Обчислення границь функцій. Розкриття невизначеностей
При обчисленні границі функції
приходиться зустрічатися з двома різними типами прикладів.
· Функція
визначена в граничній точці х=а. Тоді
.
Приклад 2.3. Знайти границю
.
Розв’язання.Для обчислення границіфункції
заміняємо змінну х її граничним значенням, тобто
.
· Функція
в граничній точці х = а не визначена або обчислюється границя функції при
. Тоді обчислення границі в кожному випадку вимагає індивідуального підходу. В одних задачах питання зводиться безпосередньо до застосування теорем про властивості нескінченно малих, в інших – функція
в точці х = а або при
являє собою невизначеність, тобто вираз виду
, та інші.
Невизначеність
розкривають винесенням аргументу з найбільшим показником степені з чисельника і знаменника дробу і скороченням на нього.
Приклад 2.4.Знайти границю
.
Розв’язання.У чисельнику і знаменнику дробу винесемо за дужки
і скоротимо на нього:
.
Приклад 2.5.Знайти границю
.
Розв’язання.У чисельнику і знаменнику дробу винесемо за дужки
і скоротимо на нього:

Приклад 2.6.Знайти границю
.
Розв’язання.У чисельнику і знаменнику дробу винесемо за дужки
і скоротимо на нього:
.
З прикладів видно, що при розкритті невизначеності
, породжуваної відношенням двох многочленів, можна скористатися наступним правилом:
· якщо показник старшого степеня чисельника більше показника старшого степеня знаменника, то границя дробу дорівнює нескінченності;
· якщо показник старшого степеня чисельника дорівнює показнику старшого степеня знаменника, то границя дробу дорівнює відношенню коефіцієнтів при показниках старших степенів;
· якщо показник старшого степеня чисельника менше показника старшого степеня знаменника, границя дробу дорівнює нулю.
Приклад 2.7.Знайти границю
.
Розв’язання.Показник старшого степеня чисельника 4/3, а знаменника – 2. За вищевказаним правилом маємо:
=0.
Приклад 2.8.Знайти границю
.
Розв’язання.Показник старшого степеня чисельника 2, знаменника також 2. За вищевказаним правилом маємо:

Приклад 2.9.Знайти границю
.
Розв’язання.Показник старшого степеня чисельника 3, знаменника 2. За вищевказаним правилом маємо: 

Невизначеність {¥ – ¥} розкривають в залежності від виду функції. Якщо хоч один член різниці ірраціональний, то розкривають невизначеність помноживши і поділивши вираз, що знаходиться під знаком границі, на спряжений вираз, позбуваючись від ірраціональності в чисельнику. Якщо функція –різниця дробів, то позбуваються невизначеності приведенням дробів до спільного знаменника.
Приклад 2.10.Знайти границю
.
Розв’язання.Помножимо і поділимо вираз, що стоїть під знаком границі, на спряжений вираз виду
:
Приклад 2.11.Знайти границю
.
Розв’язання.Приведемо до спільного знаменника дроби, тоді
.
Невизначеність
розкривають виділенням у чисельнику і знаменнику множника, який дорівнює нулю (критичного множника) і скороченням на нього, або позбавленням від ірраціональності.
Приклад 2.12.Знайти границю
.
Розв’язання.При х=1 чисельник та знаменник дорівнюють нулю, тому це невизначеність виду
.Виділимо в чисельнику критичний множник і скоротимо на нього
.
Приклад 2.13.Знайти границю
.
Розв’язання.У цьому прикладі при х = 1 чисельник і знаменник дробу дорівнюють нулю, це невизначеність
. Розділимо многочлени, що знаходяться у чисельнику та знаменнику, на “критичний множник”
. Після додаткових перетворень, одержимо
.
Приклад 2.14.Знайти границю
.
Розв’язання.
.Для розкриття невизначеності виду
в цьому випадку чисельник і знаменник треба розкласти на множники і скоротити на спільний множник.

Приклад 2.15.Знайти границю
.
Розв’язання.при х = 0 чисельник і знаменник дробу дорівнюють нулю, це невизначеність
.Позбудемося від ірраціональності в чисельнику, розклавши знаменник дробу на множники:
.
Приклад 2.16.Знайти границю
.
Розв’язання.При х = 1 чисельник і знаменник дробу дорівнюють нулю, це невизначеність
. Позбудемося від ірраціональності в чисельнику і знаменнику, шляхом множення чисельника і знаменника дробу на відповідні спряжені вирази:
.