Определение. Если по некоторому закону каждому натуральному числу n поставлено в соответствие вполне определенное число , то говорят, что задана числовая последовательность :
Числа называются членами последовательности, а число – общим членом последовательности.
Определение. Число а называется пределом числовой последовательности , если для любого, даже сколь угодно малого положительного числа , найдется такой номер , что для всех членов последовательности с номерами верно неравенство
.
Обозначается .
Последовательность, имеющая предел, называется сходящейся, в противно случае – расходящейся.
Определение. Последовательность называется бесконечно малой, если для любого сколь угодно малого положительного числа можно подобрать такой номер N, что, начиная с этого номера (т.е. для всех ), будет выполнено неравенство
.
Обозначается: б.м. .
Определение.
1. Последовательность называется положительной бесконечно большой, если для любого сколь угодно большого числа M найдется такой номер N, что для всех n, начиная с этого номера, выполняется неравенство
Обозначается
2. Последовательность называется отрицательной бесконечно большой, если для любого сколь угодно большого по модулю отрицательного числа M найдется такой номер N, что для всех n, начиная с этого номера, выполняется неравенство
Обозначается
Последовательность , все члены которой отличны от нуля, - бесконечно малая тогда и только тогда, когда последовательность бесконечно большая.
Кроме того, полезно иметь в виду следующее:
1. Пусть . Тогда
2. Пусть (в том числе ), (соответственно, , в том числе ), Тогда (соответственно, ).
Предел функции
Определение. Окрестностью точки называется любой интервал с центром в точке .
Определение. Число А называется пределом функции f (x) при , если для любого найдется такое, что при
Это записывают так: .
Практическое вычисление пределов основывается на следующих свойствах.
Если существуют и , то
1) ;
2) ;
3) (при ).
Определение.
1. Число А называется пределом функции f (x) при , если для любого числа найдется такое число , что для всех значений выполняется неравенство .
Обозначается:
2. Число А называется пределом функции f (x) при , если для любого числа найдется такое число , что для всех значений выполняется неравенство .
Обозначается:
Определение.
1. Пусть функция f (x) определена в правой полуокрестности точки а, т.е. на некотором интервале , где . Тогда говорят, что число А называется пределом функции f(x) справа в точке а (или правосторонним пределом), если для любой последовательности , сходящейся к а и такой, что все ее члены больше, чем а, соответствующая последовательность значений функции сходится к числу А.
Обозначается:
2. Пусть функция f (x) определена в левой полуокрестности точки а, т.е. на некотором интервале , где . Тогда говорят, что число А называется пределом функции f(x) слева в точке а (или левосторонним пределом), если для любой последовательности , сходящейся к а и такой, что все ее члены меньше, чем а, соответствующая последовательность значений функции сходится к числу А.
Обозначается:
Очевидно, что существует в том и только в том случае, когда существуют и односторонние пределы и , причем все три числа равны, т.е.
= = .
Замечательные пределы.
Первый замечательный предел
Второй замечательный предел
Непрерывность функции
Определение. Функция называется непрерывной при х = а
(в точке а), если:
1) функция определена в точке а и ее окрестности;
2) существует конечный предел функции в точке а;
3) этот предел равен значению функции в точке а, т.е.
.
Определение. Функция, непрерывная во всех точках некоторой области, называется непрерывной в этой области.
Определение. Точка а, в которой нарушено хотя бы одно из трех условий непрерывности функции, называется точкой разрыва функции.
Если в точке а существуют конечные пределы и , такие что , то а называется точкой разрыва первого рода. Если в точке а существует конечный предел , а не определено или , то эта точка называется точкой устранимого разрыва. Точки разрыва первого рода функции, не являющиеся точками устранимого разрыва, называются точками скачка этой функции, при этом величина называется скачком функции в точке а.
Если хотя бы один из пределов и не существует или равен бесконечности, то точку а называют точкой разрыва второго рода.
Решение типового задания.
Пример 1. Найти
Решение. Так как пределы числителя и знаменателя при равны нулю, то мы имеем неопределенность вида . «Раскроем» эту неопределенность, разложив числитель и знаменатель на множители и сократив их далее на общий множитель (x +2):
Пример 2. Найти .
Решение. Подстановка предельного значения аргумента приводит к неопределенности вида . Так как под знаком предела стоит отношение двух многочленов, то разделим числитель и знаменатель на старшую степень аргумента, т.е. на x 4. В результате получим
поскольку при функции 5/ x 3 и 7/ x 4 являются бесконечно малыми.
Пример 3. Найти
Решение. Здесь мы также имеем неопределенность вида .
Домножим числитель и знаменатель дроби на выражение, сопряженное к числителю:
Пример 4. Найти
Решение. Так как под знаком предела, то
Пример 5. Найти
Решение.
Задачи №91-120:
Найти пределы (не применяя правило Лопиталя):
91. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
92. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
93. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
94. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
96. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
97. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
98. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
99. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
100. | а) | б) | |||||
в) | г) | ||||||
101. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
102. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
103. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
104. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
105. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
106. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
107. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
108. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
109. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
110.а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
111. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
112. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
113. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
114.а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
115. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
116. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
117. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
118.а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
119. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||
120. а) | б) | ||||||
в) | г) | ||||||