Пределы и непрерывность

Рекомендации по решению типовых задач по дифференциальному исчислению

Число называется пределом числовой последовательности , ,…, ,…, если для любого, даже сколь угодно малого положительного числа , найдется такой номер (зависящий от , ), что для всех членов последовательности с номерами верно неравенство: .

Предел числовой последовательности обозначается или при . Последовательность, имеющая предел, называется сходящийся, в противном случае – расходящейся.

Число называется пределом функции при , стремящемся к бесконечности, если для любого, даже сколь угодно малого положительного числа , найдется такое положительное число (зависящее от ; ), что для всех таких, что , верно неравенство: .

Число называется пределом функции при , стремящемся к (или в точке ), если для любого, даже сколь угодно малого положительного числа , найдется такое положительное число (зависящее от ; ), что для всех , не равных и удовлетворяющих условию , выполняется неравенство: .

Теоремы о пределах:

1. Предел алгебраической суммы конечного числа функций равен такой же сумме пределов этих функций, т.е. .

2. Предел произведений конечного числа функций равен произведению пределов этих функций, т.е. .

3. Предел частного двух функций равен частному пределов этих функций (при условии, что предел делителя не равен нулю), т.е. .

Первым замечательным пределом называется , вторым замечательным пределом .

Пример 7.1. Найти следующие пределы: а) , б) , в) , г) .

Решение.

а) Так как , то числитель дроби стремиться к числу , а знаменатель – к числу . Следовательно, .

б) Числитель и знаменатель дроби при стремиться к нулю (неопределенность вида ). Разложим на множители числитель дроби: .

в) Умножим числитель и знаменатель дроби на сумму : .

г) Числитель и знаменатель дроби неограниченно возрастают при . В таком случае говорят, что имеет место неопределенность вида . Разделив на числитель и знаменатель дроби, получаем , так как при каждая из дробей , , стремиться к нулю.

Пример 7.2. Используя первый замечательный предел вычислить: а) , б) .

Решение.

а) Используя первый замечательный предел, имеем: .

б) .

Пример 7.3. Используя второй замечательный предел вычислить .

Решение.

.

Функция называется непрерывной в точке , если она удовлетворяет следующим трем условиям: 1) определена в точке (т.е. существует ); 2) имеет конечный предел функции при ; 3) этот предел равен значению функции в точке , т.е. .

Пример 7.4. Для каждой из заданных функций найти точки разрыва и исследовать их характер: а) , б) .

Решение.

а) Функция не определена в точке и, следовательно, в этой точке функция терпит разрыв. Найдем односторонние пределы: , . Так как односторонние пределы равны бесконечности, значит, точка – точка разрыва 2-го рода, точка бесконечного разрыва.

б) Функция в точке не является непрерывной – первое условие непрерывности выполнено – существует , но нарушено второе условие отсутствует (точнее говоря, здесь существуют односторонние пределы функции слева и справа , но общего предела при не существует).

Дата добавления: 2014-11-25