Файл: Тарасов, Н. П. Курс высшей математики для техникумов учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 186
Скачиваний: 2
Таким образом, например, находим
|
lim |
sinx = |
sin •?•= 1, |
|
я |
|
л |
|
lim |
t g x = |
t g - J = l , |
lim |
lg sin л; = lg sin ~ — lg 1 |
||
я |
|
|
^ |
И Т. П. |
|
|
|
Вместе с тем |
такая простота нахождения пределов |
||
н е п р е р ы в н ы х |
функций позволяет в ряде случаев до |
статочно легко находить и пределы функций, не являю щихся непрерывными в данной точке.
Пусть, например, требуется |
найти |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
,. |
sin2x |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
lim |
|
|
. |
|
|
|
|
|
В точке * = |
-7г функция •s l n 2 *: - |
|
имеет |
разрыв: cos-^- = 0, |
||||||||
|
|
£i |
COS X |
|
|
|
|
£t |
|
|||
и так как деление на нуль |
невозможно, то при х = — |
|||||||||||
дробь |
|
теряет смысл; другими словами, |
рассматри |
|||||||||
ваемая функция вовсе не определена в точке у , |
а |
по |
||||||||||
этому |
имеет |
|
разрыв |
в этой точке. Но при |
|
|
зна |
|||||
чение |
х = ~ |
|
из рассмотрения |
|
исключается |
(см. § |
30); |
|||||
cos X ф 0 при |
я |
и |
|
|
|
sin 2х |
|
сокра |
||||
2 ' |
|
е н и е |
S l |
"2 * • можно |
||||||||
|
|
|
И выражениы Р |
а ж |
|
T o I F |
|
|
|
|||
тить на cos х: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
sin 2JC |
2 sin X cos |
x |
• 2 sin x. |
|
|
|
|||
|
|
|
COS X |
COS X |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
S ÎГ1 |
|
|
|
|
î ï |
|
Отсюда следует, что функция • ^ х - и 2sin* |
при |
х-*-^ |
изменяются одинаковым образом. Функция 2sinx не прерывна в точке * —у*» поэтому limя (2sin*) =
128
= 2 sin-5-= 2. Следовательно, и lim
же образом находим
s i n2 x 2. Подобным
COS X
l i m Ï I + Л . - 3 |
- ] |
i |
m (VZTs-.3)02+5 |
+ 3) |
^ |
* + 4 x - 4 |
Л Н М |
( X - 4) ( K x + 5 + 3) |
|
||
= |
,• |
|
Л- + 5 —9 |
,. |
1 |
Um |
|
r = lim •,/•-— |
|||
|
*->4 |
( . ѵ - 4 ) ( К л г + 5 + - з ) |
х->іУх |
+ 5 + 3 |
§ 38. Равномерное движение и его скорость. Скорость изменения линейной функции. 1. Если отношение пути, пройденного материальной точкой за любой промежу ток времени, к этому промежутку времени есть вели чина постоянная, то такое движение точки называется равномерным. Это постоянное отношение определяет расстояние, которое проходит точка в единицу времени (в секунду, минуту, час) и называется скоростью рав номерного движения.
Допустим, |
что материальная |
точка, |
движущаяся |
|||
равномерно, к началу |
отсчета времени, которое мы при |
|||||
мем |
равным |
нулю, уже прошла |
путь s0. Пусть t — лю |
|||
бой |
момент |
времени, |
отсчитываемый от 0. |
Обозначим |
||
через |
s длину пути, |
пройденного точкой |
к |
этому мо |
менту. Так как s отсчитывается от того же начала, что
и s0, то расстояние, |
пройденное точкой за время t, опре |
делится разностью |
s — so. По определению равномер |
ного движения отношение
^ |
- = ѵ |
|
есть величина постоянная — скорость |
движения точки. |
|
Из этого равенства получаем |
|
|
s = |
vi + s0. |
(8) |
Соотношение (8) называется законом равномерного движения. Мы видим, что равенство (8) представляет собой функцию первой степени относительно t. Итак,
закон равномерного движения определяется функцией первой степени относительно t. Коэффициент ѵ есть ско рость равномерного движения (величина постоянная).
Нетрудно показать, что и обратно, функция
s = kt + b |
(9) |
5 Н, П, Тарасов |
129 |
п е р в о й с т е п е н и относительно |
времени |
t |
{k и 6 |
— |
постоянные величины) выражает |
закон |
р |
а в н о м е |
р |
н о г о |
движения. В самом |
деле, возьмем некоторый (лю |
|
бой) момент времени t. Путь, пройденный |
материальной |
||
точкой |
к моменту времени |
t, определится |
соотношением |
(9). Возьмем теперь другой момент времени t\. Путь,
пройденный |
точкой |
к |
моменту |
t\, |
обозначим |
через |
S\. |
|||||||
В силу соотношения |
(9) |
получаем |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
s, = |
Ых + |
Ь. |
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно, за |
промежуток |
времени t\ — t |
точка |
||||||||||
пройдет |
путь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
пли |
|
|
s, — s = |
{kti |
+ b) - {kt + |
b), |
|
|
|
|||||
|
|
|
Si — s = |
k (/, |
— /), |
|
|
|
|
|||||
откуда |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Так как k — величина |
постоянная, то мы приходим |
к |
та |
|||||||||||
кому |
заключению: |
движение, |
заданное законом |
s |
= |
|||||||||
= |
kt |
+ |
b, характеризуется |
тем, |
что |
отношение |
пути, |
|||||||
пройденного |
точкой |
за |
любой |
промежуток |
времени, |
|||||||||
к |
этому |
промежутку времени есть |
величина |
п о с т о я в - |
||||||||||
II а я. А |
это |
и есть |
определение |
р а в н о м е р н о г о |
дви |
|||||||||
жения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разность t\ — t есть приращение At времени, а раз ность Si—s — As — приращение пути (см. § 36). Сле довательно, в силу равенства (10) можем сказать, что скорость' и равномерного движения есть отношение при ращения As пути s к вызвавшему его приращению At времени t:
2. Закон изменения длины / пружины в зависимости от нагрузки Р определяется соотношением
l = kP + lQ, |
(11) |
где k и /о — величины постоянные |
(известный в технике |
закон Гука), Как и для закона равномерного движения, получаем
АР — R -
130
Это отношение, определяет удлинение пружины, прихо дящееся на единицу изменения нагрузки. Следователь но, оно показывает, насколько быстро изменяется длина пружины при изменении нагрузки. Поэтому величина
-£р может быть названа скоростью изменения длины
пружины относительно изменения нагрузки.
Согласно формуле (11) длина I пружины есть функ ция первой степени относительно нагрузки Р. Значит, процесс изменения длины пружины в зависимости от нагрузки есть процесс равномерный. И опять мы видим, что скорость равномерного процесса определяется отно шением приращения А/ функции / к вызвавшему его
приращению АР аргумента |
Р. |
|
3. Возьмем функцию |
|
|
y = |
kx + b. |
(12) |
Если X и у рассматривать как величины математиче ские, т. е. не приписывать им никакого конкретного со держания, то функция первой степени (12) будет выра жать просто процесс изменения переменной величины у в зависимости от изменения величины х.
Отношение ' f f ' = = * определяет тогда изменение
функции у , приходящееся на единицу изменения аргу мента X. По аналогии с понятием скорости равномер ного движения и скорости изменения длины пружины —
отношение |
естественно |
назвать |
скоростью |
измене |
ния функции у |
относительно |
аргумента |
х. |
|
Как известно из аналитической геометрии, графиком |
||||
функции п е р в о й степени |
( 12) служит п р я м а я ли |
|||
н и я . Поэтому |
функцию (12) |
называют также |
линейной |
функцией. Коэффициент к называется угловым коэффи
циентом прямой, определяемой уравнением: у = |
kx -f- b. |
|
Будем этот коэффициент называть также угловым |
||
коэффициентом линейной |
функции. Соотношение |
|
показывает, что скорость |
изменения линейной |
функ |
ции (12) |
|
|
у = |
kx - j - b |
|
5* |
|
131 |