Функция называется бесконечно большой при ,если для любого числа M>0 существует число = (М)>0, что для всех х, удовлетворяющих неравенству 0< , выполняется неравенство . Записывают . Коротко:
Функция называется бесконечно большой при ,если для любого числа M>0 найдется такое число N=N (М)>0, что для всех х, удовлетворяющих неравенству , выполняется неравенство . Коротко:
Всякая бесконечно большая функция в окрестности точки х0 является неограниченной в этой окрестности.
Бесконечно малая функция: Функция называется бесконечно малой при ,если : для любого числа >0 найдется число >0 такое, что для всех х, удовлетворяющих неравенству 0< , выполняется неравенство .
Теорема: алгебраическая сумма конечного числа бесконечно малых функций есть бесконечно малая функция.
Док-во:
Теорема: произведение ограниченной функции на бесконечно малую функцию есть функция бесконечно малая.
Док-во:
Следствие: так как всякая б.м.ф. ограничена, то из теоремы вытекает произведение двух б.м.ф. есть функция бесконечно малая.
Следствие: произведение б.м.ф. на число есть функция бесконечно малая.
Теорема: частное от деления бесконечно малой функции на функцию, имеющую отличный от нуля предел, есть функция бесконечно малая.
Док-во:
Теорема: если функция - бесконечно малая, то обратная ей функция – бесконечно большая и наоборот.
Док-во:
Односторонние пределы.
число А называется пределом функции слева в точке x0, если для любого число >0 существует число = ( )>0 такое, что при выполняется неравенство .
Предел слева записывают так:
Аналогично определяется предел функции справа:
.
Пределы функции слева и справа называются односторонними пределами.
Сравнение бесконечно малых.
Две б.м.ф. сравниваются между собой с помощью их отношения:
1. если , то и называются бесконечно малыми одного порядка.
2. если то называется бесконечно малой более высокого порядка, чем .
3. если то называется бесконечно малой более низкого порядка, чем .
4. если не существует, то и называются несравнимыми бесконечно малыми.
Таковы же правила сравнения б.м.ф. при и .
Эквивалентные бесконечно малые:
Sinx
x, при
ex - 1
x,
tgx
x,
ax - 1
x*lna,
arcsinx
x,
ln(1+x)
x,
arctgx
x,
loga(1+x)
x*logae
1-cosx
,
(1+x)k - 1
k*x, k>0,
Теоремы о пределах.
Теорема: если существует и и они равны между собой, то существует = .
Теорема: если , , то =>
1)
2)
3)
Примечание 1: 1-е и 2-е свойства распространяются на любое конечное число слагаемых или сомножителей, однако число слагаемых и сомножителей не может быть .
Примечание 2:
Теорема: если , то функция g(x) = f(x) – a является б.м. при .
Следствие: если => в окрестности т. х0 g(x) + а = f(x), где g(x)- б.м. при .
Теорема: если и существуют конечные пределы, когда , => .
Теорема (о сжатой переменной): если и существуют конечные пределы => существует: .
Теорема (о пределе сложной функции):
Пусть: х0, , U=f(x), .
Сама теорема:
Если задана сложная функция, и существуют конечные пределы и , то