- •М.Ю. ДУХОН
- •Часть 2
- •МОСКВА – 2005
- •СВОЙСТВА ФУНКЦИЙ
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Свойства пределов числовых последовательностей
- •Примеры
- •Свойства бесконечно малых последовательностей
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Свойства предела функции
- •Примеры решения задач
- •Раскрытие неопределенностей
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Рекомендованная литература
- •Задачи для индивидуального выполнения
- •Правила дифференцирования
- •Производные основных элементарных функций
- •Логарифмическая функция
- •Показательная функция
- •Обратные тригонометрические функции
- •Производная функции, заданной параметрически
- •Логарифмическое дифференцирование
- •Производные высших порядков
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Связь между монотонностью функции и ее производной
- •Наибольшее и наименьшее значение функции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Свойства неопределенного интеграла
- •Свойства определенного интеграла
- •Непосредственное интегрирование
- •Метод интегрирования по частям
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •ДУХОН Михаил Юльевич
- •Часть 2
|
|
Пример 1.3.19. Найти предел: lim |
ex −1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
4 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
e можно |
||||||
|
|
Решение. В соответствии с теоремой 1.3.14 число |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
заменить пределом e = lim (1 + x) |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
(1 + x) |
1 |
|
x |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
x |
−1 |
|
x |
+ x −1 |
|
x |
|
|
1 |
|
1 |
|
||||||||||
lim |
e |
= lim |
|
|
|
= lim |
1 |
= lim |
= lim |
= |
. |
||||||||||||
4 x |
4 x |
|
|
|
4 x |
|
|
4 x |
|
|
|||||||||||||
x→0 |
x→0 |
|
|
|
|
x→0 |
|
|
x→0 |
|
x→0 |
4 4 |
|
Задачи для самостоятельного решения
Найти предел:
1.3.1. lim (x2 − 3x + 1).
x→2
1.3.2. lim |
|
x2 + 1 |
. |
|
|
|||||
|
|
3x |
|
|
|
|
||||
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.3. lim |
|
|
5 − 2 x . |
|
||||||
x→−1 |
|
x + 2 |
|
|
|
|
|
|||
1.3.4. lim |
|
3x2 + 2 x + 1 |
. |
|||||||
|
|
x2 − |
4 x + 2 |
|||||||
x→0 |
|
|
|
|||||||
1.3.5. lim |
|
|
3 − x |
. |
|
|||||
|
x2 −10 |
|
||||||||
x→4 |
|
|
|
|||||||
1.3.6. lim |
|
|
x2 − 3 |
|
. |
|
||||
|
|
5 + 2 x |
|
|
||||||
x→−2 |
|
|
|
|
||||||
1.3.7. lim |
5 − x2 |
. |
|
|
||||||
|
|
x −1 |
|
|
||||||
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.3.8. lim |
|
|
x2 + 1 |
. |
|
|||||
|
|
3 − x |
|
|
|
|||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
45
1.3.9. lim 2 −2 3x .
x→0 x + 1
1.3.10. lim |
3x |
2 + 2 x −1 |
. |
|
|
|||||||||
|
|
x + 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.3.11. lim |
|
3x2 −8 x + 4 |
|
|
. |
|||||||||
5 x |
2 −14 x + |
8 |
|
|||||||||||
x→2 |
|
|
||||||||||||
1.3.12. lim |
x2 |
−7 x + 10 |
|
. |
|
|
||||||||
x2 |
−9 x + 20 |
|
|
|
||||||||||
x→5 |
|
|
|
|
||||||||||
1.3.13. lim |
x2 |
− x −6 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x − 3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x→3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.14. lim |
|
x2 −1 |
|
|
. |
|
|
|
|
|||||
2 x |
2 − x −1 |
|
|
|
|
|||||||||
x→1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.15. lim |
|
x2 |
− 4 x −5 |
. |
|
|
|
|||||||
|
x2 |
− 2 x − |
3 |
|
|
|
|
|||||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.16. lim |
|
x3 |
− x2 + 2 x |
|
. |
|
|
|||||||
|
|
|
x2 + x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.3.17. lim |
|
3x2 + 2 x −1 |
. |
|
||||||||||
|
−x2 + x + 2 |
|
|
|||||||||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
1.3.18. lim |
3x |
2 −11x +6 |
. |
|||||||||||
|
2 x2 −5 x − 3 |
|
|
|||||||||||
x→3 |
|
|
|
|
||||||||||
1.3.19. lim |
|
x3 −8 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
x2 |
+ x −6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.3.20. lim |
|
x2 |
− x − 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 − x2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.21. lim |
x2 |
−7 x + 10 |
|
. |
|
|
||||||||
|
x2 |
−5 x + |
6 |
|
|
|
|
|||||||
x→2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.22. lim |
|
x2 |
−1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
+ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x→1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
1.3.23. lim |
4 x2 − 4 x + 1 |
. |
||||||||||||||||
|
|
4 x2 − |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.24. lim |
|
x |
2 − 4 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x2 |
− 2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.3.25. lim |
x2 |
−5 x +6 |
. |
|
|
|||||||||||||
|
|
x − |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.3.26. lim |
−6 x + 9 |
. |
|
|
||||||||||||||
|
|
x − |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.27. lim |
|
x2 +6 x + 8 |
|
|
. |
|
||||||||||||
|
|
x3 + 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1.3.28. lim |
|
x2 − x − 2 |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x3 + |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.29. lim |
x2 |
−6 x + 8 |
. |
|
|
|||||||||||||
|
|
x2 − 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.3.30. lim |
− 4 x + 3 |
. |
|
|
||||||||||||||
|
|
x2 −9 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.3.31. lim |
|
|
x −6 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||||||
|
x + 3 − |
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
x→6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.3.32. lim |
|
x + 1 −1 |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x→0 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.3.33. lim |
|
|
3 − |
|
x |
|
|
|
|
|
. |
|
||||||
4 − 2 x − |
2 |
|
|
|||||||||||||||
x→9 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1.3.34. lim |
|
x − |
2 − x |
. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x→1 |
|
|
x −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.35. lim |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||
|
x + 4 − |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47
1.3.36. lim |
2 − |
6 + x |
. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
x→−2 |
7 − x − 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.3.37. lim |
|
|
4 x + 1 − 3 |
. |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→2 |
x + 2 − 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.38. lim |
x + 1 |
|
|
|
. |
|
|
||||||||||
x + |
x + 2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
x→−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.39. lim |
|
|
x − |
3x + 4 |
. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→4 |
16 − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.3.40. lim |
x −8 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→64 |
4 − 3 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.41. lim |
x2 −5 x + 2 |
|
|||||||||||||||
2 x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.42. lim |
|
x3 + 2 x − 4 |
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||
|
3x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.43. lim |
2 − x2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.3.44. lim |
5 x2 + 4 x + 3 |
. |
|||||||||||||||
3x2 − x −1 |
|||||||||||||||||
x→∞ |
|
||||||||||||||||
1.3.45. lim |
2 x3 + x + 1 |
|
|
. |
|
|
|||||||||||
1 − x − x3 |
|
|
|
|
|||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.46. lim |
|
9 − 2 x − x2 |
. |
||||||||||||||
|
3x2 + 2 x + |
1 |
|
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|||||||||||||||
1.3.47. lim |
4 x3 + 3x + 1 |
. |
|||||||||||||||
2 x3 + x2 − |
1 |
|
|||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|||||||||||||||
1.3.48. lim |
3x2 + x + 1 |
|
. |
|
|
||||||||||||
3x −1 |
|
|
|
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.49. lim |
x2 + 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1 − 2 x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48
1.3.50. lim |
|
x3 + 2 x |
2 + 3x |
. |
||||||||
|
4 − 3x3 |
|
|
|||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
||||||||
1.3.51. lim |
|
5 x2 + 2 x −1 |
. |
|
||||||||
|
4 x2 − |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.3.52. lim |
|
3 − x − x2 |
|
|
|
. |
|
|
||||
|
4 − |
2 x + x2 |
|
|
||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
||||||||
1.3.53. lim |
|
3x4 − 2 x + 1 |
. |
|
||||||||
|
5 − 2 x3 |
|
|
|
|
|
||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.54. lim |
|
3x2 − 2 x − 3 |
. |
|
||||||||
|
5 − 3x2 |
|
|
|
|
|
||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.55. lim |
|
x3 + 1 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x→∞ x2 − 2 x −1 |
|
|
|
|||||||||
1.3.56. lim |
|
4 − x − 2 x |
3 |
|
. |
|
|
|||||
|
1 − x3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.3.57. lim |
|
4 x2 + x + 3 |
. |
|
|
|||||||
|
3 − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.3.58. lim |
|
4 x3 − x |
2 + 1 |
. |
|
|||||||
|
3x3 −1 |
|
|
|
|
|
||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.59. lim |
|
2 − x − x |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|||
|
3x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.3.60. lim |
|
x3 + 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 − |
3x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.3.61. lim |
x + |
x + 1 |
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
x→∞ |
|
x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
1.3.62. lim |
|
x |
2 −1 + 1 |
. |
|
|
||||||
3 |
x2 + |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
49
1.3.63. lim |
|
|
3 |
|
|
x3 + 1 − 2 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x3 − 3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1.3.64. lim |
|
|
|
|
|
x −1 + 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
x − 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.3.65. lim |
3 − 2 |
|
x −1 |
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.66. lim |
|
|
3 |
|
|
x2 + 1 −1 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x2 + 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1.3.67. lim |
|
|
|
|
|
x + 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
x −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.68. lim |
x + |
|
|
x + 1 |
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
x −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.69. lim |
|
|
|
|
|
x3 + 1 −1 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1.3.70. lim |
2 x + |
|
|
|
x −1 |
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
x + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
||||
1.3.71. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 − x |
2 |
||||||||||||||||
x→−3 |
x + 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
||||||||||
1.3.72. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
x |
3 |
|
−8 |
|||||||||||||||
x→2 |
x − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
1.3.73. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
3 |
|
−1 |
|
x −1 |
||||||||||||||||||||
x→1 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.74. lim |
|
|
|
|
|
|
|
− x |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x→∞ |
x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x ). |
|||||||||||||||
1.3.75. limx→∞ ( |
|
|
x + 5 − |
|
|
|
50
1.3.76. limx→∞ ( |
x2 + 4 x − x). |
||||||||
1.3.77. limx→∞ (x − x2 + x + 1). |
|||||||||
1.3.78. limx→∞ ( |
1 + x2 − x). |
||||||||
1.3.79. limx→∞ ( |
x2 + 10 x − x). |
||||||||
1.3.80. limx→∞ ( |
4 x2 + 3x − 2 x). |
||||||||
1.3.81. lim sin7 x . |
|
||||||||
x→0 |
sin 3x |
|
|||||||
1.3.82. lim tg2 x . |
|
||||||||
x→0 |
|
3x |
|
||||||
|
arcsin |
x |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
1.3.83. lim |
|
2 |
. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
x→0 |
|
sin x |
|
||||||
1.3.84. lim |
|
4 x |
. |
||||||
arcsin 12 x |
|||||||||
x→0 |
|
||||||||
1.3.85. lim arctg6 x . |
|
||||||||
x→0 |
|
sin 3x |
|
||||||
1.3.86. lim arcsin5 x . |
|
||||||||
x→0 |
|
tg2 x |
|
||||||
1.3.87. lim |
tg10 x |
. |
|
||||||
|
|
|
|||||||
x→0 |
sin2 2 x |
|
|||||||
1.3.88. lim |
|
3x |
. |
|
|||||
|
|
|
|||||||
x→0 |
tg2 x |
|
|||||||
1.3.89. lim sin 4 x . |
|
||||||||
x→0 |
|
3x |
|
51
|
arctg |
|
x |
|
|
|
|
||||||||
1.3.90. lim |
3 |
. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→0 |
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
1.3.91. lim |
|
1 |
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||
|
x |
|
|
|
|
|
|||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
+ 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
x |
||||||
1.3.92. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→∞ |
x + 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
x |
|||||||
1.3.93. lim |
|
1 |
− |
|
|
|
|
|
. |
||||||
|
x |
|
|||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x + 1 x |
||||||||||||
1.3.94. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||
|
2 x −1 |
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x |
|||||||
1.3.95. lim |
|
1 |
+ |
|
|
|
|
|
|
. |
|||||
|
x |
2 |
|
||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.96. lim |
e2 x −1 |
. |
|
|
|
||||||||||
|
|
3x |
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.3.97. lim x e x |
|
−1 . |
|||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
x |
|||||
1.3.98. lim |
|
1 + |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||
|
3x |
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
x |
|||||
1.3.99. lim |
|
1 |
− |
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
|
4 x |
||||||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
2 x |
|
x |
|||||||||
1.3.100. lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x→∞ |
2 x + 1 |
52
1.4. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ
Односторонние пределы. Число A называется левосторон-
ним пределом функции f (x) при x → x0 , если для любого ε > 0
существует δ > 0 |
такое, что при всех х, удовлетворяющих неравен- |
||||
ству 0 < x0 − x < δ , выполняется неравенство |
|
f (x)− A |
|
< ε . |
|
|
|
||||
Число A |
называется правосторонним пределом функции |
f (x) при x → x0 , если для любого ε > 0 существует δ > 0 такое, что при всех х, удовлетворяющих неравенству 0 < x − x0 < δ , вы-
полняется неравенство f (x)− A < ε .
Пример 1.4.1. Найти односторонние пределы функции:
|
|
2 |
+1 при x ≤ 0; |
f (x)= x |
|
||
|
2x - 1 при x > 0. |
в точке x0 = 0.
Решение. Найдем левый предел функции f (x).
lim |
f (x)= lim |
x2 +1 |
) |
= (0 −0)2 |
+1 = 1. |
x→0−0 |
x→0−0 ( |
|
f (x). |
|
|
Найдем правый предел функции |
|
||||
lim f (x)= lim (2x - 1)= 2 (0 +0) |
- 1 = -1. |
||||
x→0+0 |
x→0+0 |
|
|
|
|
Пример 1.4.2. Найти односторонние пределы функции: f (x)= tg2x
в точке x0 |
= |
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
f (x). |
||
Решение. Найдем левый предел функции |
||||||||||||
|
|
lim |
tg2 x = tg2 |
π |
−0 |
|
|
π |
− |
0 |
|
= +∞. |
|
|
|
|
= tg |
2 |
|
||||||
|
x→π −0 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53
Найдем правый предел функции |
|
f (x). |
|
||||||||||
|
|
|
π |
|
+ |
|
|
|
π |
|
|
||
lim tg2 x = tg2 |
4 |
|
0 = tg |
2 |
+0 = −∞. |
||||||||
x→π +0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функция f (x) |
называется непрерывной в точке x0 , если |
||||||||||||
она определена в некоторой окрестности этой точки и |
|||||||||||||
|
|
lim f |
( |
x |
) |
= f |
( |
x |
0 ) |
. |
|
|
|
|
|
x→x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Функция f (x) |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
называется непрерывной на данном проме- |
|||||||||||||
жутке, если она непрерывна в каждой точке этого промежутка. |
|||||||||||||
Точки разрыва функции. Пусть точка |
x0 принадлежит об- |
||||||||||||
ласти определения функции |
f (x) или является граничной точкой |
||||||||||||
этой области. Точка |
x0 |
называется точкой разрыва функции f (x), |
|||||||||||
если f (x) не является непрерывной в этой точке. |
|||||||||||||
Для того чтобы в точке |
|
x0 имел место разрыв, достаточно |
|||||||||||
нарушения хотя бы одного из условий: функция |
f (x) должна быть |
||||||||||||
определена в точке |
x0 ; в этой точке должны существовать оба одно- |
||||||||||||
сторонних предела |
lim |
f (x) |
|
и |
lim |
f (x); эти пределы должны |
|||||||
x→x0 −0 |
|
|
|
|
x→x0 +0 |
|
|
|
|
быть равны друг другу и равны значению функции f (x) в этой точ-
ке, т. е. |
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|
( |
|
) |
|
( |
|
0 ) |
|
lim |
f |
x |
= |
lim |
f |
x |
= f |
x |
. |
||||||||
x→x |
−0 |
|
|
|
x→x |
+0 |
|
|
|
|
|
||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если в точке |
x0 |
|
существуют |
оба односторонних предела |
|||||||||||||
функции f (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
f (x) и |
lim |
f (x), |
|
|
|
||||||||
|
x→x0 −0 |
|
|
|
x→x0 +0 |
|
|
|
|
|
|
54
|
но они не равны друг другу или же равны, но не совпадают со |
||||||
значением функции f (x) |
в этой точке, то x0 называется точкой |
||||||
разрыва первого рода. |
|
|
|
|
|
||
|
Пример 1.4.3. Рассмотрим функцию |
|
|||||
|
|
f (x) |
x + 1 при x < 0; |
||||
|
|
= |
|
≥ 0. |
|||
|
|
|
|
|
sinx при x |
||
|
В точке x0 |
= 0 левый предел равен |
|
||||
|
|
lim |
f (x)= lim |
(x + 1)= 1. |
|||
|
|
x→0−0 |
|
x→0−0 |
|
||
|
В точке x0 |
= 0 правый предел равен |
|
||||
|
|
lim |
f (x)= lim sin x = 0. |
||||
|
|
x→0+0 |
|
x→0+0 |
|
||
|
Значение функции |
f (x) в точке x0 |
= 0 равно |
||||
|
|
|
|
f (0)= sin0 = 0. |
|
||
|
Таким образом, |
оба односторонних предела функции f (x) в |
|||||
точке |
x0 = 0 существуют, |
но не равны и, следовательно, функция |
|||||
f (x) |
в точке x0 |
= 0 имеет разрыв первого рода. |
|||||
|
Если в точке x0 |
оба односторонних предела существуют и |
|||||
равны друг другу, т. е. |
lim |
f (x)= |
lim |
f (x)= lim f (x), |
|||
|
|
x→x0 −0 |
x→x0 +0 |
x→x0 |
|||
но не равны значению функции в точке x0 |
либо функция в этой точ- |
||||||
ке не существует, то точка |
x0 называется точкой устранимого раз- |
||||||
рыва функции f (x). |
|
|
|
|
|
Пример 1.4.4. Рассмотрим функцию
1 + x при x < 0; f (x)= 0 при х = 0;
1 − x при x > 0.
55
В точке x0 |
= 0 левый предел равен |
||
|
lim |
f (x)= lim (1 + x)= 1. |
|
|
x→0−0 |
x→0−0 |
|
В точке x0 |
= 0 правый предел равен |
||
|
lim |
f (x)= lim (1 − x)= 1. |
|
|
x→0+0 |
x→0+0 |
|
Итак, оба односторонних предела существуют и равны, но не |
|||
равны значению функции в точке |
x0 = 0 . В точке x0 = 0 функция |
||
f (x) имеет устранимый разрыв. |
|
||
Если в точке x0 |
функция |
f (x) имеет разрыв первого рода, |
но не являющийся устранимым, то эта точка называется точкой скач-
ка этой функции.
Для функции, рассмотренная в примере 1.4.3, точка x0 = 0 является точкой скачка.
Если в точке x0 не существует (или бесконечен) хотя бы один из односторонних пределов функции f (x), то x0 называется
точкой разрыва второго рода функции f (x).
Пример 1.4.5. Исследовать на непрерывность функцию
1
f (x)= 3 x
в точке x0 = 0 .
Найдем односторонние пределы функции f (x) в точке
x0 = 0 .
Левый предел:
|
f (x)= lim |
1 |
1 |
|
||||||
lim |
3 |
|
x |
= 3 |
−0 |
= 0. |
||||
x→0−0 |
x→0−0 |
|
|
|
|
|
||||
Правый предел: |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|||
lim f (x)= lim |
|
|
|
|
||||||
3 |
|
= 3 |
|
= +∞. |
||||||
x |
+0 |
|||||||||
x→0+0 |
x→0−0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
56