- •§1. Найпростіші перетворення графіків функцій
- •§2. Техніка обчислювання границь
- •§3. Похідна функції та її застосування
- •1.Поняття похідної
- •2.Правила диференціювання
- •3.Таблиця похідних
- •4.Похідна,її фізичний і геометричний зміст
- •§4. Розв`язання нескладних прикладних задач на знаходження найбільшого й найменшого значень реальних величин.
- •1.Безпосереднє інтегрування
- •2. Метод заміни
- •Приклади
- •§5. Методи обчислення інтегралів
- •3. Метод інтегрування частинами
- •§6. Геометричний зміст визначеного інтеграла.
- •§7. Фізичний зміст визначеного інтеграла.
- •§8. Застосування інтегрального числення для розв’язку задач, пов’язаних з обчисленням кількості електрики за силою струму та сили тиску рідини
- •§9. Перехід від однієї форми комплексного числа до інших
- •1.Комплексні числа
- •2. Дії над комплексними числами
- •3.Тригонометрична і показникова форми комплексного числа
- •4.Добування кореня n-го степеня з комплексного числа
- •§10.Розв`язання прикладних задач на додавання гармонійних коливань з однаковою частотою.
- •Тема V. Диференціальні рівняння
- •§11. Розв’язання диференціальних рівнянь з відокремлюваними змінними, розв’язання неповних диференціальних рівнянь.
- •§12. Розв’язання диференціальних рівнянь різних типів.
- •§13. Розв’язання вправ на дослідження рядів на збіжність
- •§14. Розкладання функцій в ряди Тейлора-Маклорена
- •§15 Розкладання функцій, які часто зустрічаються в спец предметах, в ряди Фур׳є.
- •4. Розкладання в ряди Фур'є деяких функцій, які зустрічаються в електротехніці
- •§16. Вектори і їх застосування. Прямокутні координати вектора. Поділ відрізка в заданому співвідношенні.
- •Скалярний добуток
- •§17. Полярна система координат
- •§18. Рівняння прямих. Відстань від точки до прямої. Пряма лінія на площині
- •Розташування двох прямих на площині
- •§19. Розв’язання задач на криві другого порядку Криві другого порядку можуть бути задані рівнянням
- •§20. Розв’язання систем лінійних рівнянь за методом Гаусса, по правилу Крамера, методом оберненої матриці.
- •Матричний метод розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь
§2. Техніка обчислювання границь
Для
неперервної в точці
функції
,
наближеній рівності
можна забезпечити довільну наперед
задану точність, якщо значення аргументу
взяти достатньо близьким до
.
Розривні
функції не мають такої властивості.
Однак між ними зустрічаються функції,
поведінка яких в околі точки розриву
лише неістотно відрізняється від
поведінки неперервних функцій. Розглянемо,
наприклад, функцію
з точкою розриву х=0. зазначимо, що при
,
тобто
всюди, крім точки х=0, збігається з
функцією
.
Оскільки остання функція неперервна в
точці х=0, то наближеній рівності
можна забезпечити довільну наперед
задану точність, якщо х брати із досить
малого околу точки х=0. таким чином,
при
у цьому околу з тією самою точністю
виконується наближена рівність
( Вимога
- істотна, оскільки при х=0 функція
не визначена.)
Аналогічно
поводиться в околі точки х=1 функція
.
Отже,
кожна із розглянутих функцій в околі
своєї точки розриву має таку властивість:
існує
число А таке, що наближеній рівності
можна забезпечити довільну наперед
задану точність, якщо значення аргументу
х брати відмінним від
із достатньо малого околу цієї точки.
У подібних випадках кажуть, що функція
має границю в точці
,
що дорівнює А, і символічно записують
.
Таким
чином,
.
Порівнюючи
поняття границі і неперервності функції,
неважко помітити, що вимога неперервності
функції
в точці
рівнозначна умові
яку, звичайно, приймають за визначення
неперервності функції в точці
.
Функції, що мають границю в точці, мають і деякі властивості неперервних в точці функцій. А саме: якщо існують границі функцій , в точці , то існують границі їх суми, добутку і частки в цій точці, причому:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
,
якщо
Ці
властивості, а також
,
де С – довільна стала, звичайно,для
обчислення границь.
Приклад.
1)
.
Оскільки функція
неперервна в точці х=1, то
.
2)
.
Оскільки функція
неперервна в точці х=2, то
.
3)
.
Функція
розривна в точці х=-2, оскільки знаменник
дробу перетворюється в нуль при даному
значенні х. Однак при
,
тобто функція
всюди, крім точки х=-2, збігається з
функцією
.
Функція
неперервна в точці х=-2, тому
.
Таким чином, і функція
має границю при х, що прямує до -2, яка
дорівнює -3.
Стисло
наведені вище міркування записують
так:
.
4)
.
При
обчисленні границі виникла невизначеність
виду
.
Щоб її розкрити, розкладемо чисельник
і знаменник дробу в добуток лінійних
співмножників, знаходячи корені
квадратних тричленів
і, скориставшись відомою формулою
,
а потім скоротимо спільні множники:
.
Аналогічно обчислюються границі, що містять найпростіші ірраціональні вирази, і які також приводять до невизначеностей типу . При цьому на попередньому етапі треба позбутися ірраціональності в ірраціональному виразі, який має нульове граничне значення, помножаючи і чисельник і знаменник дробу на так званий спряжений ірраціональний вираз та використовуючи формули скороченого множення:
і
.
Приклад.
Функція
називається нескінченно
великою
при
,
якщо для будь-якого М>0 знайдеться
такий окіл цієї точки, що для всіх значень
х із цього околу виконується нерівність:
.
Означення означає, що модуль функції
стає більше будь-якого наперед заданого
числа, тобто необмежено зростає, коли
.
Отже, в силу означення границі нескінченно
велика при
функція не має границі в цій точці. При
цьому пишуть
або
.
Функція
називається нескінченно
малою
у точці х=а,
якщо
.
Означення означає, що модуль функції
стає менше будь-якого наперед заданого
числа, коли
.
Теорема. Про зв`язок між нескінченно великими і нескінченно малими.
Якщо
- нескінченно мала при
,
то обернена до неї величина
нескінченно
велика при
;
якщо
-
нескінченно велика при
,
то величина, обернена до неї,
-
нескінченно мала при
.
Приклад.
а)
;
б)
;
в)
- невизначеність типу
.
Для обчислення границі винесемо множник
(старший степінь) за дужки. З огляду на
те, що
,
коли
,
значимо
;
г)аналогічно,
.
Важливий
приклад еквівалентних нескінченно
малих дає нам так звана перша
визначна границя:
.
Таким
чином,
~x,
коли x→0. виходячи з цього можна також
показати, що sinx~tgx~arcsinx~arctgx~x, (x→0)
Приклад:
а)
|tg5x²~5x²,
sin2x~2x, x→0|=
.
б)
Друга
визначна границя
,
де е
– постійна введена Л. Ейлером (ірраціональне
число. Що записується у виді нескінченного
неперіодичного десяткового дробу),
Так
називають границю (невизначеність
типу
)
Друга визначна границя може бути записана і в таких формах:
.
Приклад.
Завдання для самостійної роботи
Обчислити границю:
1.
6.
Відповідь:
Відповідь:
2.
7.
Відповідь:
Відповідь:
0
3.
8.
Відповідь:3 Відповідь:
4.
9.
Відповідь:
0,1 Відповідь:
5.
10.
Відповідь:-1,5 Відповідь:
