Одна из форм записи второго замечательного предела
.
Второй замечательный предел раскрывает неопределенность вида .
Пример
Вычислить предел .
Решение
Предел основания , а показатель степени при , т.е. имеет место неопределенность вида . Выделим целую часть основания степени
и применим второй замечательный предел:
, учитывая, что .
Непрерывность функции
Пусть функция определена в некоторой окрестности точки .
Определение. Функция называется непрерывной в точке , если она имеет предел в точке и этот предел равен – значению функции в точке :
.
Таким образом, для того чтобы функция была непрерывна в точке , необходимо и достаточно выполнение трех условий:
1) функция должна быть определена в точке ;
2) должны существовать пределы функции при как слева, так и справа, т.е. и ;
3) эти пределы должны быть равны между собой и равны значению функции в точке , т.е. .
Если хотя бы одно из этих условий не выполнено, то говорят, что функция имеет разрыв в точке и точку называют точкой разрыва функции .
Точки разрыва следует искать среди точек, не входящих в область определения функции.
Классификация точек разрыва
Определение. Если в точке функция имеет пределы слева и справа и они равны между собой, а в точке
или функция не определена, то точка называется точкой устранимого разрыва функции .
В этом случае функцию можно доопределить в точке так, чтобы она стала непрерывной, т.е. положить
.
Определение. Если в точке функция имеет конечные пределы слева и справа, причем , то точка называется точкой разрыва функции 1-го рода.
При переходе через точку значение функции претерпевает скачок, измеряемый разностью .
Определение. Точка называется точкой разрыва 2-го рода, если в этой точке хотя бы один из пределов (справа или слева) не существует или равен .
Пример
В точках и для функции установить характер точек разрыва.
Решение
Область определения функции . Данная функция непрерывна во всех точках, кроме точек и , которые не входят в область определения функции.
Исследуем точку , находя ее односторонние пределы в этой точке:
если , то , тогда предел слева ,
если , то , тогда предел справа .
Так как односторонние пределы конечны, но не равны между собой, то в точке функция имеет разрыв 1-го рода (скачок функции).
Исследуем точку , находя ее односторонние пределы в этой точке:
если , то , тогда ,
если , то , тогда .
Так как односторонние пределы равны , то в точке функция имеет разрыв 2-го рода.
Правила дифференцирования
Определение. Производной функции в данной точке х называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента, при , если он существует.
По определению
.
Таблица производных
№ | № | ||
, | |||
Правила дифференцирования
1. Производная постоянной равна нулю: .
2.
Теорема. Если каждая из функций и дифференцируема в данной точке х, то сумма, разность, произведение и частное (частное при условии ) так же дифференцируемы в этой точке, причем имеют место формулы:
1) ,
2) ,
3) .
Следствие. Постоянный множитель можно выносить за знак производной:
.
Пример
Используя таблицу производных и правила дифференцирования, найти производную функции .
Решение