Вычисление пределов функции с помощью замены бесконечно малых на эквивалентные.
Функция называется
бесконечно малой при
(или в точке
), если
.
Пусть и
- две бесконечно малые функции при
.
1) Если , то
называются бесконечно малой более высокого порядка чем
(при
);
2) Если , то
и
называются бесконечно малыми одного порядка (при
);
3) Если , то
и
называются эквивалентными бесконечно малыми (при
). Эквивалентность обозначается так:
~
при
.
Приведем таблицу эквивалентных бесконечно малых функций при
:
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
~
,
Пример 5. Найти пределы:
а) , б)
.
Решение. а) =
б) =
.
Пример 6. Найти предел:
.
Контрольные вопросы:
1. Понятие последовательности.
2. Понятие предела последовательности
4. Определение предела функции.
5. Свойства пределов.
6. Два замечательных предела.
7. Понятие эквивалентных бесконечно малых функций.
8.Вычисление пределов функции с помощью замены бесконечно малых на эквивалентные.
Задания.
1. Вычислить пределы:
а) б)
в)
г)
2.Найти пределы последовательностей:
1) ; 2)
; 3)
;
4) ; 5)
3. Пользуясь методом замены бесконечно малых эквивалентными вычислить следующие пределы:
а) б)
в)
Занятие 3.
Непрерывность функции
Функция
называется непрерывной в точке
, если:
1) эта функция определена в некоторой окрестности точки ;
2) существует ;
3) этот предел равен значению функции в точке , т.е.
,
Обозначая (приращение аргумента) и
, (приращение функции), условие непрерывности можно записать так:
, т.е. функция
непрерывна в точке
тогда и только тогда, тогда в этой точке бесконечно малому приращению аргумента соответствует бесконечно малое приращение функции.
Если функция непрерывна в каждой точке некоторой области (интервала, сегмента и т.п.), то она называется непрерывной в этой области.
Функция
называется непрерывной в точке
справа, если выполняется условие
(когда
стремится к
справа, оставаясь больше
).
Если , то говорят, что функция
непрерывна слева (когда
стремится к
слева, оставаясь меньше
).
.
Если непрерывна в точке
слева и справа, то она непрерывна в этой точке.
Функция
имеет разрыв в точке
, если она определена в сколь угодно близких точках к
, но в самой точке
нарушается хотя бы одно из условий непрерывности функции.
Конечным разрывом или разрывом первого рода называется разрыв функции в точке
, если существуют конечные односторонние пределы
и
.
Скачком функции в точке
называется разность его односторонних пределов
, если они различны.
Если =
, то точка
называется точкой устранимого разрыва.
Все другие случаи разрыва функции называются разрывами 2-го рода.
Если хотя бы один из указанных односторонних пределов окажется бесконечным, то разрыв функции называется бесконечным.
Пример 1.
Исследовать функцию на непрерывность; непрерывность справа и слева и установить характер точек разрыва, где
Решение. При можно сократить на
.
Следовательно, при
. Легко
видеть, что . Значит, при
функция будет разрывной, так как предел функции не равен значению функции в этой точке.
Пример 2. Исследовать на непрерывность функцию
Решение.Найдем односторонние пределы в точке , т.е.
.
В точке функция
имеет разрыв 2 рода. Так как предел слева в точке
равен значению функции в этой точке, то функция непрерывна слева в точке
. При остальных значениях
функция непрерывна (по теореме непрерывности суперпозиции функций).
Пример 3.Доказать непрерывность функции .
Решение.Пусть - произвольное значение на числовой прямой.
Найдем и составим разность
Оценим полученное выражение в правой части по абсолютной величине
,
.
Итак, отмечаем, что
.
Контрольные вопросы
1. Определение непрерывной функции в точке.
2. Разрыв функции в точке. Классификация разрывов.
3. Свойства непрерывных функций.
Задания.
1) Показать, что при функция
имеет разрыв.
2) Найти точки разрыва функции .
3) Каков характер разрыва функции в точке
.
4) Исследовать на непрерывность функции
а) ; б)
Занятие 4
Производная функции
Пусть функция
определена на интервале
.Определим:
- приращение аргумента
в точке
, а
- приращение функции в точке
.
Если существует конечный предел
,
то он называется производной функции в точке
.
Значение производной -есть угловой коэффициент касательной к графику функции
в точке, абсцисса которой есть
Если - закон прямолинейного движения точки, то первая производная пути по времени
-есть скорость этого движения.