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:
;