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Математика для юристов - Д.А. Ловцова

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☆

'%

yT y

 

 

u100%.

 

 

 

Ɍɚɛɥɢɰɚ 4.2

yT

 

 

 

 

 

 

i

0

1

2

3

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ. Ɍɚɛɥ.4.2 ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɞɚɧɧɵɟ

ɝi

2001

2002

2004

2005

ɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟ ɡɚɪɟɝɢɫɬɪɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɩɪɟ-

ɉi

215

226

274

285

ɫɬɭɩɥɟɧɢɣ ɉ ɜ ɝɨɪɨɞɟ Ȼ. ɡɚ ɩɨɫɥɟɞɧɢɟ

 

 

 

 

 

ɝɨɞɵ ɝ.. ȼɨɫɩɨɥɧɢɬɶ ɧɟɞɨɫɬɚɸɳɢɟ ɫɜɟɞɟɧɢɹ ɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟ ɉ ɡɚ 2003 ɝɨɞ ɢ ɧɚɣɬɢ ɨɠɢɞɚɟɦɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɉ ɜ 2006 ɝɨɞɭ.

Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɉɨ ɬɚɛɥ. 4.2 ɫɬɪɨɢɦ ɝɪɚɮɢɤ (ɪɢɫ. 4.7).

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ (4.3) ɞɥɹ ɝ1 2003 ɧɚɯɨɞɢɦ, ɱɬɨ k

1. ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɟɦ ɷɬɨ

ɡɧɚɱɟɧɢɟ k ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ (4.2) ɢ ɜɵɱɢɫɥɹɟɦ

 

 

 

ɉ

ɉ2

ɢɫɤɨɦɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɉ1:

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

ɉ1 ɉ1

ɉ2 ɉ1

u(ɝ1 ɝ1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɝ2 ɝ1

 

 

 

 

ɉ1

226

274 226

u(2003 2002) 250.

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2004 2002

ɉɪɨɜɟɪɢɦ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɣ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ, ɡɚɞɚɜ

 

 

 

 

 

 

ɬɨɱɤɭ (ɝ1,ɉ1) ɧɚ ɝɪɚɮɢɤɟ (ɪɢɫ. 4.7).

 

200

 

 

 

 

ɝ

 

Ɂɧɚɱɟɧɢɟ ɉ2 ɦɨɠɧɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɩɪɹ-

2002

2003

2004

2005

ɝ2 2006 ɧɚɨɫɢ ɚɛɫɰɢɫɫ ɢ ɧɚɣɬɢ ɬɨɱɤɭɉ2

2001

2006

ɦɨ ɩɨ ɝɪɚɮɢɤɭ, ɞɥɹ ɱɟɝɨ ɡɚɞɚɬɶ ɬɨɱɤɭ

 

 

 

 

 

 

ɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɩɪɹɦɨɣ (ɪɢɫ. 4.7).

 

 

Ɋɢɫ.4.7

 

 

Ɍɟɦ

ɧɟ

ɦɟɧɟɟ

ɧɚɯɨɞɢɦ

k 2

ɞɥɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɝ2 2006, ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉ2 ɉ2 ɉ3 ɉ2 u(ɝ2 ɝ2)

ɝ3 ɝ2

274 285 274 u(2005 2004) 285.

2005 2004

4.3. Предел функции

Ⱦɥɹ ɧɚɱɚɥɚ ɭɤɚɠɟɦ ɧɚ ɬɨ, ɱɬɨ ɦɨɞɭɥɶ ɪɚɡɧɨɫɬɢ

 

 

 

 

 

 

°p q°

 

 

 

ɱɢɫɟɥ p ɢ q ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɸ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɟɠɞɭ

 

 

 

 

ɷɬɢɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ ɧɚ ɱɢɫɥɨɜɨɣ ɨɫɢ (ɪɢɫ. 4.8).

p

 

q

Ⱥ ɬɟɩɟɪɶ ɩɨɹɫɧɢɦ, ɱɬɨ ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɮɪɚɡɚ «x ɫɬɪɟ-

 

ɦɢɬɫɹ ɤ a». ȼɨ-ɩɟɪɜɵɯ, ɷɬɨ ɡɧɚɱɢɬ, ɱɬɨ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ. ɇɨ

 

 

 

 

 

ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɟɝɨ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ

Ɋɢɫ. 4.8

 

ɛɥɢɠɟ ɤ ɱɢɫɥɭ ɚ, ɱɟɦ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɟ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɦɚɥɨɟ

 

G!0 ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɚɧɟɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ ɛɭɞɟɬ ɜɵɩɨɥɧɟɧɨ ɭɫɥɨɜɢɟ ~x a~ G, ɬɨ ɟɫɬɶ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ x ɞɨ a ɛɭɞɟɬ ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ G. ɂ ɩɨɫɥɟ-

51

ɞɭɸɳɢɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ x ɧɢɤɨɝɞɚ ɧɟ ɧɚɪɭɲɚɸɬ ɷɬɨ ɭɫɥɨɜɢɟ. Ɏɚɤɬ «x ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ a» ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɟɣ xoa.

ɑɢɫɥɨ A ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɩ ɪ ɟ ɞ ɟ ɥ ɨ ɦ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x) ɩɪɢ x, ɫɬɪɟɦɹɳɟɦɫɹ ɤ a, ɟɫɥɢ ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɝɨ H ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ G, ɱɬɨ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ y ɞɨ A ɛɭɞɟɬ ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ H, ɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ x ɞɨ a — ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ G.

Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɷɬɨ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ ɬɚɤ:

lim f(x) A ,

 

xoa

 

 

 

 

 

 

 

ɚ ɫɦɵɫɥ ɷɬɨɣ ɡɚɩɢɫɢ ɩɨɹɫɧɹɟɬ ɪɢɫ.4.9.

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ. Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɭɸ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɬɨɱɟɤ ɧɚ

ɱɢɫɥɨɜɨɣ ɨɫɢ:

 

 

x0 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

A

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

x1 2 1

1.5,

 

~y A~

 

y

 

 

 

 

H

 

1

21

 

 

 

f(x)

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~xk a~

 

x2 2 22

1.75, …,

 

 

 

 

 

 

xk 2 1

,…

 

 

 

 

x

a

 

 

2k

 

 

 

 

 

Ʌɸɛɨɟ ɢɡ ɷɬɢɯ ɱɢɫɟɥ ɦɟɧɶɲɟ

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ.4.9

 

a 2.

ɇɨ ɩɨ ɦɟɪɟ ɪɨɫɬɚ ɡɧɚɱɟ-

 

 

 

 

ɧɢɹ k ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɢ ɤɨɥɢɱɟ-

ɫɬɜɨ ɬɚɤɢɯ ɱɢɫɟɥ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɜɫɟ ɬɟɫɧɟɟ ɢ ɬɟɫɧɟɟ ɫɤɚɩɥɢɜɚɸɬɫɹ ɨɤɨɥɨ

ɬɨɱɤɢ a. Ɋɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ~xk a~ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɢ ɫ ɤɚɠɞɵɦ ɧɨɜɵɦ k ɦɨɠɟɬ

ɫɬɚɬɶ ɦɟɧɶɲɟ ɥɸɛɨɝɨ ɧɚɩɟɪɟɞ ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ G!0.

 

 

 

 

Ʉɚɠɞɨɦɭ ɡɧɚɱɟɧɢɸ x ɢɡ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ x0, xk,

, xk, ɨɬɜɟ-

ɱɚɟɬ ɫɜɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x). ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y

x2

ɫɨɫɬɚɜɹɬ ɬɚɤɭɸ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɭɸ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ:

 

 

 

 

 

 

y0 12 1,

y1 1.52

2.25,

y2

1.752

3.0625,

,

§

1 ·

2

 

 

 

 

 

 

 

yk ¨2

¸

,

 

 

 

 

 

 

 

©

2k ¹

 

 

 

ɜɫɟ ɛɥɢɠɟ ɤ A

4 ɢ ɫ ɤɚɠ-

Ʉɚɤ ɜɢɞɢɦ, ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ yk

ɞɵɦ ɧɨɜɵɦ k ɪɚɡɧɨɫɬɶ ~yk A~ ɦɨɠɟɬ ɫɬɚɬɶ ɦɟɧɶɲɟ ɥɸɛɨɝɨ ɧɚɩɟɪɟɞ

ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ H!0.

 

 

 

 

 

 

 

ɂɡɥɨɠɟɧɧɨɟ ɝɨɜɨɪɢɬ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ

 

 

 

 

 

 

lim x2 4 .

xo2

52

Ⱦɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨ, ɩɨɥɨɠɢɦ H 2 3#0.13 ɢ ɧɚɣɞɟɦ G. ɂɡ ɭɫɥɨɜɢɹ

 

§

 

 

1 ·

2

 

 

 

 

 

 

4

 

1

 

k 2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~yk 4~

¨

2

 

 

¸

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#2

2

 

 

 

2k

22uk

 

©

 

 

2k ¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɧɚɯɨɞɢɦ, ɱɬɨ kt5. Ⱦɚɥɟɟ ~xk 2~

 

 

1

 

2

k

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢ kt5 ɩɨɥɭɱɢɦ, ɱɬɨ G 2 5 ɢ ~xk 2~d2 5#0.03.

Ƚɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ xo f, ɟɫɥɢ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɛɨɥɶɲɟ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɝɨ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɛɨɥɶɲɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ ɱɢɫɥɨ M ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɭɩɢɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ x ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɛɨɥɶɲɟ M, ɢ ɞɚɥɟɟ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ.

Ɍɨɝɞɚ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ lim f(x) A ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ: ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ H!0

xof

ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ M!0, ɱɬɨ~f(x) A~ H ɩɪɢ x!M.

Ƚɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ xo f, ɟɫɥɢ x ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɤɚɠɞɨɟ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ ɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɦɟɧɶɲɟ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɝɨ. ɂ ɤɚɤɨɟ ɛɵ ɛɨɥɶɲɨɟ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɟ ɱɢɫɥɨ M ɧɢ ɧɚɡɧɚɱɢɬɶ, ɧɚɫɬɭɩɢɬ ɦɨɦɟɧɬ, ɤɨɝɞɚ x ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɦɟɧɶɲɟ M, ɢ ɞɚɥɟɟ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ.

Ɍɨɝɞɚ ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɟ lim f(x) A ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɟ: ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ

xo f

H!0 ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɬɚɤɨɟ M!0, ɱɬɨ~f(x) A~ H ɩɪɢ x M.

ɉɭɫɬɶ ɢɦɟɸɬɫɹ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɢ g(x), ɤɨɬɨɪɵɟ ɢɦɟɸɬ ɤɨɧɟɱɧɵɟ ɩɪɟɞɟɥɵ ɜ ɬɨɱɤɟ x a (a – ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɤɨɧɟɱɧɚɹ ɢɥɢ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɚɹ):

lim f(x) A , lim g(x) B .

xoa xoa

ɉɪɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜɚ:

1)

lim C

C , C const, 2)

lim (f(x) r g(x))

A rB,

 

xoa

 

 

 

 

 

xoa

 

3)

lim (f(x)ug(x))

A uB ,

4) lim (Cuf(x))

CuA ,

 

xoa

 

 

 

 

 

xoa

 

 

§

 

·

A

 

 

 

 

5)

lim ¨

f(x)

¸

ɩɪɢ Bz0

ɢ g(x) z0 ɞɥɹ a Gdxda G.

 

B

 

xoa©¨ g(x) ¹¸

 

 

 

ɉɪɟɞɥɨɠɢɦ ɱɢɬɚɬɟɥɸ ɞɚɬɶ ɫɥɨɜɟɫɧɨɟ ɬɨɥɤɨɜɚɧɢɟ ɤɚɠɞɨɦɭ ɢɡ ɷɬɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ.

ɉɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɜɫɟɝɞɚ ɩɪɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɢ ɩɪɟɞɟɥɚ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ ɞɟɥɚɸɬ ɩ ɪ ɹ ɦ ɭ ɸ ɩ ɨ ɞ ɫ ɬ ɚ ɧ ɨ ɜ ɤ ɭ x a ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ ɞɥɹ f(x) ɫ ɬɟɦ, ɱɬɨɛɵ ɧɚɣɬɢ A f(a), ɬɨ ɟɫɬɶ

lim f(x) f(a) A.

xoa

ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɦɨɠɧɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɬɚɤɢɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ:

53

1)

ɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, lim x2

22

4;

 

xo2

 

1

 

 

 

2)

ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim

 

 

f ;

 

 

 

 

 

 

 

xo0 x

 

3)

ɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim

1

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

xof x

 

4)

ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɜ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɣ ɬɨɱɤɟ,

ɧɚɩɪɢɦɟɪ,

lim x2

f .

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɞɜɚ ɱɚɫɬɧɵɯ ɫɥɭɱɚɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ.

ȼɨ ɦɧɨɝɢɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɮɭɧɤɰɢɹ f(x) – ɪɚɰɢɨɧɚɥɶɧɚɹ ɞɪɨɛɶ

g(x) , ɭ ɤɨɬɨɪɨɣ g(x) ɢ h(x) – ɩɨɥɢɧɨɦɵ ɫɬɟɩɟɧɟɣ x: h(x)

g(x) anuxn an-1uxn-1

a0,

 

h(x)

bmuxm bm-1uxm,-

1 b0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɩɪɟɞɟɥ ɷɬɨɣ ɪɚɰɢɨɧɚɥɶɧɨɣ ɞɪɨɛɢ ɩɪɢ xof:

 

 

 

 

§g(x)·

§

a

n

uxn a

n 1

uxn 1

a

0

·

 

lim ¨

 

¸

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

¢ɜɵɧɟ-

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

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¸

¨

 

 

 

bm 1 ux

 

 

 

¸

 

xof©h(x) ¹

xof©bm ux

 

 

 

b0 ¹

 

ɫɟɦ ɡɚ ɫɤɨɛɤɢ xn ɜ ɱɢɫɥɢɬɟɥɟ ɢ xm ɜ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟ ɢ ɜɨɫɩɨɥɶɡɭɟɦɫɹ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ ɩɪɟɞɟɥɨɜ²

an

§

x

n ·

an

u lim xn m .

u lim ¨

 

¸

 

 

 

 

bm

¨

 

m ¸

bm xof

xof© x

 

¹

Ⱥ ɬɟɩɟɪɶ ɪɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɜɫɟ ɜɨɡɦɨɠɧɵɟ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɦɟɠɞɭ n ɢ m.

 

ɉɪɢ n m ɩɨɥɭɱɢɦ n m 0 ɢ lim xn m

 

§

 

 

 

1

 

 

·

 

*

lim

¨

 

 

 

 

 

 

¸

0.

 

 

 

n m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

xof© x

 

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ a

n

uxn

a

n 1

uxn 1

a

0

 

·

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n m

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

bm 1 ux

b0

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof©bm ux

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

*

ɉɪɢ n m ɩɨɥɭɱɢɦ n m 0 ɢ lim xn m

lim 1

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ a

n

uxn

a

n 1

uxn 1

a

0

 

·

 

a

n

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n m

lim ¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

.

 

 

 

 

m

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

bm 1 ux

b0

¸

 

bm

 

 

 

xof©bm ux

 

 

 

¹

 

 

*

ɉɪɢ n!m ɩɨɥɭɱɢɦ n m!0 ɢ lim xn m

f.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

 

§

 

a

n

uxn a

n 1

uxn 1 a

0

·

 

 

 

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɪɢ n!m

lim

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

f.

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

 

 

 

 

 

 

bm 1 ux

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

ɇɚɩɪɢɦɟɪ,

xof©bm ux

 

 

 

 

 

b0 ¹

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

¢n

1, m

2, n m²

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x2

1

 

 

 

¢n

2, m

2, n m, an 1, bm

2²

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x3

1

 

 

 

¢n

3, m

2, n!m² f.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xof 2ux2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

a

n

uxn a

n

1

uxn 1 a

0

·

 

 

 

 

Ɉɬɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ

lim

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

ɩɪɢ n m ɢ

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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bm 1 ux

 

 

 

 

 

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b0 ¹

 

 

 

 

ɩɪɢ n m ɜɵɱɢɫɥɹɟɬɫɹ ɩɨ ɷɬɢɦ ɠɟ ɩɪɚɜɢɥɚɦ, ɚ ɩɪɢ n!m ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

§

 

a

n

uxn

 

a

n 1

uxn 1 a

0

 

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m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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­ f ɩɪɢ ɱɟɬɧɨɦ (n m),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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¯ f ɩɪɢɧɟɱɟɬɧɨɦ (n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɭɫɬɶ f(x) ɢ g(x) ɬɚɤɨɜɵ, ɱɬɨ ɢ

 

lim f(x)

 

0 ,

lim g(x)

 

0 . Ɍɨ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xoa

 

 

 

 

 

 

xoa

 

f(x)

 

ɝɞɚ ɩɪɹɦɚɹ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ x

a ɞɥɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɟɞɟɥɚ

lim

ɞɚɟɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xoa g(x)

 

ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ

0

, ɤɨɬɨɪɵɣ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɶɸ ɜɢɞɚ

0

,

 

0

0

 

 

ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɢ ɜ ɱɢɫɥɢɬɟɥɟ, ɢ ɜ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɫɤɨɥɶ ɭɝɨɞɧɨ ɛɥɢɡɤɢɟ ɤ ɧɭɥɸ, ɧɨ ɧɟ ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɜɧɵɟ ɧɭɥɸ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɧɭɠɧɨ ɜɵɩɨɥɧɢɬɶ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ ɞɥɹ f(x) ɢ g(x), ɢ ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɩɪɟɞɟɥ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɷɬɨɝɨ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ, ɬɨ ɟɫɬɶ

ɪɚɫɤɪɵɬɶ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɶ 0 . ɉɭɫɬɶ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, f(x) ɢ g(x) – ɩɨɥɢ- 0

ɧɨɦɵ. Ɍɨɝɞɚ ɤɚɠɞɵɣ ɢɡ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ f(x) ɢ g(x) ɫɥɟɞɭɟɬ ɪɚɡɥɨɠɢɬɶ ɧɚ ɦɧɨɠɢɬɟɥɢ. Ɉɞɢɧ ɢɡ ɷɬɢɯ ɦɧɨɠɢɬɟɥɟɣ ɢ ɜ ɪɚɡɥɨɠɟɧɢɢ f(x), ɢ ɜ ɪɚɡɥɨɠɟɧɢɢ

g(x) ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɜɟɧ (x a). ɉɨɷɬɨɦɭ ɱɢɫɥɢɬɟɥɶ ɢ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɶ f(x) g(x)

ɫɨɤɪɚɬɢɬɫɹ ɧɚ (x a). Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɨɦ ɛɭɞɟɬ ɧɨɜɚɹ ɞɪɨɛɶ M(x) , ɢ ɨɫɬɚɟɬɫɹ

 

 

 

 

J(x)

ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɩɪɟɞɟɥ

§M(x)·

ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɨɣ. ȼɵɱɢɫɥɢɦ,

lim ¨

 

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xoa©

J(x) ¹

 

55

ɧɚɩɪɢɦɟɪ:

 

x2

 

 

 

 

x2

 

 

§

4ux 21

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4ux 21 (x 7)u(x 3)

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2

 

 

 

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12ux 53

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12ux 35 (x 7)u(x 5)

xo 7© x

 

¹

 

 

lim

x 3

5.

 

xo7 x 5

 

ȼ ɬɟɨɪɢɢ ɩɪɟɞɟɥɨɜ ɨɛɹɡɚɬɟɥɶɧɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɸɬ ɞɜɚ ɩɪɟɞɟɥɚ, ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɯ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɦɢ:

§sin(x)·

ɩɟɪɜɵɣ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ lim ¨ ¸ 1,

xo0© x ¹

 

 

§

§

 

1·

x ·

 

 

 

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ɜɬɨɪɨɣ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɣ ɩɪɟɞɟɥ

lim

 

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x ¹

 

 

 

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¹

 

ȼɧɢɦɚɧɢɟ ɤ ɷɬɢɦ ɩɪɟɞɟɥɚɦ ɨɛɴɹɫɧɹɟɬɫɹ, ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ, ɤɪɚɫɨɬɨɣ ɢ ɢɡɹɳɟɫɬɜɨɦ ɢɯ ɞɨɤɚɡɚɬɟɥɶɫɬɜ (ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɵ ɡɞɟɫɶ, ɤ ɫɨɠɚɥɟɧɢɸ, ɜɵɧɭɠɞɟɧɵ ɨɩɭɫɬɢɬɶ), ɚ ɬɚɤɠɟ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɫ ɢɯ ɩɨɦɨɳɶɸ ɨɬɵɫɤɢɜɚɸɬɫɹ ɦɧɨɝɢɟ ɞɪɭɝɢɟ ɩɪɟɞɟɥɵ.

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɩɪɢɦɟɪ ɫ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟɦ ɜɬɨɪɨɝɨ ɢɡ ɷɬɢɯ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ. ȼɨ ɜɪɟɦɟɧɚ ɪɚɫɰɜɟɬɚ ɜ Ɋɨɫɫɢɢ ɮɢɧɚɧɫɨɜɵɯ ɩɢɪɚɦɢɞ ɤɨɧɰɟɪɧ «Ȼɟɬɬɢ» ɩɪɢɧɢɦɚɥ ɜɤɥɚɞɵ ɧɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ ɩɨɞ 100% (ɬɨ ɟɫɬɶ ɨɛɟɳɚɥ ɭɞɜɨɢɬɶ ɫɭɦɦɭ ɜɤɥɚɞɚ ɡɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ). Ⱥ ɩɪɢ ɜɤɥɚɞɟ ɧɚ 1.5 ɦɟɫɹɰɚ ɫɬɚɜɤɚ ɭɦɟɧɶɲɚɥɚɫɶ ɞɨ 50%, ɩɪɢ ɜɤɥɚɞɟ ɧɚ ɬɪɢ ɧɟɞɟɥɢ – ɞɨ 25%, ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɢ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɢ ɫɪɨɤɚ ɜɤɥɚɞɚ ɜ n ɪɚɡ ɜɨ ɫɬɨɥɶɤɨ ɠɟ ɪɚɡ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɢ ɫɬɚɜɤɚ. Ɉɬɫɸɞɚ ɫɥɟɞɨɜɚɥɨ, ɱɬɨ ɧɭɠɧɨ ɩɨɥɨɠɢɬɶ ɞɟɧɶɝɢ,

ɫɤɚɠɟɦ, ɧɚ ɱɟɬɜɟɪɬɶ ɫɪɨɤɚ, ɩɨ ɢɫɬɟɱɟɧɢɢ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɧɹɬɶ ɭɠɟ

§

 

1

·

ɨɬ

¨1

 

 

¸

4

 

©

 

¹

 

ɜɥɨɠɟɧɧɨɝɨ, ɫɧɨɜɚ ɩɨɥɨɠɢɬɶ ɜɫɟ ɞɟɧɶɝɢ ɧɚ ɱɟɬɜɟɪɬɶ ɫɪɨɤɚ ɢ ɬ.ɞ. Ɍɨɝɞɚ

ɡɚ ɬɪɢ ɦɟɫɹɰɚ ɩɟɪɜɨɧɚɱɚɥɶɧɚɹ ɫɭɦɦɚ ɭɜɟɥɢɱɢɬɫɹ ɜ

§

1 ·

4

¨1

 

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#2.44 ɪɚɡɚ.

4

 

©

¹

 

ȿɫɥɢ ɠɟ ɨɩɢɫɚɧɧɭɸ ɩɪɨɰɟɞɭɪɭ ɩɨɜɬɨɪɹɬɶ ɜɞɜɨɟ ɱɚɳɟ, ɬɨ ɫɭɦɦɚ ɩɟɪɜɨ-

§

 

1·

8

ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɜɤɥɚɞɚɡɚ ɬɪɢɦɟɫɹɰɚ ɭɜɟɥɢɱɢɬɫɹ ɭɠɟ ɜ ¨1

 

 

¸

#2.57 ɪɚɡɚ.

8

©

 

¹

 

ɇɚɣɞɟɦ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɩɪɟɞɟɥ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɜɤɥɚɞɚ.

ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ

§

1 ·

4

§

1·

8

§

 

1 ·16

¨1

 

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¨1

 

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,

¨1

 

 

 

¸

ɧɚɜɨɞɢɬ ɧɚ ɦɵɫɥɶ ɨ

4

8

 

 

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¹

 

©

¹

 

©

 

16 ¹

 

ɬɨɦ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɪɚɡɛɢɟɧɢɢ ɬɪɟɯɦɟɫɹɱɧɨɝɨ ɫɪɨɤɚ ɧɚ n ɱɚɫɬɟɣ ɩɨɥɭɱɢɦ

§

1·n

¨1

 

¸ . Ⱥɬɟɩɟɪɶɭɫɬɪɟɦɢɦ n ɤ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɫɬɢ:

 

©n ¹

56

§

 

1·n

lim ¨1

 

 

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e 2.72.

 

nof©

 

n ¹

 

Ʉɚɤ ɜɢɞɢɦ, ɫɥɨɠɧɵɟ ɩɪɨɰɟɧɬɵ ɩɪɢɜɟɥɢ ɧɚɫ ɤ ɱɢɫɥɭ e – ɨɫɧɨɜɚɧɢɸ ɧɚɬɭɪɚɥɶɧɵɯ ɥɨɝɚɪɢɮɦɨɜ.

ȼɨɩɪɨɫɵ ɢ ɡɚɞɚɱɢ ɞɥɹ ɫɚɦɨɤɨɧɬɪɨɥɹ

1.Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɮɭɧɤɰɢɹ». Ʉɚɤɢɟ ɛɵɜɚɸɬ ɫɩɨɫɨɛɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ?

2.ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɮɭɧɤɰɢɣ:

ɚ) y e-x, xt0;

ɛ) y ln(x), x!0;

ɜ) y x2 1, x R.

3.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɨɛɪɚɬɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ». Ʉɚɤ ɢɡɨɛɪɚɡɢɬɶ ɩɪɹɦɭɸ ɢ ɨɛɪɚɬɧɭɸ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɨɞɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ?

4.ɇɚɣɬɢ ɮɭɧɤɰɢɸ, ɨɛɪɚɬɧɭɸ ɤ y 2 x. ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɩɪɹɦɨɣ

ɢɨɛɪɚɬɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɣ ɜ ɨɞɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ.

5.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɩɨɧɹɬɢɟ «ɫɥɨɠɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ».

6.Ɂɚɩɢɫɚɬɶ ɫɭɩɟɪɩɨɡɢɰɢɢ f(g) ɢ g(f) ɞɥɹ ɮɭɧɤɰɢɣ:

ɚ) f(x) 2ux, g(x) x2;

ɛ) f(x)

2x, g(x) 2ux.

ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɝɪɚɮɢɤɢ ɤɚɠɞɨɣ ɢɡ ɫɥɨɠɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ.

 

 

 

7. ȼɵɞɟɥɢɬɶ ɜɥɨɠɟɧɧɭɸ ɢ ɜɧɟɲɧɸɸ ɮɭɧɤɰɢɢ

ɚ) h(x) e cos(x) 1 ;

 

3

 

ɛ) h(x)

ln(x2 1)

2

.

8.ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɫɦɵɫɥ ɢ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɟ ɩɪɨɰɟɞɭɪɵ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ ɬɚɛɥɢɱɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ.

9.ɉɪɢɜɟɫɬɢ ɮɨɪɦɭɥɵ ɥɢɧɟɣɧɨɣ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ ɬɚɛɥɢɱɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ ɢ ɩɨɹɫɧɢɬɶ ɩɪɨɰɟɞɭɪɭ ɢɯ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɹ.

10.Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ D ɞɨɪɨɠɧɵɯ ɩɪɨɢɫɲɟɫɬɜɢɣ ɫɨ ɫɦɟɪɬɟɥɶɧɵɦ ɢɫɯɨɞɨɦ ɜ ɝɨɞ ɨɬ ɱɢɫɥɚ v ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɟɣ ɧɚ ɨɞɧɭ ɬɵɫɹɱɭ ɧɚɫɟɥɟɧɢɹɨɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦɜɢɞɚ

D(v) 3 v .

(Ⱦɉ)

ɉɨɫɬɪɨɢɬɶ ɬɚɛɥɢɰɭ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ (Ⱦɉ) ɧɚ ɨɬɪɟɡɤɟ [a,b], a 0, b 80, n 4. ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɥɢɧɟɣɧɭɸ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɸ ɷɬɨɣ ɬɚɛɥɢɰɵ ɢ ɧɚɣɬɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹ D ɞɥɹ v1 10 ɢ v2 120 ɩɨ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɢɪɭɸɳɢɦ ɮɨɪɦɭɥɚɦ. Ɉɰɟɧɢɬɶ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ.

57

11. Ɂɚɞɚɧɚ ɬɚɛɥɢɱɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ (ɬɚɛɥ. Ⱥɩɩɪɨ).

Ɍɚɛɥɢɰɚ Ⱥɩɩɪɨ

ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɥɢɧɟɣɧɭɸ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɸ ɷɬɨɣ

 

 

 

 

 

x

0

2

4

6

ɮɭɧɤɰɢɢ. ɇɚɣɬɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹ y ɞɥɹ x1 1 ɢ x2 3.

 

 

 

 

 

y

0

4

4

2

 

12. Ⱦɚɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɩɪɟɞɟɥɭ ɮɭɧɤɰɢɢ. ɉɨɹɫɧɢɬɶ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɟ ɩɪɟɞɟɥɚ ɩɭɬɟɦ ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ. ɉɟɪɟɱɢɫɥɢɬɶ ɜɨɡɦɨɠɧɵɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɩɪɹɦɨɣ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ.

13.ɉɟɪɟɱɢɫɥɢɬɶ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɩɪɟɞɟɥɨɜ.

14.ɉɪɟɞɟɥ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ ɩɪɢ x ɫɬɪɟɦɹɳɟɦɫɹ ɤ f,

ɤf.

15.ɉɨɹɫɧɢɬɶ, ɤɨɝɞɚ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɢ ɤɚɤ ɪɚɫɤɪɵɜɚɟɬɫɹ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧ-

ɧɨɫɬɶ ɜɢɞɚ 0 . 0

16.Ɂɚɩɢɫɚɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɝɨ ɢɡ ɡɚɦɟɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɟɞɟ-

ɥɨɜ.

17.ȼɵɱɢɫɥɢɬɶ:

 

 

§ x2

 

4ux

3

·

 

 

§

4ux2

5

·

 

ɚ)

lim

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3ux

3

 

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§ x5

2ux

·

 

 

 

§ tg(x)·

 

 

 

 

ɜ)

lim

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3ux

2

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xo0© x ¹

 

 

 

 

 

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¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

§

 

 

3

·

2ux ·

 

 

 

§cos(x)

·

 

 

ɞ)

 

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ɟ)

 

 

lim

 

 

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¹

 

 

 

 

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¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. ȼɵɩɨɥɧɢɬɶ ɤɨɧɬɪɨɥɶɧɨɟ ɞɨɦɚɲɧɟɟ ɡɚɞɚɧɢɟ (Ɍɟɫɬ 4. ɎɍɇɄɐɂɂ).

Глава 5. Основы дифференциального исчисления

5.1. Производная

ɉɭɫɬɶ ɞɚɧɚ ɮɭɧɤɰɢɹ y f(x) (ɪɢɫ.5.1). Ɂɚɮɢɤɫɢɪɭɟɦ ɧɟɤɨɬɨɪɭɸ ɬɨɱɤɭ x ɢɡ ɨɛɥɚɫɬɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ Df ɷɬɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ. Ⱥ ɞɪɭɝɚɹ ɬɨɱɤɚ x 'x ɨɬɫɬɨɢɬ ɨɬ x ɧɚ ɜɟɥɢɱɢɧɭ 'x. ȼɟɥɢɱɢɧɚ 'x ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟɦ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ, ɚ ɪɚɡɧɨɫɬɶ 'y f(x 'x) f(x) – ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟɦ ɮɭɧɤɰɢɢ.

ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ x – ɷɬɨ ɩɪɟɞɟɥ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ ɤ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɸ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ, ɤɨɝɞɚ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɟ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ ɧɭɥɸ:

58

Ɋɢɫ.5.1

f'

(x) lim

§

'y ·

lim

§ f(x 'x) f(x)·

 

¨

 

¸

¨

 

¸.

(5.1)

 

'x

 

'xo0©

'x ¹ 'xo0©

¹

 

ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ y f(x), ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ f’(x) ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬ ɟɳɟ ɢ ɬɚɤ: y’.

 

 

ɉɪɨɰɟɫɫ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨɬ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɟɟ ɞɢɮ-

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɮɟɪɟɧɰɢɪɨɜɚɧɢɟɦ.

 

 

 

 

 

 

 

 

B

f(x 'x)

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ.5.1 ɩɨɹɫɧɹɟɬ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ. Ɉɬɧɨɲɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'y

 

 

'y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɟɫɬɶ ɬɚɧɝɟɧɫ ɭɝɥɚ E ɧɚɤɥɨɧɚ ɫɟɤɭɳɟɣ

f(x) A

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'x

 

 

 

 

 

 

 

AB. ȿɫɥɢ ɬɟɩɟɪɶ ɭɫɬɪɟɦɢɬɶ 'x ɤ ɧɭɥɸ, ɬɨ

 

 

 

 

 

 

ɬɨɱɤɚ B ɧɚ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɫɬɚɧɟɬ ɩɪɢɛɥɢ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 'x

ɠɚɬɶɫɹ ɤ ɬɨɱɤɟ A, ɭɝɨɥ E ɭɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ

 

 

 

 

ɡɧɚɱɟɧɢɸ D. Ⱥ D ɟɫɬɶ ɭɝɨɥ ɧɚɤɥɨɧɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɨɣ ɤ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ A. Ɂɧɚɱɢɬ,

ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ x – ɷɬɨ ɬɚɧɝɟɧɫ ɭɝɥɚ ɧɚɤɥɨɧɚ (ɢɥɢ ɭɝɥɨɜɨɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ) ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɨɣ ɤ ɤɪɢɜɨɣ f(x) ɜ ɬɨɱɤɟ ɫ ɚɛɫɰɢɫɫɨɣ x:

f’(x) tg(D).

ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɢɦɟɟɬ ɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɟ ɬɨɥɤɨɜɚɧɢɟ, ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ. ɂɫɚɚɤ ɇɶɸɬɨɧ ɧɚɲɟɥ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɞɥɹ ɦɝɧɨɜɟɧɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɬɟɥɚ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɨ, ɧɨ ɧɟ ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨ (ɬɚɤ, ɤɚɤ ɞɜɢɝɚɥɫɹ ɤɚɦɟɧɶ, ɨɬɜɟɫɧɨ ɛɪɨɲɟɧɧɵɣ Ƚɚɥɢɥɟɟɦ ɫ ɜɟɪɲɢɧɵ ɉɢɡɚɧɫɤɨɣ ɛɚɲɧɢ). ɉɭɫɬɶ ɤ ɦɨɦɟɧɬɭ ɜɪɟɦɟɧɢ t ɬɟɥɨ ɩɪɨɲɥɨ ɩɭɬɶ s(t), ɚ ɤ ɦɨɦɟɧɬɭ t 't – ɩɭɬɶ s(t 't). Ɍɨɝɞɚ ɫɪɟɞɧɹɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɬɟɥɚ ɧɚ ɨɬɪɟɡɤɟ ɜɪɟɦɟɧɢ [t, t 't] ɛɭɞɟɬ ɬɚɤɨɣ:

vɫɪ

s(t 't) s(t)

.

 

 

't

ȿɫɥɢ ɬɟɩɟɪɶ ɭɫɬɪɟɦɢɬɶ 't ɤ ɧɭɥɸ, ɬɨ ɩɪɟɞɟɥɨɦ ɞɥɹ vɫɪ ɢ ɛɭɞɟɬ ɦɝɧɨɜɟɧɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ v(t) ɬɟɥɚ ɜ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ t:

v(t) lim

§s(t 't) s(t)·

c

¨

 

¸

s (t).

't

'xo0©

¹

 

Ɂɧɚɱɢɬ, ɫ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɣ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ f’(x) – ɷɬɨ ɦɝɧɨɜɟɧɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɜɛɥɢɡɢ ɬɨɱɤɢ x.

Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɢɥɥɸɫɬɪɢɪɭɟɬ ɬɨɬ ɜɚɠɧɵɣ ɮɚɤɬ, ɱɬɨ ɞɥɹ ɮɭɧɤɰɢɢ y f(x), ɭ ɤɨɬɨɪɨɣ y ɢ x ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɪɚɡɦɟɪɧɵɦɢ ɜɟɥɢɱɢɧɚɦɢ, ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɟɫɬɶ ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ y, ɞɟɥɟɧɧɚɹ ɧɚ ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ x (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɪɚɡɦɟɪɧɨɫɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɟɫɬɶ ɦ/ɫ ɢɥɢ ɤɦ/ɱɚɫ).

59

Ⱦɥɹ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ x Df ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ f’(x) ɫɚɦɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɮɭɧɤɰɢɟɣ ɨɬ x, ɢ ɟɟ ɦɨɠɧɨ ɩɪɨɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɨɜɚɬɶ:

(f’(x))’ f’’(x).

ɉɨɥɭɱɢɦ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ ɨɬ f(x) ɜɬɨɪɨɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ – ɭɫɤɨɪɟɧɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ f(x) ɜɛɥɢɡɢ ɬɨɱɤɢ x. ȼɬɨɪɚɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɬɨɠɟ ɟɫɬɶ ɮɭɧɤɰɢɹ ɨɬ x. ɉɪɨɞɨɥɠɚɹ ɷɬɨɬ ɩɪɨɰɟɫɫ, ɧɚɣɞɟɦ f(n)(x) – ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ ɨɬ f(x) n-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ. ȿɫɥɢ ɜɫɟ n ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ ɨɬ f(x) ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɬ, ɬɨ ɝɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ f(x) ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɭɟɦɚ n ɪɚɡ. ɇɨ ɞɥɹ ɥɸɛɨɝɨ n

f(n)(x) f(n-1)(x) c,

ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ f(n)(x)ɩɨɪɹɞɤɚ n – ɷɬɨ ɩɟɪɜɚɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ (n 1)-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ f(n-1)(x), ɩɨɷɬɨɦɭ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɢɡɭɱɢɬɶ ɩɨɞɪɨɛɧɨ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸɩɟɪɜɨɝɨɩɨɪɹɞɤɚ f’(x).

ɋɮɨɪɦɭɥɢɪɭɟɦ ɩɪɚɜɢɥɚ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ. Ɉɧɢ ɛɚɡɢɪɭɸɬɫɹ ɧɚ ɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜɚɯ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ (ɤɨɬɨɪɵɟ ɨɫɧɨɜɚɧɵ ɧɚ ɫɜɨɣɫɬɜɚɯ ɩɪɟɞɟɥɨɜ, ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ ɱɟɪɟɡ ɩɪɟɞɟɥ).

Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.1

a)

(C)’ 0, C const

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

(xp)’ puxp 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

(ln(x))’

1

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

d)

(loga(x))’

1

u

1

 

 

ln(a)

 

 

 

 

x

e)

(ex)’ ex

 

 

 

 

 

 

f)

(ax)’ axuln(a)

 

 

 

 

g)

(sin(x))’ cos(x)

 

 

h)

(cos(x))’ sin(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ȿɫɥɢ C,D const, ɬɨ

(Cuf(x) Dug(x))’ (Cuf(x))’ (Du g(x))’ Cuf’(x) Dug’(x)

(ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɫɭɦɦɵ ɟɫɬɶ ɫɭɦɦɚ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ, ɤɨɧɫɬɚɧɬɭ ɦɨɠɧɨ ɜɵɧɨɫɢɬɶ ɡɚ ɡɧɚɤ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ).

2. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɣ:

(f(x)ug(x))’ f’(x)ug(x) f(x)ug’(x).

3. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɮɭɧɤ-

ɰɢɣ:

§

 

·c

c

c

¨ f(x)

¸

f (x)ug(x) f(x)ug (x) .

¨

 

¸

 

g2(x)

 

©g(x)¹

 

4. ɉɪɨɢɡɜɨɞɧɚɹ ɫɥɨɠɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ f(s(x)) f(s):

(f(s(x)))’ f’(s)us’(x) fs' us'x

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