sin x ~ x; tg x ~ x; ℮x– 1 ~ x; ln(1 + x) ~ x; arcsin x ~ x; arctg x ~ x;
(1 + x)m ~ 1 + mx; 1 – cos x ~ x2/2.
Замечательные пределы.
I.
II.=
Определение. Функция f(x) называется непрерывной в точке х0, если она удовлетворяет следующим условиям:
1) определена в точке х0 (т. е. существует f(х0));
2) имеет конечный предел функции при х → х0;
3) этот предел равен значению функции в точке х0 , т. е.
Задачи.
1. =
На основании непрерывности функции в точке х = 7 искомый предел равен значению функции в этой точке, т. е.
= = 13. ►
2. =
При х → 8 числитель (2х — 7) стремится к 2∙8 — 7 = 9, т. е. является ограниченной функцией, а знаменатель (х — 8) стремится к нулю, т. е. является б.м. величиной. Отсюда по свойствам б.м. величин искомый предел = ∞. ►
3. =
Функция sin x есть функция ограниченная (|sin x| ≤ 1), а х - б.б. величина. Следовательно, искомый предел = 0.
В рассматриваемых примерах предел находится сразу в виде числа или символа ∞. Чаще приходится сталкиваться с неопределенностями, когда результат нахождения предела неясен, например, когда рассматривается предел отношения двух б.м. величин (условное обозначение ), или двух б.б. величин (условное обозначение ). В математическом анализе также рассматриваются неопределенности вида [∞ - ∞], [0 ∙ ∞], [1∞].
4. = =
Разложим числитель на множители и сократим на (х - 1). Сокращение возможно, т. к. при х → 1 выражение (х - 1) стремится к нулю, но не равно нулю.
= = = ∞. ►
5. = = = .►
6. = = .►
7 . =
Домножим числитель и знаменатель на выражение, сопряженное числителю:
= = =
= = . ►
8. = =
= = = =4.►
9. = = =
= ►
10. =
Делаем замену (степень числителя 1/2, степень знаменателя 1/3, для замены берем степень с общим знаменателем для этих дробей), тогда При х → 1 имеем t → 1, отсюда
= = = . ►
11. =
Замена , тогда При х → 1 имеем t → 1, отсюда
= = = = . ►
12. = =
Замена , тогда x = t3. При х → 1 t → 1, отсюда
= = = . ►
13. =
Это неопределенность вида . Учитывая, что поведение числителя и знаменателя при х → ∞ определяется членами с наибольшими показателями степеней — соответственно 3х2 и 4х5, - разделим числитель и знаменатель на х5, т. е. на переменную с наибольшим показателем степени:
= = = 0.►
14. = = = ∞. ►
15. = = = . ►
■ Для решения задач, где ищется предел дробно-рациональной функции (отношения двух многочленов), можно пользоваться следующим правилом:
16. = [старшая степень числителя n = , старшая степень знаменателя m = 2. Имеем n > m] = ∞. ►
17. = [старшая степень числителя n = = 1, старшая степень знаменателя m = = 1. Имеем n= m] = = . ►
18. = [старшая степень числителя n = 2, старшая степень знаменателя m = 3. Имеем n < m] = 0. ►
19. =
■ Это задача с использованием первого замечательного предела .
Обратим внимание на то, что при использовании первого замечательного предела нужно следить за аргументами частного под знаком предела. Они должны быть идентичны, т. е. , т. к. аргумент и в числителе и в знаменателе 6х и при х → 0 6х также → 0, а вот не является первым замечательным пределом, т. к. аргументы числителя и знаменателя не совпадают. ■
= = = = .►
20. = = = . ►
21. = = [замена у = , тогда если х → ∞, то у → 0] =
= . ►
22. = = =
= = . ►
23. = = = 1 ∙ 0 ∙ 1 = 0.►
24. = [замена у = 1 — х, тогда если х → 1, то у → 0] =
= = = =
= =1 :( ∙ 1) = .►
25 . =
■ Это задача с использованием второго замечательного предела в первой форме . Обратим внимание на то, что, как и при использовании первого замечательного предела, нужно следить за аргументами выражения в скобках и степени — они должны быть идентичны. Также заметим, что в обеих формах второго замечательного предела в скобках стоит сумма. ■
= = = ℮15. ►
26. =
■ Это задача с использованием второго замечательного предела во второй форме
■
= = = ℮ -6. ►
27 . = = =
= = = ℮ -14. ►
31 . = [это неопределенность вида . Заменяя sin 4x эквивалентной бесконечно малой 4х, получим ] = = 2. ►