+3x − 5 1−7x

;

 

32) lim

ln (1+ xex )

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

ln (x3 +e−2 x )

 

 

 

 

 

x→0 ln (x + 1+ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

1−sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33) lim

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

34) lim

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

cos

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π

cos

 

−sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35) lim

(

x + ex

)

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36) lim

 

 

 

 

m ln(e

+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→∞

 

(

 

 

x

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

ctg x ;

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37) lim

 

 

2x

+sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

38) lim

ln

 

 

x2 +ex+1

 

 

ctg x ;

 

 

 

 

39) lim

 

(

4x

−

x +8

)

tg

π x

;

 

 

 

40) lim cos

(sin x)

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin2 x

 

 

 

 

x→1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41) lim

 

(th x)sh 2 x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42) lim (th x)sh 2 x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→+∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43) lim

 

 

1+ cos x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44) lim

ex2 −1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→π +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0+ arcsin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45) lim

 

ex2 cos x −chx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

46) lim

ex2 cos x −chx + x5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

x5 + x3 sin3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

x6 + x2 sin3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.12. Определить λ и μ таким образом, чтобы имело место равенство limx→∞(3 1− x3 −λx − μ)= 0 .

5.13. Вычислить lim x3 1 − x +sin x .

x→0

25

§6. Непрерывность и точки разрыва функции

Функция

y = f (x)

 

называется непрерывной в точке x = a , если

lim f (x)= f

(a) (или lim f (a + h)− f (a) = 0 ).

x→a

h→0

 

 

Точки, в которых функция не является непрерывной, называются точками разрыва. Точки разрыва первого рода, если односторонние пределы слева и справа существуют и конечны, в остальных случаях точка разрыва второго рода.

6.1.Используя определение непрерывности, показать, что данные функции непрерывны во всей своей области определения:

1)

y = x2 −2x ;

2)

y =1 − x3 ;

3)

y =

 

1

;

4)

y = ex ;

x2

+1

 

 

 

 

 

5)

y = cos3x ;

6)

y = ln (1 + 2x).

6.2.Для каждой из заданных функций найти точки разрыва и исследовать их характер:

1)

y =

 

 

1

 

;

 

 

 

 

2)

y =

1

 

 

 

 

 

;

2

− x

 

(x + 5)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

y =

 

 

 

1

 

 

 

;

4)

y =

 

3

 

 

;

 

 

 

 

 

4x − x2 −3

 

2x −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

y =

sin x

 

;

 

 

 

 

6)

y =arctg

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

y = lg

 

x −3

 

;

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

y =3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x+4

 

 

 

 

 

 

6.3.Исследовать функции на непрерывность, установить характер точек разрыва и построить графики:

1)y = x3 −1 .

x−1

1 − 2x , x ≤ 0,

3)y = 2sin x, 0 < x <π,

4 − x, x ≥π.

x−1

2)y = x −1 .

1 − x , x ≤ 0, 4) y = 0 , 0 < x ≤ 2,

x − 2 , x > 2.

26

 

−x −1 , x ≤ −1,

 

5)

 

0 , −1 < x < 0,

 

y =

 

 

 

x,

x ≥ 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 , x < 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

7)

 

 

 

 

 

,

 

y = 2x, 0 ≤ x ≤

2

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

>

 

.

 

 

 

 

tg x, x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 − x, x ≤ 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

9)

 

 

 

 

 

 

<

,

y = cos x, 0 < x

2

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

0,

x

≥

.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−x, x ≤ 0,

6)y = x3 , 0 < x ≤ 2,x + 4 , x > 2.

2−x+1, x ≤1, 8) y = 2 − x,1 < x ≤3,

tg πx , x >3.

3

 

1

 

, x < 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

0 ≤ x <

,

10) y = sin x,

2

 

 

 

 

 

π

 

 

 

0 ,

x ≥

.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4. Исследовать на непрерывность следующие функции:

1)

y = x 1

;

 

 

2)

y = lim

 

 

x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

1+(2sin x)

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

))

 

 

 

3)

y =[x]sin π x ;

 

 

4)

n→∞

(

xarctg

(

n ctg x

;

 

 

 

y = lim

 

 

 

 

5)

y = lim(xn +3) при 0 ≤ x ≤1 ;

6)

y = lim

(xn + x) при 0 ≤ x ≤1.

 

n→∞

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.5. Возможно ли доопределить функции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

1)

f (x)= xsin x

;

2) f (x)= arctg x

;

 

3)

 

f (x)= tg

 

 

 

 

 

2 − x

 

в точке x = 0 так, чтобы они стали непрерывными в этой точке?

 

 

 

 

6.6. Исследовать на

 

непрерывность

функции

f (g (x))

и

g (f (x)), где

f (x)=sgn x , g (x)=1+ x −[x].

27

§7. Дифференцирование функций

Предел отношения приращения функции к приращению аргумента в некоторой точке при стремлении приращения аргумента к нулю называется производ-

ной функции в этой точке и обозначается

′

dy

= lim

 

 

y

.

 

 

 

 

 

 

y =

dx

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица производных основных функций

 

 

 

 

1)

 

′

= 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u′

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

 

 

 

 

 

 

 

=−1+u2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arcсtgu)

 

 

2)

(un )′ = nun−1 u′;

 

 

 

 

 

 

11)

(au )′ =u′au ln a ;

 

3)

(sin u)′ =u′cosu ;

 

 

 

 

12)

(eu )′ =u′eu ;

 

 

 

 

 

4)

(cosu)′ =−u′sin u ;

 

 

13)

(loga u)′ =

 

 

 

 

 

u′

 

 

 

;

 

 

 

 

u ln a

 

 

 

 

 

u′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

(tgu)′ =

 

 

;

 

 

 

 

 

 

14)

 

 

 

′

=

u′

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

u

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln u)

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

(сtgu)′ =−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

15)

 

 

 

′

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(sh u)

=u ch u ;

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

u′

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

(arcsin u) =

1 −u2

;

 

16)

(сh u)

=u

 

 

shu ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u′

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

u′

 

 

 

 

 

 

 

8)

(arccosu)′ =−

 

 

 

 

 

 

 

 

;

17)

(thu)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch

2

u

 

 

 

 

 

 

 

1 −u

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

(arctgu)′ =

 

 

 

 

u′

 

 

;

 

 

 

18)

(сthu)′ = −

 

 

u′

 

 

.

 

1

+u

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные правила дифференцирования

 

 

 

 

1)

 

 

′

 

′

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

′

;

 

 

 

 

 

 

(u ±v) =u

 

 

 

±v

 

;

 

 

 

 

 

2) (Cu)

 

=Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′

′

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

′

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

u

=

u v

 

−uv

.

 

(uv) =u v +uv

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производная сложной функции y = f (u(x)) определяется так:

y′ = yu′ u′x .

Дифференциалом функции y (x) называется выражение dy = y′dx .

28

7.1. Найти по определению производную функции:

 

 

 

 

 

 

1)

y = x2 ;

 

2)

y = x3 ;

 

 

 

 

3)

y = x ;

 

4)

y = x x ;

 

 

1

 

 

 

 

6)

y =

1

 

;

 

 

5)

y =

 

 

;

 

 

 

 

 

x2

 

 

x

 

7)

y =sin

 

2x

;

8)

y = cos

 

x

 

;

3

2

 

9)

y = 1 +3x ;

10) y =

1+ x2 .

7.2.Используя таблицу производных основных элементарных функций и правила дифференцирования, найти производные указанных функций:

1) y = x4 +3x2 −2x +1;

3) y = 3 x + 1x − x32 +4 ;

5) y = 4x5 −3sin x +5ctg x ; 7) y = log2 x + 3log3 x ;

9) y = ex − tgx + x4 ;

24

11)y = tg x − ctg x ;

13) y = xsin x ;

15) y = 7 x ln x ;

17) y = 3 x arcctg x ;

19)y = x2 −1 ;

x2 +1

21) y =1+cos2sinx x ; 23) y = ctgxx ;

25) y =1+ex ;

1−ex

2) y = 7x7 +3x2 −4x −1;

4)

y = 4 x3 +

5

−

3

+ 2;

x2

 

 

 

 

x3

6)

y = 3 x + 4cos x − 2tg x ;

8)

y = 4ex + arctgx + arcsin x ;

10)y =5x + 6x + 1 x ;

7

12) y = arctg x − arcctg x ;

14) y = x2 tg x ;

16) y = xarccos x ;

18)

y = x2 log3 x ;

20)

y =

 

ln x

 

+ xctg x ;

 

sin x

 

 

 

 

 

 

22)

y =

 

x

 

 

;

 

x +

 

 

 

 

 

1

24)

y =

x tg x

;

 

 

 

1+ x2

 

 

 

26)

y =

1−10x

 

 

 

.

 

 

1+10x

29