Файл: Шмелев, П. А. Пределы функций и последовательностей учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 0
Пример 2. |
|
|
|
sin X |
|
|
|
|
|
|
■—sinx |
||
. . |
tg А' —SinX |
- lim • |
cosX |
|||
lim — ------------- |
|
sin |
7x |
|||
x+o |
x-sin5x-tg7x |
x —> 0 |
. _ |
|||
|
|
|
X |
• sin o x |
• cos |
7X |
|
lim |
sin X |
1—COS X |
|
cos7x\ |
|
|
|
siri5x-sin7x |
cos X |
|
||
|
. v - 0 |
|
|
, ■ |
sin .V' ,. |
— lim |
--------lim |
x - » 0 |
jt-.o |
1 |
|
|
2sina — |
|
cos7X |
lim ---- |
2 |
cos X |
*-o sin5x- |
|
sin7x |
||
1 |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
sin— |
|
|
sin — |
|
1 |
1 |
||||
-2 lim |
---------- lim --------- |
=2 - |
|||||||||
*-.0 |
sin |
5x |
|
*-*o |
sin 7x |
10 |
14 |
70 |
|||
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
Пример 3. Вычислить lim |
sin xn |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
.v-0 |
Sin,n.v |
|
|
||
Р е ш е н и е . |
Рассмотрим случаи |
|
|
||||||||
1) n = m. Тогда |
lim |
— = lim |
sin7)1 |
||||||||
|
|
|
|
jc-o |
sinn X |
*_*o |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
sinx n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim ■ |
x n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*-o |
|
= 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
sinX \ n |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
v->0 |
|
|
|
|
|
2) n>m. Пусть n= m + k, где k>0. Тогда |
|
||||||||||
|
|
|
Иm |
|
ЭІІ1 Ar |
— lim |
m+k |
|
|
||
|
|
|
--------- |
sinx' |
|
|
|||||
|
|
|
x-И) |
|
sinm X |
|
x - * 0 |
Sin" |
|
|
|
= |
lim [ sin^ ” - |
. (—Z— Y |
•**] = 1 -1 -0 = 0 . |
|
|||||||
|
x-*0 L Xm+k |
\ sinx j |
\ |
|
|
||||||
3) n < m. Пусть n + p — m, где p >Q. Тогда |
|
||||||||||
|
|
|
lim - |
sinxn |
_ lim |
sinxn |
|
|
|||
|
|
|
JC-0 |
|
sinmX |
|
A'-+0 |
1ntP; |
|
|
|
lim |
|
sin xn |
. ( |
* |
|
' n+p |
j = |
1 • 1 0 0 = 0 0 , |
|||
|
*-*o |
|
xn |
|
\ |
sin X |
>) |
xP |
|
|
76
Пример 4.
lim |
cos 2x |
lim |
COS“ X — sin-x |
||
|
sin X 4 - COS X |
x~* |
к sin X 4 - COS X |
||
Х - + |
7 |
|
T |
|
|
|
= |
lim (cos* — sinx ) = y r2~. |
|||
Пример 5. |
ВычислитьПіт |
sin X |
|
||
|
|
|
Зк |
Sin 6.V |
0
Р е ш е н и е . Здесь неопределенность вида — . Формула
(В) неприменима, так как х стремится |
не к нулю, а к Зя. |
|||||
Делаем замену переменной у — х —Зя. Так |
как при ді-і-Зя |
|||||
0, у фО при л: ^ З я , а. х = у +3я, то |
имеем |
|||||
lim |
sin X |
,. |
sin (у +3я) |
.. |
— sin у |
|
sin 6x |
= lim |
— |
- — hm ■ |
} |
||
|
у—10 |
sin(6y+ 18n) |
у.,о |
sin 6y |
|
Пример 6.
lim cos ax — cos bx j:-*0
b |
a |
Ь — a |
2-sin • |
— .V'Sin — - — X |
=lim- дг-»0
|
sin- |
|
sm - |
|
= |
21 im |
■lim • |
|
|
|
j:-*0 |
Jt-t0 |
X |
|
|
=2 b + a |
|
b * - a 2 |
|
Пример 7. |
Вычислить lim |
|
TtX |
(p ф 0). |
( a —p )-tg ---- |
||||
|
л-->р |
|
2p |
|
Р е ш е н и е . Имеем неопределенность вида 0-°о. Пола гаем X — р — у . Тогда х — у ф р , причем у ф 0 при .ѵ Фр, а при х^-р у-*-0. Следовательно,
lim (х —p) tg ~ ~ — lim [ y-tg я(>' + р).1 -
X-*р 2р у-о L 2р J
— lim |
_ + |
_5L')1 = |
lim |
|
|
и-о |
|
|
/J |
у->о |
|
|
■lim /- |
2р , |
|
|
|
|
У |
•cos —— ____ 2р_ |
|||
|
|
|
|
ли |
|
|
»-о і . |
пу |
|
2Р |
Л |
|
sin |
----- |
|
|
|
|
|
2р |
|
|
|
77
Пример 8. |
|
|
|
|
|
1-j- tg je—1 |
|
|
|
|||
lim |
**>/" 1 -f- tg А — 1 |
|
|
|
|
1- f t g А |
+1) |
|||||
,v->0 |
s in 3a |
|
i ' i o |
s in 3.A- |
( Y (1 ~ t g А)2 + |
Y |
||||||
= lim |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
COS .V |
У |
О Т |
tg x ) 3 -b |
Y l |
+ |
tg А + 1 |
|
||||
|
*-»o V s in |
3.V |
|
|||||||||
|
|
|
|
— - 1- |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
Пример 9. |
Вычислить |
lim- |
c o s (1 — |
c o s x) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
x+0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
Р е ш е н и е , Здесь неопределенность |
|
|
|
|||||||||
вида — . Умножаем |
||||||||||||
числитель и знаменатель |
на |
(1—cosx)2 |
и разбиваем |
предел |
||||||||
на произведение двух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
l i m |
1— COS (1— COSA-) |
|
l i m |
1— cos (1— cos а) |
|
(1— COSA)3 |
||||||
------------- ---------------— = |
------------------------— |
— - l i m |
-------------—- |
|||||||||
*->0 |
|
|
|
A—>0 |
|
(1 — c o s a )2 |
|
x—*0 |
|
|
||
В первом из этих пределов делаем замену |
1—cosх = у. Так |
|||||||||||
как при лг-э-0 |
и //->0, то |
|
|
cosy |
|
|
|
|
|
|||
|
1— c o s (1 — |
c o s а) |
. . |
1 — |
. . |
(1 — |
COSA)3 |
|
||||
|
lim --------- ---------- - = |
lim -------- - • lim —--------- — = |
||||||||||
|
A-.0 |
A1 |
|
|
i/->0 |
|
tj- |
a-»0 |
|
A* |
|
|
|
2 - s i n 2 |
|
|
. . , X |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
4 s m 4 — |
|
|
|
|
|
|
|||
|
— lim ■ |
|
•lim |
|
2 |
= 2- — .4 — |
= — |
|||||
|
i/-»0 |
|
а -»О |
|
|
|
4 |
|
16 |
8 |
К формулам (А), (Б) и (В) сводятся и пределы, содер жащие под своим знаком обратные тригонометрические функции. Чаще всего обратные тригонометрические функции принимают за новые переменные.
Пример 10. Вычислить lim atcsitl ^х- .
|
X —>0 А |
Р е ш е и и е. |
Здесь неопределенность вида —. Полагаем |
|
о |
arcsin3x —у. |
Так. как х —— sin у, |
а |
||
|
|
3 |
|
|
|
l i m |
arcsin За |
|
У |
|
---------------- — lim |
|||
|
А->0 |
А |
у-*о |
|
|
|
|
- f s i n |
|
Пример 11. |
В ы ч и с л и т ь lim |
a r c tg За |
|
|
|
|
*-*о |
tg 5а |
|
при х- -0 у ->0, то
= 3 .
y
78
Р е ш е н и е . Умножим числитель и знаменатель дроби на
Зх и разобьем предел на произведение двух |
|
||||
lim |
---- 5— |
= lim |
----- -— |
lim ---------- |
= |
x-»0 |
tg 5x |
*-*0 |
3.V |
ЛГ-.0 |
tg 5x |
Второй предел прост, а в первом делаем замену переменной arctg3х= у. Так как при х -»-'0 у —>0, а 3x = tgy, то данный предел
= lim — |
lim —Зх |
= lim (—-— -cosy\ X |
|||||
y-*o |
tg у x-*o tg 5x |
|
у.,о \ sin у |
) |
|||
|
X lim f |
• cos 5x ) = |
— . |
|
|||
Пример 12. |
|
,r-o V sin 5x |
|
|
/ 5 |
|
|
|
_________ |
|
_____ |
|
|||
|
|
V 1+ arcsin 3x — Y 1— tg2.v |
_ |
||||
*->o |
3K 8+ sin X — 3^ 8 —arctgx |
|
|||||
|
>/l + arcsin 3x — 1 |
_ |
V 1 — tg 2x — 1 |
||||
= lim |
_____________________ X_____________ - ________________________ X_______________ |
||||||
A*->0 |
ЪУ 8 + sin X —2 _ |
3У 8—arc tg x |
—2 |
||||
|
|
X |
|
|
|
X |
|
lim |
/ ! + arcsin3x—1 |
_ |
Hm / |
1 - tg2x —1 |
|||
A --.0 |
|
X |
|
x-0 |
X2* |
||
lim V |
8+ sin X —2 _ ljn, |
V 8 —arc tg x -2 |
|||||
x-tO |
|
X |
A--»0 |
|
X |
|
Далее все четыре предела вычисляют отдельно. Вычисления приводят к ответу
= 15.
2 ‘ 24 +2> 24
Примеры для упражнений
Б е р м а н №№ 314—349, 387, 388, 395.
Д е м и д о в и ч №№ 478, 485—494, 496—498, 501—504.
8. Второй замечательный предел. Раскрытие неопределенностей вида 1”
Мы переходим теперь к рассмотрению способов вычисле ния пределов от сложно-показательных функций вида tf(x)]*<*>. Справедлива
79