Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2_Rabochaya_tetrad_po_teorii_predelov (1).pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
586.37 Кб
Скачать

2) Если

lim

α(x)

= C , где C - конечное число, отличное от

 

 

xx0

β(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нуля, то α(x) и β(x) называются б. б. одного порядка.

 

Определение 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б. б. функции α(x) и

β(x) называются эквивалентными в

точке x0 , если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

α(x)

=1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx0

β(x)

 

 

 

 

 

Обозначается: α(x)

~

β(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

xx0

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства эквивалентных б. б.

 

1) Пусть α(x) и β(x)

- б. б. в точке

x0

и α(x)

~ α1 (x),

β(x) ~

β1(x). Тогда

 

 

 

 

 

 

 

xx0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx0

 

 

 

(x)

 

 

 

 

(x)

 

 

 

 

lim

α

= lim

α1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

(x)

β1

(x)

 

 

 

xx0

xx0

 

 

т. е. предел отношения двух б. б. функций не изменится, если хотя бы одну из них заменить на эквивалентную ей б. б.

2)Сумма б. б. функций разного порядка эквивалентна б. б. большего порядка.

3)Сумма б. б. функций одного порядка эквивалентна сумме эквивалентных им б. б., за исключением случая разности эквивалентных б. б.

Решение задач 5 – 6

 

etg2 x 1

 

0

 

а) lim

 

 

=

 

.

 

 

0

x0 ln cos 3x

 

 

Для раскрытия неопределенности воспользуемся таблицей эквивалентных б. м. функций:

17

etg2 x 1 ~ tg2 x ,

x0

ln cos 3x = ln(1 + (cos 3x 1)) ~

cos 3x 1 .

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

Заменив б. м. на эквивалентные, получим

 

 

 

 

etg2 x 1

 

0

 

tg2

x

 

0

lim

 

 

=

 

 

= lim

 

 

 

=

 

.

 

 

 

 

1

 

x0 ln cos 3x

 

0

x0 cos 3x

 

0

Поскольку неопределенность еще не раскрыта, снова воспользуемся таблицей эквивалентных б. м.:

 

 

 

 

 

 

 

tg2 x

~

x2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 3x 1 = −(1 cos 3x)

~

 

 

(3x)2

= −

 

9

x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

etg 2 x

1

0

 

 

 

 

 

tg2 x

 

 

 

0

 

2

 

 

 

 

x2

 

2

 

lim

 

 

 

=

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

=

 

= −

 

lim

 

 

 

 

= −

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

9

x0 ln cos 3x

0

 

x0 cos 3x 1

 

0

 

9 x0

 

 

 

 

 

б) lim

 

sin π x

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ x + x2 2

 

=

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы воспользоваться таблицей эквивалентных б. м.

функций,

сделаем

замену

переменной.

Обозначим

 

x 1 = t .

Тогда при

x 1

t

является

б.

м.

Переходя к пределу при

t 0 , получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

sin π x

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

sin π(1 + t)

 

 

 

 

=

 

 

2 + x

+ x2

 

=

0

= lim

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

2

 

 

 

t 0

 

+1 + t + (1 + t)2 2

 

 

 

= lim

sin(π

+πt)

 

 

= −lim

 

 

sinπt

 

=

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

0

.

 

 

 

t0

4 +3t

+ t2 2

 

 

t0

+3t + t2 2

 

 

 

 

18

Теперь в числителе и знаменателе перейдем к эквивалентным б. м.:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sinπt

~ πt ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 + 3t + t2 2 =

 

 

1 + 3t

+ t

2

 

 

=

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3t

 

t2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3t

 

 

 

t2

3t

 

 

t2

 

= 2

1 +

 

+

 

 

 

 

 

1

 

~ 2

 

 

 

 

 

 

+

 

 

=

 

+

 

 

.

4

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

4

4

 

 

 

4

 

 

 

 

 

t0

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку сумма б. м. функций разного порядка эквивалентна

б. м. меньшего порядка,

 

3t

+

 

t2

 

 

~

 

3t

 

. Следовательно,

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 + 3t + t2

 

 

~

 

 

3t

+ t2

~

 

3t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

4

 

 

4 t0

4

 

 

 

 

 

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

sinπ x

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + x + x

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −lim

 

sin πt

 

2

=

 

0

= −lim

4πt

= − 4π .

t0

4 + 3t + t2

 

 

 

0

 

 

 

t 0

3t

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить предел функции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5+x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

e

arcsin 2

 

 

x

 

x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19