Файл: Практикум по математическому анализу.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2021

Просмотров: 2470

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

2)  Если 

n

x

  -  бесконечно  большая  последовательность,  члены  которой 

отличны от нуля, то 

n

n

x

1

- бесконечно малая последовательность. 

Практические задания: 

1. Найти область определения функции:  

а)

)

1

2

ln(

2

3

1

)

(

2

x

x

x

x

f

б)f(x)=

2

2

3

2

x

x

x

в)f (x)=

3

3

1

х

х

lg(

3

2

х

2. Для функции найти ей обратную 

а)

5

2

x

y

  б)

2

3

x

y

   в)

x

y

5

4

3.Найти значение функции при данных значениях переменной: 
 

f (x)=

x

x

x

2

)

5

lg(

, х=4; х=с 

4.Исследовать функцию на четность, нечетность 

f(x)=

)

1

ln(

sin

2

3

4

x

x

x

х

5.Даны функции, заполните таблицу: 

1)y=3x

2

+sin x;               2) y+ln xy=cos

y

x

;                 3)y=tg(x

2

+7x);  

4)y=cos(2x+3);               5) y=(5x

3

+2x)ln x;          6) 

x

y

+5

x+y

=ln y;  

7) y=cos(x

3

+2y)-sin3x;    8)y=arccos(

3

5

2

3

2

х

х

х

);    9)y-3x

2

+cos3x=5. 

Функция 

задана 

в 

явном виде 

Функция  задана 

в неявном виде 

Функция 

является 
сложной 

Функция  не 

является 
сложной 

 
 
 


background image

6. Вычислить пределы числовых последовательностей 

1. 

.

)

3

(

)

3

(

)

3

(

)

3

(

lim

2

2

2

2

n

n

n

n

n

2. 

.

)

1

(

)

1

(

)

2

(

)

3

(

lim

4

4

4

4

n

n

n

n

n

7. Вычислить пределы числовых последовательностей 

1. 

.

7

)

(

1

9

5

lim

2

4

8

3

2

n

n

n

n

n

n

n

n

   2. 

.

1

3

3

1

1

lim

4

5

3

3

2

n

n

n

n

n

8. Вычислить пределы числовых последовательностей 
 

1. 

)

1

1

(

lim

2

2

n

n

n

n

.  2. 

)

3

)

2

(

(

lim

2

n

n

n

n

n

9. Вычислить пределы числовых последовательностей 

1. 

.

1

1

lim

n

n

n

n

  2. 

.

1

2

3

2

lim

1

n

n

n

n

Задания для самосоятельного решения: 

1. 

.

1

lim

4

2

2

n

n

n

n





  2. 

.

3

1

lim

2

n

n

n

n

   3. 

n

n

n

n

n

n

)

)

5

(

8

lim

2

5

4. 

)

2

3

(

lim

2

n

n

n

n

.  5. 

.

1

1

1

1

lim

3

3

3

n

n

n

n

n

6. 

.

)

1

(

)

1

(

)

2

(

)

3

(

lim

3

3

4

4

n

n

n

n

n

Предел функции в точке 

 
1. Техника вычисления предела функции в точке 
2.Техника вычисления предела функции на бесконечности. 
 

Теоретическая часть: 

Рассмотрим функцию   

y=f(x).

Придавая переменной 

х

 различные значения, 

получим 

х

1

;  х

2

;  х

3

;...х

n

...-

  последовательность  значений  аргумента.  Ей 

соответствует: 

f(x

1

);f(x

2

); 

f(х

3

); 

…;  f(x

n

);…

последовательность 

соответствующих значений функции.

Если из того, что любая последовательность значений аргумента, взятая из 

области определения функции и  

-окрестности точки 

х

n

х

0

)

 сходится к 

х

(x

х

0

)

 следует, что последовательность соответствующих значений функции 

сходится  к  числу 

А  (f(х) 

А),

  то  число 

А

    называется 

пределом    функции 

f(x)

 в точке 

х

0


background image

Обозначение: 

A

f(x)

lim

x

n

0

Если 

0

0

f(x)

lim

x

n

,  то  функция 

f(х)

  называется 

бесконечно  малой 

в 

окрестности точки 

х

0

.

Например: функция 

у=х-4

  при 

х

4

 является бесконечно малой. 

Если   



f(x)

lim

x

n

0

    или     



f(x)

lim

x

n

0

,      то  функция  называется 

бесконечно большой

 в окрестности точки

х

0.

Замечание

. Данные выше определения справедливы и при 

x

±

 . 

Бесконечно малые функции обладают следующими свойствами:  

1) алгебраическая сумма любого конечного числа бесконечно 
малых  функций  в  окрестности  некоторой  точки  есть  функция 

бесконечно малая в окрестности той же точки; 

2) произведение любого конечного числа бесконечно малых функций в 

окрестности некоторой точки есть функция, бесконечно малая в окрестности 
той же точки; 

3)  произведение  бесконечно  малой  функции  в  окрестности  некоторой 

точки  на  функцию  ограниченную,  есть  функция,  бесконечно  малая  в 
окрестности той же точки. 

Бесконечно малые функции в окрестности некоторой точки 

х

0

(

х

) и  

 (

х

) называются 

бесконечно малыми одного порядка малости, 

если 

0

0

c

)

x

(

(x)

lim

x

x

Если 

с

=0  то 

(

х

)  называется 

бесконечно  малой  функцией  более 

высокого  порядка  малости 

по  сравнению  с 

(

х

).  Бесконечно  малые 

функции 

(

х

) и 

(

х

) называются 

эквивалентными 

в окрестности точки 

х

0

если   

1

0

)

x

(

(x)

lim

x

x

. Обозначение: 

)

x

(

~

)

x

(

Предел  бесконечно  малых  (бесконечно  больших)  функций  не  изменится, 

если каждую из них заменить эквивалентной ей функцией т.е. 

)

x

(

~

)

x

(

),

x

(

f

~

)

x

(

f

если

,

)

x

(

)

x

(

f

)

x

(

)

x

(

f

lim

lim

x

x

1

1

1

1

При  вычислении  пределов  функций  обычно  пользуются  следующими 

основными 

теоремами о пределах

если 

)

x

(

f

lim

0

x

x

 и 

)

x

(

q

lim

0

x

x

существуют и конечны, то  

1) 

c

c

lim

0

x

x

, где  

c=const.  

2) 

)

x

(

f

lim

c

f(x)

c

lim

x

x

x

x

0

0

.  


background image

3) 

)

x

(

g

)

x

(

f

)

x

(

g

)

x

(

f

lim

lim

lim

x

x

x

x

x

x

0

0

0

 4) 

)

x

(

g

)

x

(

f

)

x

(

g

)

x

(

f

lim

lim

lim

x

x

x

x

x

x

0

0

0

5) 

)

x

(

g

)

x

(

f

)

x

(

g

)

x

(

f

lim

lim

lim

x

x

x

x

x

x

0

0

0

, если

0

)

x

(

q

lim

0

x

x

Нарушение ограничений, накладываемых на функции при вычислении их 

пределов, приводит к 

неопределенностям

Элементарными  приемами  раскрытия  неопределенностей  явля-

ются: 

1) сокращение на множитель, создающий неопределенность; 
2)  деление  числителя  и  знаменателя  на  старшую  степень  аргумента 

(для отношения многочленов при 

х

); 

3)  применение  эквивалентных  бесконечно  малых  и  бесконечно 

больших; 

4) применение первого  замечательного  предела 

1

0

x

x

sin

lim

x

  и  второго 

замечательного  предела 

e

x

x

x

x

x

x

lim

lim

 





1

1

1

1

Кроме того, при вычислении пределов полезно запомнить следующее: 

)

x

(

)

x

(

f

lim

a

x

=0, если  

c

)

x

(

f

lim

a

x

)

x

(

lim

a

x

,  т.е. 

с

=0 

)

x

(

)

x

(

f

lim

a

x

=

, если  

c

)

x

(

f

lim

a

x

,

)

x

(

lim

a

x

0,  т.е. 

0

с

=

)

x

(

)

x

(

f

lim

a

x

=0, если  

0

)

x

(

f

lim

a

x

с

)

x

(

lim

a

x

,  т.е. 

с

0

=0 

)

x

(

)

x

(

f

lim

a

x

=

, если  

)

x

(

f

lim

a

x

с

)

x

(

lim

a

x

,  т.е. 

 

с

=

Может  также  понадобится  таблица  бесконечно  малых  в  окрестности 

х

0

функций, эквивалентных данным. 

0

2

1

2

3

1

2

1

1

3

1

1

1

2

2

2

3

x

при

x

~

x

cos

mx

~

mx

arcsin

x

sin

~

x

cos

x

~

x

mx

~

mx

arctg

x

~

x

mx

~

mx

sain

mx

~

tgmx


background image

 
Практическая часть: 

1. Найти пределы функций: 

.

1

x

3

x

lim

)

4

;

x

sin

x

3

x

cos

1

lim

)

3

;

4

x

x

7

1

x

lim

)

2

;

x

;

3

x

;

2

x

при

15

x

4

x

3

3

x

5

x

2

lim

)

1

2

x

x

0

x

4

x

0

0

0

2

2

x

x

0

Решение 

1а) 

15

x

4

x

3

3

x

5

x

2

lim

2

2

2

x

=(так  как  функция  непрерывна  при  х=2)= 

.

11

5

15

8

12

3

10

8

1б) 

.

0

0

15

x

4

x

3

3

x

5

x

2

lim

2

2

3

x

Разложим  числитель  и  знаменатель  на 

множители. 

).

1

x

2

)(

3

x

(

)

2

1

x

)(

3

x

(

2

3

x

5

x

2

.

2

1

x

,

3

x

;

4

7

5

4

24

25

5

x

;

0

3

x

5

x

2

2

2

1

2

,

1

2

).

5

x

3

)(

3

x

(

)

3

5

x

)(

3

x

(

3

15

x

4

x

3

.

3

5

x

,

3

x

;

6

14

4

6

180

16

4

x

;

0

15

x

4

x

3

2

2

1

2

,

1

2

Получим 

.

2

1

)

5

x

3

)(

3

x

(

)

1

x

2

)(

3

x

(

lim

15

x

4

x

3

3

x

5

x

2

lim

3

x

2

2

3

x

1в) 

.

3

2

)

x

15

x

4

3

(

x

)

x

3

x

5

2

(

x

lim

15

x

4

x

3

3

x

5

x

2

lim

2

2

2

2

x

2

2

x

2) 

0

0

4

x

x

7

1

x

lim

4

x

(Домножим числитель и знаменатель на 

 сумму корней)