- •Глава 2. Теория пределов
- •§1. Понятие предела функции
- •§2.Односторонние пределы
- •§3. Случаи стремления к 0, .
- •Свойства бесконечно малых и бесконечно больших функций:
- •Бесконечно – малые функции, эквивалентность функций при
- •§4. Основные свойства пределов (теоремы о пределах)
- •§5. Замечательные пределы
- •§6. Техника вычисления различных пределов
- •§7.Непрерывность функции
- •Точки разрыва и их классификация
§2.Односторонние пределы
На практике иногда приходиться рассматривать функции, поведение которых в некоторых точках слева и справа от них различно, например функция на рисунке 42, слева от х=1 и справа ведет себя по разному.
Рис.42.
Обозначается такие односторонние пределы функции следующим образом:
предел
функции при
стремящемся к
слева
;
предел
функции при
стремящемся к
справа
.
§3. Случаи стремления к 0, .
В результате развития естествознания горизонт научного познания расширился поистине до фантастических размеров. На микроскопическом конце шкалы масштабов физика элементарных частиц вышла на уровень изучения процессов, которые происходят за время около 10-23 с и на расстояниях 10-15 см, на другом конце шкалы космология и астрофизика изучают процессы, происходящие за время порядка возраста Вселенной около 1018 си радиуса Вселенной 1028 см недавно обнаружены астрономические объекты, свет от которых идет к нам чуть ли не 12 млрд лет. Свет от этих объектов «вышел» тогда, когда до возникновения Земли оставалось еще 7 млрд. лет. Человек получает возможность заглянуть в самое начало «творения» Вселенной.
Особое место в теории пределов занимают случаи, когда значения функции принимают очень малые или очень большие значения, обозначаются эти значения соответственно 0 и .
► Функция
называется бесконечно
малой
при
,
если
,
в частности, при
.
► Функция называется бесконечно большой при
,
если
,
в частности, при
.
Свойства бесконечно малых и бесконечно больших функций:
Для бесконечно малых в точке
функций
,
справедливо:
а)
– бесконечно малая функция;
б)
–
бесконечно малая функция;
в)
– бесконечно малая функция, где
– ограниченная функция в окрестности
точки
;
Если – бесконечно большая функция в точке , то
– беско-
нечно
малая функция, т.е.
;
Если
в окрестности точки
,
то
– бесконечно большая
функция
в точке
,
т.е.
Бесконечно – малые функции, эквивалентность функций при
В теории пределов применяют замены бесконечно малых функций эквивалентными функциями.
Важнейшие эквивалентности при
1.
~
;
6.
~
;
2.
~
;
7.
~
;
3.
~
;
8.
~
;
4.
~
;
9.
~
;
5.
~
;
10.
~
,
где
.
Например,
графики функций
,
,
,
,
и
в окрестности точки 0 практически не
различимы (см. рис.43).
Этот факт используется в приближенных расчетах, при изучении теоретической мехатики.
Рис.43.
§4. Основные свойства пределов (теоремы о пределах)
Теоремы о пределах позволяют находить пределы в тех случаях, когда функции представляют собой результат арифметических действий над другими функциями, пределы которых существуют и заранее известны.
Теоремы о пределах (свойства).
Если
существуют конечные пределы
,
то:
1.
,
где С-константа;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
где
;
6.
,
где
−непрерывная
функция в точке А;
7.
.
Если А и В являются нулями или бесконечностями, то существуют
следующие
виды неопределенностей:
,
,
,
,
,
,
.
