Тема 12. Предел функции. Эквивалентные функции.
Число называется пределом функции
при
(или в точке
), и пишут
, если для любого числа
найдётся число
такое, что при всех
, удовлетворяющих условию
, выполняется неравенство
.
Число называется пределом функции
при
, и пишут
, если для любого числа
найдётся число
такое, что при всех
, удовлетворяющих условию
, выполняется неравенство
.
Рассматривают также односторонние пределы функций: ,
,
,
, где
стремится к
,
,
или только с левой стороны или только с правой стороны.
Основные утверждения, используемые для вычисления пределов функций при (в дальнейшем
- или число
или символ
):
1) Если - постоянная величина, то
.
2) Если существуют конечные пределы ,
, то:
а) ; б)
;
в)
; г)
, если
.
При вычислении пределов постоянно пользуются и тем, что для любой основной элементарной функции и точки
из её области определения справедливо соотношение
.
Функция называется бесконечно большой при
, если
. Функция
называется бесконечно малой при
, если
.
Основные утверждения для бесконечно больших функций, используемые для вычисления пределов при :
1) Если, то
,если
, то
2) Если и
, то
.
3) Если и
, то
.
4) Если и
, то
.
5) Если и
, то
.
6) Если и
, то
.
Если непосредственное применение свойств конечных пределов и бесконечно больших функций приводит к неопределённым выражениям, символически обозначаемым: , то для вычисления предела – «раскрытия неопределённости» - преобразовывают выражение так, чтобы получить возможность его вычислить.
Первым замечательным пределом называется предел: . Его следствиями являются пределы:
,
,
Вторым замечательным пределом называются пределы:
,
где -основание натуральных логарифмов (число Непера). Он используется для вычисления предела степенно-показательной функции
, где
и
.
При нахождении пределов следует иметь в виду:
1) Если ,
, то
.
2) Если ,
, то
вычисляют, учитывая, что:
,
.
Бесконечно малые функции и
при
называются эквивалентными, и пишут
~
, если
.
Основные эквивалентности при ![]() | |||
![]() ![]() | ![]() ![]() | ![]() ![]() | ![]() ![]() |
![]() ![]() | ![]() ![]() | ![]() ![]() | ![]() ![]() |
![]() ![]() | ![]() ![]() | ![]() ![]() |
Принцип замены эквивалентных бесконечно малых функций, состоит в том, что при вычислении предела частного или произведения
одну из функций (или обе) в этих выражениях можно заменить эквивалентной функцией. Так, если
~
,
~
при
, то:
;