- •Высшая математика: Математический анализ Методические указания к выполнению контрольных работ
- •Указания по выполнению контрольных работ
- •Программа курса «Высшая математика» для экономических специальностей, раздел «Математический анализ»
- •1. Введение в математический анализ
- •2. Дифференциальное исчисление
- •Правило Лопиталя.
- •3. Интегральное исчисление
- •1.1. Функции
- •1.2. Пределы
- •4. Ряды
- •1. Введение в анализ
- •Свойства бесконечно-малых и бесконечно-больших величин
- •Свойства пределов
- •1.3. Непрерывность функции и точки разрыва
- •Классификация точек разрыва.
- •2 . Дифференциальное исчисление
- •2.1. Производные функции одной переменной
- •Основные правила дифференцирования
- •2.2. Производные функции нескольких переменных
- •2.3. Правило Лопиталя
- •2.4. Исследование функции методами дифференциального исчисления
- •3. Интегральное исчисление
- •3.1. Неопределенные интегралы
- •Свойства неопределенных интегралов
- •3.2. Определенные интегралы
- •Свойства определенного интеграла
- •3.3. Геометрические приложения определенных интегралов
- •4. Ряды
- •4.1. Числовые ряды
- •Достаточные признаки сходимости знакоположительных рядов
- •4.2. Степенные ряды
- •Разложения в ряд Маклорена основных элементарных функций.
- •Литература
Свойства бесконечно-малых и бесконечно-больших величин
Пусть C0 и , и – бесконечно-малые величины, то
1.
,
;
2.. , +=, C=;
3. , C= или 0C=0, , C=.
Свойства пределов
1.
,
2.
,
3.
,
4.
,
5.
,
если
,
6.
.
При
вычислении пределов
встречаются два случая.1) Функция f(x)
определена в предельной точке a,
тогда
.
2)
Функция f(x)
не определена в предельной точке a.
В этом случае мы будем иметь дело с т.н.
неопределенностями:
и т.п. Раскрытие (устранение) неопределенностей
составляется основное содержание
предлагаемых задач.
Раскрытие
неопределенностей вида
.
Рассмотрим пределы вида
,
где P(x)
и Q(x)
– многочлены. В этом случае можно
воспользоваться следующей теоремой:
сумма
конечного числа бесконечно больших
функций различных порядков эквивалентна
слагаемому высшего порядка.
Пример 1.2. Вычислить пределы:
а)
б)
.
Решение.
а) Здесь мы имеем с неопределенностью
вида
.
Тогда используя последнюю теорему,
получим
б) Здесь мы имеем с неопределенностью вида –. Умножим и разделим данное выражение на точно такое же, но со знаком плюс между слагаемыми (на сопряженное выражение):
.
В результате получилась неопределенность типа . Далее поступаем также как в предыдущем примере:
.
Раскрытие
неопределенностей вида
.
Рассмотрим пределы вида
,
где P(x)
и Q(x)
– многочлены. В этом случае числитель
и знаменатель можно разложить на
множители
.
Пример 1.3. Вычислить пределы:
а)
б)
.
Решение.
а) Здесь мы имеем с неопределенностью
вида
.
Разложим данное выражение на множители,
а затем сократим дробь на x–1¹0
(x®1,
но x¹1):
.
б) Здесь мы имеем с неопределенностью вида . Умножим числитель и знаменатель на точно такое же выражение, стоящее в знаменателе, но со знаком плюс между слагаемыми:
.
Первый замечательный предел:
.
(1.1)
Из этого предела также вытекает
,
,
.
(1.2)
Второй замечательный предел:
.
(1.3)
Второй замечательный предел имеет место при неопределенности вида 1. Его также записывают в виде
.
(1.4)
Из второго замечательно предела вытекает
,
.
(1.5)
При
вычислении пределов вида
можно использовать метод
эквивалентных бесконечно малых величин.
Две бесконечно малые величины (x)
и (x)
называются эквивалентными
в окрестности точки x0,
если
.
В этом случае пишут (x)~(x). Тогда в вычислениях пределов вместо одной бесконечно-малой величины можно брать другую эквивалентную бесконечно-малую величину.
Таблица эквивалентностей
Пусть (x) – бесконечно-малая величина в окрестности точки x0. Тогда
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
Пример 1.4. Вычислить пределы:
.
Решение. Используя метод эквивалентных бесконечно-малых величин, получаем
.
При использовании второго замечательного предела воспользуемся следующим равенством:
,
(1.6)
где f(x)0, g(x) при xx0.
Пример 1.5. Вычислить пределы:
а)
б)
.
Решение.
а) Здесь мы имеем с неопределенностью
вида
.
Преобразуем выражение в скобках
.
Далее, используя равенство (1.1), получим
.
б) Здесь мы также имеем с неопределенностью вида . Представим исходный предел следующим образом:
.
Учитывая (1.1), где
и
,
получим
.
