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: 101
Скачиваний: 0
4) |
Доопределить функцию |
в точке |
х = 3 так, чтобы она |
стала непрерывной в этой точке, |
нельзя |
(разрыв — неустра |
|
нимый). |
|
|
|
1
5) |
Так как |
х—3 |
=1, то при неограниченном |
увеличе- |
|
lime |
|||||
нии |
аргумента |
Х - * ± со |
функции приближается к горизон- |
||
график |
|||||
|
|
|
|
1 |
|
тальной асимптоте у —1. Заметив, что е |
X—3 |
x<Q и |
|||
<1 для |
|||||
1 |
|
|
|
|
|
х—3
е >1 для *>0, мы можем наметить контуры графика функции и при лг—± о° (черт. 34).
У
- ,н , я
Черт. 34
6) График функции имеет вертикальную асимптоту *=0
д._2
(так как Пинг = °о), к которой приближается справа, и
горизонтальную асимптоту у= 1; других асимптот график не
имеет.
1
, 7) Заметив, что в промежутке (0, оо) функция ех—3 убы вает (большему значению х соответствует меньшее у) от
119
со до 0, а в промежутке (— эо, 0) убывает от 1 до 0, мы с учетом результатов, изображенных на черт. 33 и 34, модем построить график функции. Он изображен на черт. 35.
|
+ |
X . Данную функцию удобнее записать |
|
|
х — 2 |
|
|
в виде у = |
.* + 1, |
а > 2 |
|
' А— 1, |
А < 2 . |
||
|
Здесь х = 2 — точка разрыва 1 рода, так как оба односторон
ние предела |
данной функции |
в »той точке существуют: |
|
1і і п / ( а ) =3, 1ігп/ ( а ) = 1. Скачок |
функции в точке разрыва |
||
-V—> 2 + 0 |
X—>2—0 |
|
|
d = 2. |
График функции состоит из двух «полупрямых», изоб |
||
раженных на черт. 36. |
|
||
тіт |
/ \ |
V 1 + А — 1 |
|
ІИ- |
ф(*) = |
5------• |
|
120
1) |
Функция |
определена |
в |
промежутках |
— 1 < л < 0 , |
|||
0 < х <со; |
X = 0 — точка разрыва. |
|
|
|||||
04 |
'Г |
как |
' У 1 + Х - 1 |
|
|
1 |
1 |
|
2) |
Так |
lim ———------ = |
lim —-——------ = —г , то в |
|||||
|
|
|
.ѵ—* 0 ± 0 |
X |
|
.V—* 0 + 0 |
у I - f - X Т* 1 |
2 |
точке X = 0 — устранимый разрыв (I рода). |
|
|||||||
3) |
Скачок функции |
в точке -х = 0 |
d =0. |
|
||||
4) |
Положив ф(0) = |
-^-, |
мы доопределим |
функцию |
Ѵ \ + х ~ \
X |
в точке.л* =0 так. что теперь функция |
|
Ф ( а-) = |
+ Xх — 1 |
> X ¥ = 0 |
||
|
1 |
, |
X |
= 0 |
|
2 |
|
1 )/ң Т + 1
будет непрерывна во всем промежутке —1
5)Выясним поведение функции при х-*со. Так как
данная функция |
не определена |
в промежутке (—со, 1), |
||||
то lim. ф(х) |
не существует; |
|
|
|
||
Х-+ — оо |
|
|
|
|
|
|
lim ф ( а' ) = |
lim |
■- , |
— =0. |
|
і |
|
я—»-Ь®3 |
|
1-рХ 1 |
функции ф(х) |
прих - ѵ + с о |
||
Отсюда следует, |
что |
график |
||||
приближается к |
оси |
х-ов, (являющейся горизонтальной |
||||
асимптотой |
графика) |
и притом |
сверху, так |
как ф( х)>0. |
||
График функции изображен |
на черт. 37. |
|
||||
|
|
|
у |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
1 0 |
37- |
|
|
|
Черт. |
37 |
IV. |
Ф (х) = |
х (л-2 — 9) |
|
|
( х + 3 ) ( х - 2 ) |
|
|||
|
|
|
||
I) |
Функция |
имеет две точки разрыва х ——3 и х=2. Во |
всех других точках она непрерывна.
121
2) В точке X ——3 разрыв устранимый, так как
lim |
X {х2—9) |
= lim |
|
||
*->—3+0 (*+3) (■* —2) |
:—►—3±О |
X (X — 3) |
18 |
X — 2 |
5 |
В точке |
х —2 функция имеет бесконечный разрыв II рода, |
так как |
lim -ф (jc)= + |
|
х-*2±0 |
3) |
Скачок функции в точке х = —3 di = 0; скачок в точке |
||
х = 2, сіц— оо. |
18 |
|
|
4) |
|
|
|
Положив ф(—3) = -----, мы доопределим данную функ- |
|||
|
|
5 |
|
цию в точке х = —3 так, что теперь функция |
|||
|
д: (х2- 9 ) |
|
X Ф — 3 |
|
(* + 3 )(х -2 ) ’ |
||
|
X (х —3) |
||
|
Ф М = |
|
х - 2 |
|
]8 |
, |
|
|
5 |
.V= —3 |
|
|
|
|
|
будет непрерывна и в точке х = —3. |
|||
В точке х=2 функцию ф(л:) |
доопределить тац, чтобы она |
||
стала непрерывной в этой тойке, |
нельзя. |
5) Так как Нптф(дс) = —оо, то при 2 |
ею график функ- |
Х -* - ± оо |
|
ции уходит в бесконечность вверх, а при х -+ — сю — в беско нечность вниз.
122
6) |
|
График функции имеет вертикальную асимптоту х = 2 |
||||||||||||
и не |
имеет |
горизонтальных |
асимптот. Попытаемся найти |
|||||||||||
уравнения |
наклонных |
асимптот |
графика |
в |
виде y —kx + b. |
|||||||||
Тогда |
|
|
k = lim Ч>(X) |
|
,• |
|
|
л |
—V |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= |
1. |
|||||||
|
|
|
«li m ---------------- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
X —>°° |
{ X |
|
(x —;2) |
|
|
|
b — lim [ф(х)— kx\ = |
lim |
|
x(X -гЗ) |
— x] = li m — — — — 1. |
||||||||||
X —к » |
|
|
.V— |
|
|
x -2 |
|
J |
|
X— 2 |
||||
Итак, наклонная асимптота имеется; |
ее уравнение у —х—1. |
|||||||||||||
7) |
|
Построив асимптоты |
графика х=2 |
и у = х —1 и нес |
||||||||||
колько точек, |
уточняющих |
его расположение, мы сможем |
||||||||||||
вычертить график данной функции. Он изображен на черт. |
||||||||||||||
38. |
|
|
|
теперь |
|
читателю |
по предложенной выше |
|||||||
Рекомендуем |
|
|||||||||||||
схеме из 7 пунктов исследовать^функции |
|
|
||||||||||||
1) у — |
|
1 |
п \ |
|
|
Х а — |
9 |
|
|
. |
1 |
|
||
|
2 ) у = — — ; 3 ) у = s i n |
|
|
|||||||||||
|
|
— г г ; |
X |
|
||||||||||
|
|
X |
+ 3 |
|
|
|
X |
~ г З |
|
|
|
|
||
4) |
у = |
. |
|
5) |
у = |
---- |
-25 |
; 6) у = ctgx; |
||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
(X —-4)а |
|
|
|
|
|
(х+ 5)(х+ 2) |
|
|
|||
|
|
|
7) у = 2 |
2_ |
|
|
у = |
f хг - 1 , |
х < 1 |
|||||
|
|
|
* ; |
|
8) |
|
■X. X |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
f |
— X2, |
X < |
— 1 |
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
Ю) у =3 Ч-х |
|||||||||
|
9) У = х + 3 , —1 < х < е |
|||||||||||||
|
|
|
Них, |
х > е . |
|
|
|
|
|
|
||||
|
И) |
y=arcctg— |
; |
12) у = х + arctg —Ц - ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
X — 2 |
||
1Q4 |
4х |
. |
1 |
|
14) у — |
|
1 |
|
|
УТ+Х—2 |
||||
13) |
— |
aictg — ; |
------ 1— ; 15) у = -Г—Е_— ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+е |
|
|
|
|
|
16) у = |
- I |
; |
17) у |
— Е{х)*\ |
8) у |
= х — Е(х); |
|||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
2 А + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19) у = (-1)£М |
20) y = E [ - j \ \ 21) у —21—21— X |
||||||||||||
* Е(х) — целая |
часть |
числа х, |
т. е. Е(х) |
целое число, для Которого |
||||||||||
л — 1 < £ ■ (* ) < |
X. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
123
22) у |
smx ; 23) у = |
1 |
24) у ~ ( х - \ - 1 ) 2 ' Ul xJ |
|
|
ln X |
26) у — х-Е (х) |
|
25) у = [+2‘г-г |
Помимо перечисленных примеров рекомендуем решить: Б е р м а н №№ 223—233, 238, 1375—1391.
Д е м и д о в и ч №№ |
175, 627, |
678, 680, 681, 687—700, |
729, 730, 731, 738—742. |
|
|
Вопросы для самоконтроля к § 11—14 |
||
1. Как сравниваются |
бесконечно |
малые в т,очке х0 функ |
ции? Какие случаи при сравнении возможны? Какие беско нечно малые называются несравнимыми? Привести примеры на каждый случай.
2. Что называется порядком малости одной бесконечно малой функции по сравнению с другой бесконечно малой в точке х0 функции?
3. Какие бесконечно малые называются эквивалентными?
4. Дано: lim — =1. Можно ли функции f(x) и <р(х) на-
х-*х, <р(л:)
звать эквивалентными в точке х0?
5. В каких случаях при вычислении пределов можно пре небрегать бесконечно малыми высших порядков?
6. В каких случаях бесконечно малые можно заменять им эквивалентными в суммах и разностях при' вычислении пределов?
|
7. Какие теоремы использованы |
при переходе от lim sin х |
||||||
к |
lim sin (л—у)= \\т (—у) =0? |
|
|
*-*•* |
||||
|
|
|
||||||
|
у-*0 |
|
у-*') |
|
|
|
|
х-»-+ оо, |
б) |
8. Ч то называется пределом функции f(x) при а) |
|||||||
х->-— оо, |
в) х->оо? Что означает геометрически сущест |
|||||||
вование этих пределов? |
называется |
бесконечно |
малой при |
|||||
а) |
9. Какая |
функция |
||||||
л;-э-+ оо, б) |
х —э— оо, в) х-»оо? |
Дать геометрическую ил |
||||||
люстрацию. |
|
функция |
называется |
бесконечно |
большой при |
|||
а) |
10. Какая |
|
||||||
х-ѵ + оо, б) |
Х-9- —оо, |
в) X оо? Дать гёометрическое ис |
||||||
толкование каждому случаю. |
от вычисления |
предела . |
||||||
|
11. Как осуществить |
переход |
функции при х->оо к вычислению предела функции в точке? Докажите соответствующую теорему.
224