1. Понятие предела (1 с.) +
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
x |
2 |
3x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
1 |
|
lim x 2 |
|
|
1 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
lim |
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
x 1 3x2 x 4 |
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
|
|
4 |
|
7 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Задача 1.19. Пользуясь определением непрерывности по Коши, показать, что |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
функция f x 5x2 5 непрерывна в точке x 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 325. По опре- |
|||||
Р е ш е н и е. Значение функции в точке x0 8 равно f |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
делению функция будет в точке x0 8 непрерывной, если |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 0 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x 8 |
|
|
5x2 5 325 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Решаем последнее неравенство, чтобы найти промежуток числовой оси M такой, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
что как только x M , так сразу |
5x2 5 325 |
. Имеем: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5x2 5 325 |
|
|
|
5x2 320 |
|
|
64 |
|
x2 64 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
64 |
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким образом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5x2 5 325 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
64 |
|
, |
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
а это и означает, что функция в точке x0 8 непрерывна. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 1.20. Найти и классифицировать точки разрыва функции |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x, |
|
|
|
x 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
f x |
cos x, |
|
|
0 x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р е ш е н и е. Функция непрерывна в промежутках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
, 0 , 0, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
, . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Исследуем функцию в точках 0 и |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как |
|
|
|
|
|
|
lim 2 x 2 , |
|
|
|
|
|
|
|
f x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
lim |
|
f x |
|
|
|
|
lim |
|
|
lim cos x 1, |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x 0 0 |
|
|
|
|
|
x 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0 0 |
|
|
x 0 0 |
|
|
|
|
|
12
то x 0 является точкой разрыва первого рода, в ней функция испытывает ска-
чок |
f x lim f x 2 . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x 0 0 |
|
|
x 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Далее имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f x lim 0 0 . |
|||
lim |
f x |
lim |
cos x 0 |
, |
|
lim |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x 2 0 |
|
|
|
x 2 0 |
|
|
|
|
|
x 2 0 |
x 2 0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Так как f |
0, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
lim |
f x |
lim |
|
|
|
|
|
|
|||||||
f x f |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||
x 2 0 |
|
|
|
x |
2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и функция в точке |
x |
|
непрерывна. Таким образом, функция непрерывна на |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
всей числовой оси |
R , кроме точки x 0, которая является точкой разрыва пер- |
||||||||||||||
вого рода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Задача 1.21. Найти точки разрыва функции, определённой формулой |
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
x 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
f x 3x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1, |
|
|
x 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
дать их классификацию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Р е ш е н и е. Вычислим односторонние пределы при x 3: |
|||||||||||||||
lim |
f x |
lim |
1 |
|
|
|
1 |
; |
|
||||||
3x2 9 |
|
|
|||||||||||||
x 3 0 |
|
|
|
x 3 0 |
|
|
18 |
|
|
||||||
lim |
f x |
lim |
1 |
|
|
|
|
1 |
. |
|
|||||
3x2 9 |
|
|
|
|
|
||||||||||
x 3 0 |
|
|
|
x 3 0 |
|
|
18 |
|
Итак, пределы слева и справа существуют, равны, но не равны значению функции в точке x 3:
lim |
f x lim |
f x |
|
1 |
|
1. |
|
18 |
|||||||
x 3 0 |
x 3 0 |
|
|
Имеем точку разрыва первого рода, а именно, точку устранимого разрыва. Задача 1.22. Вычислить предел
lim 2x sin x . x 0 1 cos x
Р е ш е н и е. Непосредственно вычислить предел нельзя. Поэтому заметим,
что |
|
lim 2x sin x 0, lim 1 cos x 0. |
|
x 0 |
x 0 |
13
Таким образом, функции в числителе и знаменателе при x 0 являются бесконечно малыми функциями.
Для нахождения предела их отношения заменим эти функции эквивалентными бесконечно малыми при x 0 функциями. Вспомним, что
lim |
sin x |
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x 0 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
то есть, sin x x при x 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Далее, вспоминая, что 1 cos x 2sin2 |
x |
и заменяя sin |
x |
|
x |
, получим, |
||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
2 |
|
|||||
что 1 cos x 2sin2 |
x |
2 |
x2 |
|
x2 |
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Теперь предел легко находится как предел отношения эквивалентных бесконечно малых функций:
lim |
2x sin x |
lim |
2x x |
4. |
|
1 cos x |
x2 |
||||
x 0 |
x 0 |
|
|||
|
|
|
2 |
|