Определение. Функция f(x) называется непрерывной в точке а, если ее
предел в этой точке совпадает со значением функции в той же точке, или lim f(x)
= f(a).
Все элементарные функции непрерывны в каждой точке, где они определены.
Основные теоремы о пределах функций.
1. Предел суммы двух функций равен сумме пределов.
lim (f(x) + φ(x)) = lim f(x) + lim φ(x)
2. Предел произведения двух функций равен произведению пределов.
lim [f(x) * φ(x)] = lim f(x) * lim φ(x)
3. Предел произведения числа на функцию равен произведению числа на предел
функции.
lim С*f(x) = С *lim f(x)
Это свойство можно записать так: постоянный множитель выносится за знак предела.
4. Предел отношения двух функций равен отношению пределов этих функций.
(Кроме случая, когда знаменатель стремиться к нулю).
lim f(x) / φ(x) = lim f(x) / lim φ(x), limφ(х)≠0.
Если знаменатель стремиться к нулю, а числитель - нет, то говорят, что
отношение стремиться к бесконечности.
Бесконечность – это не число, ее можно добавить ко множеству вещественных
чисел R в качестве нового элемента ∞. После этого числовая прямая
превращается в так называемую расширенную прямую.
Раз мы добавили новый элемент ко множеству вещественных чисел, то запишем
арифметические операции с этим элементом ∞.
Пусть а любое вещественное число, а Є R, тогда
а + ∞ = ∞ | -∞ + а = -∞ | ∞ * (-а) = - ∞, а › 0 | ∞ - а = ∞ | -∞ - а = - ∞ | ∞ * ∞ = ∞ | а * ∞ = ∞, а ≠ 0 | ∞ + ∞ = ∞ | а/∞ = 0, ∞/а = ∞ | | - ∞ - ∞ = - ∞ | |
Есть особые случаи, когда предел суммы, произведения или частного нельзя
найти, зная только пределы слагаемых, сомножителей или делимого и делителя.
Такие случаи называются неопределенностями.
Выделяют неопределенности двух типов:
Арифметические неопределенности (0/0); (00/00); (00 – 00); (0 * 00).
Степенно-показательные неопределенности (100); (000); 00.
Эти записи не являются операциями над числами и 00, они представляют собой
только деловые обозначения.
В случае неопределенности предел может быть равен нулю, конечному числу,
бесконечности или не существовать. Для нахождения предела (раскрытие
неопределенности) надо исследовать каждый случай отдельно.
Пример 1. Найти lim [(х2 – 4) / (x2+x – 2)].
Решение:
1) Подставим точку х = - 2 в нашу функцию, получим lim [(х2 – 4) / (x2+x – 2)] =
= (4 – 4) / (4 – 2 – 2) = (0/0).
2) Раскроем эту неопределенность, разложив числитель и знаменатель на простые
множители, найдя корни числителя и знаменателя, тогда lim [(х2 – 4)
/ (x2+x – 2)] lim [(х – 2) * (x+2)] / [(x-1)*(x + 2)] = (-2 –
2)/(-2-1) = -4/ -3= 4/3/
Пример 2. lim [(х2 – 4) / (x2+x – 2)]
Решение:
lim [(х2 – 4) / (x2+x – 2)] = (00/00). Чтобы раскрыть
эту неопределенность, вынесем за скобки из числителя и из знаменателя х в
старшей степени, т.е. х2, получим: lim [(х2 – 4) / (x
2+x – 2)] = lim [(х2 *
(1 – 4/х2) / (x2(1+1/x – 2/x2)] = 1/1=1, т.к.
lim 4/х2 = 4 / 00 = 0, . lim 1/х =
1/00=0 и . lim 2/х2 = 2/00
Для раскрытия неопределенностей используются не только различные приемы
преобразования функций, как мы видели в примерах 1 и 2, но и так называемые
замечательные пределы.
Первый замечательный предел .lim sinx/х = 1, он раскрывает
неопределенность (0/0).
Второй замечательный предел. . lim (1+1/х)х = ℮, где ℮=2, 7, .
иррациональное «непперово» число. Это число часто берут за основание логарифма,
тогда такой логарифм обозначается так: log℮x = lnx и
называется натуральным логарифмом.
Пример. 3 Найти lim (sin3x)/х = (0/0).
Решение: lim (3sin3x) / (3х) = 3 lim (sin3x) / (3х) = 3*1 = 3
Пример. 4 Найти lim (sin5x)/(sin2х) = (0/0).
Решение: lim (sin5x / sin2х) = lim [((sin5x / 5х)*5x) / ((sin2x / 2x) * 2x)]
= 5/2 * [(lim (sin5x / 5х)) / lim (sin2x / 2х)] = 5/2
Пример. 5 Найти lim (1+(1/2x))x = 100.
Решение: lim (1+(1/2x))2x * (1/2) = ℮1/2=℮
Пример. 6 Найти lim (1+(1/(x-1))x = 100.
Решение: lim [1+(1/(x-1))]x -1+1 = lim [(1+(1/(x-1)))x -1
* (1+(1/(x-1)))1] = ℮*1 = ℮
Тема 11. Производная и дифференциал.
Приращение аргумента, приращение функции.
Пусть функция у= f(х) определена в точке х0 и некоторой ее
окрестности, придадим точке х0 приращение Δх и получим точку х
0+Δх, значение функции в этой точке – f(х0+Δх).
Разность значений f (х0+Δх) – f(х0) называется
приращением функции, обозначается приращение функции Δf или Δу, т.е.
Δf=f(х0+Δх) – f(х0). Рис. 1
у Рис.1
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
|