Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 797

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
588.26 Кб
Скачать

ной период данной функции есть наименьшее общее кратное чисел 3 и 4, т.е. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные задания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Найти области определения функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

lg3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

lg

x 1

.

1)

 

 

 

.

2)

 

9 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 lg x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

4) f x lg x 2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

.

3)

f x

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x 4

5)

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

6)

f x arctg

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg x 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

f x arcsin

x 1

.

 

 

 

 

8)

f x lg 2 x x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

f x

 

x2 2x 1

.

 

 

 

 

10)

f x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти множества значений функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

f x x2 1.

 

 

 

2) f x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

f x

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4) f x lg 1 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

f x

1

 

sin x.

 

 

 

6)

f x 2x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x 2cosx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

 

 

 

x2 1

.

 

 

 

8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

f x arcsin x2 .

10)

f x arctgx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Построить графики функций.

 

 

 

3) y 3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

y 2

 

x

 

1.

2) y 3

 

x 1

 

2.

 

 

 

x

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

y

 

x2 6x 1

 

.

 

5) y

 

x2 4

 

.

 

 

6) y

 

x2 x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) y

 

2x 4

 

.

8) y 2 3

 

x

 

.

9) y

x2 2x 3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) y 4 2x .

Группа Б

1. Найти области определения и множества значений функций.

1)

y

 

 

.

 

2)

y arcsin

 

 

 

1 x2

.

ln 1 x

2

 

 

 

 

lg 5x x2 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

y

4)

y arccos

1 2x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5)

y ex2 2 .

6)

y 2arccos 1 x .

 

y ln 1 2cosx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

8)

y

1

 

x

 

.

 

 

 

9)

y arcsinlg

x

.

10)

y arccos

 

 

 

2x

.

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

2. Построить графики функций. 1) y lg x 3 . 2) y ln x 2 .

 

 

x

 

 

4) y

 

 

tg x

 

.

 

x

2

 

 

 

 

7) y log12 3 x . 10) y xarctgx.

5) y x 1 . x

8) y 21 x .

3)y e x 2 .

6)y 2 sin 4 x . 2

9)y arctg x .

3. Воспользовавшись графиками функций y f x

и

y g x , построить графики функций

y f x g x

и

y f x g x .

 

 

1. f x 2x 3, g x ln x 2 . 2. f x x , g x ln x.

3. f x 3x 1, g x ex .

4. f x 1 x2, g x sin x.

21

22

5.

f x x2 1,

g x cosx .

6.

f x

 

x 1

, g x arctgx.

7.

f x 2x,

g x cos2x.

8. f x

 

 

 

 

, g x sin x.

 

 

2x

9.

f x 1

1

,

g x ex .

10.

f x

 

1

, g x ln x 1 .

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

4. Построить графики функций y sign f x , y f x ,

y f x и y f x .

1.

f x 3arctg x; 2.

 

f x 5sin x

3 ; 3.

 

f

x 2 3cosx;

4.

f x

 

 

 

 

 

2;

 

5.

f x 0,25x2

2;

6.

f x ex 1;

 

x 1

 

7.

f x 2arcctgx

2;

8.

f x 1

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

9.

f x ln x 1 ;

 

 

10.

f x 2sin x 1.

 

 

 

 

 

 

5. Найти f x , если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x 1 x2 3x 2;

 

 

1

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

2. f x

 

 

 

 

 

 

,

x

2

;

 

x

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

f

 

 

x

1 x

 

,

x 0;

4. f

 

 

 

 

 

x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x 1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

1

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

6. f

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

f x 2

3x 3

;

 

 

 

8. f x 1

 

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. f sinx cos2x tgx .

 

9.

f

 

 

lgx;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа В

1. Построить графики функций, заданных параметриче-

ски.

1)

x 1 t,

 

2.

 

y 1 t

x cht,

y sht.

 

 

3

t,

2)

x 4cos

 

 

3

 

 

 

t.

 

y 4sin

 

x 2 t sint ,

y 21 cost .

x 10cost,

y sint.

x 5cos2 t,

y 3sin

t.2

x 2Rcos2 t,

y Rsin 2t.

x 1 2sect,

y 1 tgt,

t 2, 2 .

8)

x 2cost 1,

 

 

 

y 2sint 3.

t 2, 2 .

10)

x t 1 t,

 

 

 

y t 1 t2.

 

2. Воспользовавшись графиками функций

y f x

 

и

y g x ,

построить

графики

суперпозиций

функций

y f g x

и y g f x .

 

 

 

 

 

 

1.

f x cosx , g x

 

;

2.

f x arctg x, g x x2 ;

x

3.

f x arcsin x ,

g x ln x;

4.

f x sin x, g x x2 ;

 

 

5.

f x arcctg x,

g x ex ;

6.

f x arccosx,

g x ln x;

7.

f x sin x, g x ln x;

8.

f x arcsin x ,

g x

 

 

;

 

x

9.

f x arccosx,

g x ex ;

10.

f x cosx , g x ln x.

3. Для каждой из нижеприведенных функций записать аналитическое выражение, найти область определения и множество значений, а также построить график соответствующей обратной функции.

1.

y 1 x2 , 0 x 1;

2. y 2x2 1, x 0;

 

 

3.

y

1

x

, x 1;

 

4. y shx, где shx

1

ex e x ;

 

 

 

 

 

1

x

ex e x , x 0;

2

 

 

5.

y chx , где chx

1

6. y 4x x2,

x 2;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

23

24

7.

y

4

x

,

x 3;

8.

y thx, где thx

shx

;

 

 

 

 

3

x

 

 

 

 

 

 

chx

9.

y 3x

 

, x 2;

10.

y

2x

, x 1.

x 2

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие № 4 ПРЕДЕЛ ФУНКЦИИ

Примеры решения задач

Пример 1. Вычислить предел lim

x2

9

 

 

 

.

 

2

 

x 3 x

3x

Решение. Так как lim x2 9 0 и

lim x2 3x 0, то

x 3

x 3

0

этот предел является неопределенностью вида и мы не

0

можем воспользоваться теоремой для предела частного двух функций. Воспользуемся тем, что при рассмотрении предела функции в точке x 3 ее аргумент не принимает значения, равного 3. Поэтому

 

x2 9

0

 

 

x 3 x 3

 

 

 

 

x 3

 

3 3

2.

lim

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3x

 

 

 

x x 3

 

 

 

 

 

 

 

3

x 3 x

0

 

x 3

 

x 3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

Пример 2. Вычислить предел

 

 

 

 

x 4

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

0

 

 

Решение. Умножим числитель и знаменатель на выраже-

ние сопряженное числителю:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x 4

x 4

lim

 

 

 

x 4 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

x

 

x 4 2

 

x 0 x

 

x 4 2

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 x

x 4

2

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

x 4 2 4

 

 

 

 

Пример 3. Вычислить предел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x2 x 5

 

 

 

 

 

 

 

 

делим числитель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и знаменатель на

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 5x2 2x 1

 

 

 

 

старшую степень x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

5

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

 

2

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 4. Вычислить предел

 

 

 

 

1 cos5x

 

 

 

 

0

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos5x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2sin

2 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

5 2

 

 

 

 

 

 

25

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

 

 

 

2

 

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 5. Вычислить lim x2 8x 3 x2 4x 3 .

x

Решение. Имеем неопределенность вида . Умно-

жим и разделим данное выражение на сопряженное:

lim x2 8x 3 x2 4x 3

x

x2 8x 3 x2 4x 3 x2 8x 3 x2 4x 3

lim

 

 

 

 

x

x2 8x 3 x2 4x 3

25

26

lim

 

x2

8x 3 x2 4x 3

lim

 

4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x2 8x 3 x2 4x 3

x x2 8x 3 x2 4x 3

 

(делим числитель и знаменатель на x)

 

lim

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 8

3 1 4 3

 

 

2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6. Вычислить предел

 

 

 

x2

5x 4 x

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

 

 

 

Решение. Делением числителя на знаменатель выделим

целую часть:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5x 4

 

 

x2 3x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 3x 7

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5x 4

 

 

 

8x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2 3x 7

 

 

 

 

 

x2 3x 7

 

 

 

 

 

Таким образом, при x данная функция представляет собой степень, основание которой стремится к 1, а показатель к

(неопределенность вида 1 ). Преобразуя функцию так, чтобы использовать второй замечательный предел, получим

x2 5x 4 x

 

 

 

 

 

 

8x 3

x

 

 

lim

 

 

 

 

 

lim

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3x 7

 

 

 

 

x

3x 7

 

 

 

x x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 3x 7

 

 

8x 3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

8x 3

 

 

 

 

 

x lim

 

8x

3x

 

 

 

 

 

8x 3

x2 3x 7

 

 

 

 

 

 

2

 

 

lim 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex x

3x 7

 

 

x2

3x 7

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(делим числитель и знаменатель на старшую степень – x2 )

lim 8 3 x

e8 .

ex 1 3 x 7 x2

Пример 7. Сравнить бесконечно малые x 1 cosx и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

 

 

1 при x 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Вычисляем предел отношения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1 3 x

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x 0 x

 

 

 

x 0 x 31 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2sin

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

3x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

x

 

 

x

 

lim

 

2

lim

 

 

 

lim

 

 

 

2

0.

3

 

 

 

 

 

2 2

 

 

4 3

 

 

x 0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

x

3

x 0

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из полученного следует, что x

 

– бесконечно малая более

высокого порядка чем x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8. Определить порядок малости x

 

относи-

тельно x при x 0, если x ln 1 x 2 2 .

Решение. При x 0 имеем

ln 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

умножаем и делим

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

на сопряженное

 

x

2

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выражение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 2

x 2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2 2

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

из полученного следует, что порядок малости x

относи-

тельно x при x 0 равен

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

28

 

Пример 9. Вычислить предел

lim

 

 

tg 4x

, используя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эквивалентные бесконечно малые.

 

x

4

 

 

e 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

делаем замену переменной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 4y

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

y x

,

x y

 

 

 

y 0

 

e2y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

e 2 1

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg 4y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y

 

lim

4y

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2y 1

2y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 0 2y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 10. Сравнить бесконечно малые x 5x2 2x5

и x 3x2 4x4 при x 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Вычисляем предел отношения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

5x

2 2x5

 

 

 

 

 

 

5 2x3

5

 

.

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

2 4x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

x 0 3x

 

x 0 3 4x2

3

 

 

 

 

Так как предел отношения есть число, отличное от нуля и бесконечности, то x и x – бесконечно малые одного по-

рядка.

Пример 11. Вычислить предел

lim

4 x8 7x5 5x2 100 5 x7

8x6 10x3 x

.

 

 

 

 

 

 

x

3 x6 x4 4x 6 x5 4x2 3x 5

Решение. В каждом подкоренном выражении оставляем слагаемое, содержащее x в старшей степени. Получаем:

lim

4

x8 5 x7

 

lim

x2 x7 5

 

lim

x2

1.

 

 

 

 

 

 

 

x 3 x6 6 x5

 

x x2 x5 6

 

x x2

 

(в числителе и знаменателе оставляем слагаемое, содержащее x в старшей степени)

Расчетные задания

Группа А

1. Сформулировать с помощью неравенств следующие утверждения.

1)

lim f x .

2)

lim

f x .

3)

lim

f x a .

x a

f x .

 

x

f x .

 

x

4)

lim

5)

lim

6)

lim

f x .

x a 0

f x .

 

x a 0

x

f x b.

7)

lim

8)

lim

f x .

9)

lim

x a 0

f x b.

 

x a 0

 

x a 0

10)

lim

 

 

 

 

 

 

 

x a 0

 

 

 

 

 

 

2. Вычислить пределы функций, используя разложение на множители.

1)

lim

x3

4x2 3x 18

.

2)

lim

x3

7x2 15x 9

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x2

21x 18

 

x 3 x3 5x2 3x 9

 

 

 

 

x 3 x3

 

3)

lim

x3

6x2 12x 8

.

4)

lim

x3 5x

2 8x 4

.

 

x3 3x2 4

 

 

 

 

 

7x2

16x 12

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

x 2 x3

 

5)

lim

 

 

x3 3x 2

 

.

 

 

 

 

 

6)

lim

 

x3

4x2 5x 2

 

.

 

 

 

 

x2

x 1

 

 

 

 

 

 

 

x3 3x 2

 

 

x 1 x3

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

7)

lim

x3

5x

2 8x 4

.

 

8)

lim

x3

5x2 8x 4

.

 

 

x3 3x2 4

 

 

 

 

 

x3 3x2 4

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

9)

lim

 

x3

x2 5x 3

.

 

 

 

 

10)

lim

 

x3

5x2 7x 3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2

5x 2

 

 

x 1 x3 x2 x 1

 

 

 

 

 

 

 

x 1 x3

 

 

3. Вычислить пределы функций, используя умножение на сопряженное выражение.

1)

lim

 

1 x

 

3

.

 

 

2) lim

 

 

9

2x 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 8

 

2 3 x

 

 

x 8

 

 

3 x 2

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

 

x

 

.

4) lim

 

1 x

1 x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

1 x 2x

 

 

x 0

3

1 x 3 1 x

 

 

29

30

6) lim
3) lim

5)

lim

 

3

 

4x

 

2

 

.

 

 

6)

lim

 

 

 

3

9x

3

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

2 x 2x

 

 

 

 

 

x 3

3 x 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

7)

lim

 

 

16x

 

.

 

 

8)

lim

 

 

9 2x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

4 x 2x

 

 

 

 

 

x 8

3 x2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

10 x 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1 2

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

9)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

10)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 8

 

 

 

2 3 x

 

 

 

 

 

x 1 2

1 2 x 2x

4. Вычислить пределы функций.

1)lim ln 1 sin x . x 0 sin4 x

ln 1 7x x 0 sin x 7 .

5) lim sin 5 x .

x 0

e3x 1

7)lim 1 cos x .

x 0 e3x 12

9)lim tg 1 x2 . x 0 ln 1 x

5.Вычислить пределы

2) lim 1 cos10 x .

x 0

ex2

1

4)lim 2sin x 1 . x 0 ln 1 2x

e4x 1 x 0 sin x2 1 .

8)lim arcsin2x . x 0 ln e x 1

10) lim

e4 x

1

.

 

 

 

x 01 cos x 1

 

функций.

1)

lim

72x 53x

.

2)

lim

62x 7 2x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 2x arctg3x

 

x 0 sin3x 2x

3)

lim

32x 53x

.

 

 

4)

lim

 

 

35x 2x

.

 

 

 

 

 

 

 

x 0 x3 arctgx

 

x 0 x sin9x

 

lim

12x 5 3x

 

 

 

 

4x 27x

5)

 

.

6)

lim

 

 

.

 

 

 

x 0 2arcsin x x

 

x 0 tg3x x

7)

lim

102x 7 x

.

8)

lim

 

32x 7x

.

 

 

 

 

x 0 2tgx arctgx

 

x 0 arcsin3x 5x

 

 

 

 

45x 9 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x 23x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 sin x tgx3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 arctg2x 7x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вычислить пределы функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 16x2 1 3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x4

1 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

2)

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x2

 

 

 

9x6 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

 

 

 

 

4x2 3x 2

 

 

;

 

 

 

4)

 

lim

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

9x2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

 

 

x8 3x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

lim

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

6)

 

lim

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

9x 2 5 2x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 2x

 

x3 4

 

 

 

 

 

7)

lim

 

 

 

 

x 1

 

;

 

8)

 

lim

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

5 6 3x4 5x

 

 

 

x

 

x

 

 

 

4x5 2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

.

9)

lim

 

 

 

 

x4 6x 1

 

x6 5

;

10)

 

lim

 

2x8 x3

 

 

 

 

 

x2 5x 6

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x2

 

 

9x 5

 

 

 

 

2. Вычислить пределы функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

ex e x 2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2)

lim

 

tgx tga

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a ln x lna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

sin x cosx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

lim

 

 

1 xsin x

 

 

4)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4 lntgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

sin2x 2sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

esin 2x esin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

6)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

xlncos5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

tgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

lim

 

sinbx sin ax

.

8)

lim

log3 x 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0 ln tg 4 ax

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

tg x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

32

9)

lim

ex

e

 

 

.

 

 

 

 

 

 

10)

lim

 

ln x h ln x h 2ln x

 

.

 

x 1sin x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h 0

 

sinh2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Вычислить пределы функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 1 ln1 x

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1)

x2 arcsin x

.

 

2)

lim

2 3

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg2

x sin x

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 1 xsin2 x

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2 esinx ctgрx .

 

3)

ln1 x3

.

 

 

 

 

 

4)

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2 3sin2x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 1 lncosx

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg2x

.

 

 

5)

lncosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2 ex

1-cos x .

 

7)

lim

1 sin2

 

 

 

ln 1 tg

 

3x .

 

8)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 1 ln1 3

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2 5arcsinx3

cosec2x

 

 

 

 

 

 

sin4 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

 

 

 

 

.

 

 

10)

 

 

 

x .

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Вычислить пределы функций.

2

1) lim sin4x x 2 . x 0 x

x

3) lim ln 1 x x 2 . x 0 6x

 

 

x3

 

8x 3

 

5) lim

 

e

1

 

1 x .

 

x2

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

7) lim arcsin x x 1 . x 0 x

10

9) lim arctg3x x 5 . x 0 x

1

2) lim e3x 1 cos2 4 x . x 0 x

 

 

tg4x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4)

lim

 

 

x 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 1 x

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 8 .

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

x

x .

lim tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

22x 1 1

10) lim x 1 . x 0 x

Группа В

1. Построить графики функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xtg

 

 

 

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn 2

 

 

 

 

 

1)

y lim

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2)

 

y lim

 

 

 

 

 

 

 

 

,

x 0;

 

 

 

 

2n x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

tg

1

 

 

 

 

 

 

 

n

2

2n

x

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y lim

n1 x

n

 

x2 n

 

 

 

4) y lim

xn x n

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

x 0

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

x 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

n x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

y lim

ln 2n xn

,

 

 

x 0;

6)

y lim x 1 arctgxn;

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

x enx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

y lim

n

1 e

n x 1

;

 

 

 

 

 

 

8)

 

y lim

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 enx

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

y lim

 

 

 

 

 

 

 

,

x 0;

 

10)

 

y lim

 

 

1

 

 

 

ln

 

t

 

, x 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

n 1 xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t x t x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти односторонние пределы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

lim

 

 

 

x 3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

lim

 

 

x 2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 0 4 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim 2 x 1 x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

lim 7

2 x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

tg 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

lim

 

 

;

 

 

 

 

 

6)

lim

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 01 cosx

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

lim

arctg

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 0

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

lim

 

 

x3 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

lim

 

 

x 3

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 0 x2 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

34

3. Определить порядок малости x относительно x

при x 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1 cosx

 

 

 

2) x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

1)

;

 

 

x2

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

3)

x tgx sinx;

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

2

 

x 3sin3 x x4 ;

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

6)

1 3

 

 

 

1;

 

 

 

x

 

 

7) x

 

 

 

 

8) x 3

 

1;

 

 

 

1

 

;

x

 

 

1 2x

x

 

 

9)

x 2x cosx ;

10)

x

1

 

1 x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие № 5

НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ

Примеры решения задач

Пример 1. Функция sinxx в точке x 0, как известно, имеет предел равный единице. Однако в самой точке эта функция не определена, этот разрыв можно устранить, если доопределить функцию в этой точке значением предела в ней, тогда функция будет непрерывной на всей числовой оси. Таким образом, x 0 является точкой устранимого разрыва.

Пример 2. Найти точки разрыва функции y arctg 1 x 4

и определить их характер.

Решение. Очевидно, что точкой разрыва является x 4. Вычисляем пределы слева и справа:

lim arctg

1

arctg

1

arctg

1

arctg

 

;

 

4 0 4

0

 

x 4 0

x 4

 

2

 

lim arctg

1

arctg

1

arctg

1

arctg

 

.

 

4 0 4

0

 

x 4 0

x 4

 

2

 

Следовательно, что x 4 является точкой разрыва 1-го рода.

Пример 3. Найти точки разрыва функции y x2 25 и x 5

определить их характер.

Решение. В точке x 5 функция не определена. Вычисляем пределы слева и справа:

 

x2 25

 

x 5 x 5

lim x 5 10.

lim

 

lim

 

x 5

x 5 0

x 5 0

x 5

x 5 0

Таким образом, при x 5 функция имеет устранимый разрыв.

Расчетные задания

Группа А

1. Задана функция y f x и два значения аргумента x1

и x2 . Требуется: 1) установить, является ли данная функция непрерывной или разрывной для каждого из данных значений аргумента; 2) в случае разрыва функции найти ее пределы в точке разрыва слева и справа; 3) сделать схематический чертеж.

1)

f x 91 2 x , x 0, x 2;

 

1

2

2)

f x 41 3 x , x 1, x 3;

 

1

2

3)

f x 121 x , x 0, x 2;

 

1

2

4)

f x 31 4 x , x 2, x 4;

 

1

2

5)

f x 81 5 x , x 3, x 5;

 

1

2

6)

f x 101 7 x , x 5, x 7;

 

1

2

7)

f x 141 6 x , x 4, x 6;

 

1

2

35

36

8)

f x 151 8 x , x 6, x 8;

 

1

2

 

 

9)

f x 111 4 x , x 4, x 2;

 

1

2

 

 

10)

f x 131 5 x , x

5, x

2

3.

 

1

 

 

2. Найти точки разрыва функции, если они существуют. Сделать чертеж.

 

x 4,

 

 

 

x 1,

 

x 2,

x 1,

 

 

2 2,

 

 

1 x 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

1) f x x

 

 

2) f x x2 1, 1 x 1,

 

 

 

2x,

 

 

 

 

x 1;

 

x 3,

x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

x 0,

 

cosx,

x 0,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 0 x 2,

 

 

 

 

 

 

 

3) f x x 1

 

4) f x x2 1, 0 x 1,

 

 

x 3,

 

 

 

x 2;

 

 

 

x,

 

x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

x 0,

 

x,

x 0,

5)

 

2, 0 x 2,

6)

 

 

 

 

 

 

0 x ,

f x x

f x sin x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2;

 

 

 

 

 

 

 

x ;

 

x 1,

 

 

 

,

 

x 2,

 

 

 

x 1

 

x 1,

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

,

x 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

, 1 x 0,

 

 

 

 

 

0 x 4,

7) f x x

 

8) f x tgx,

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

 

x 0;

 

 

 

 

 

 

 

x 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x,

 

 

 

 

x 0,

 

2x,

 

x 0,

9)

 

2 1,

 

 

 

 

 

10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x 1,

 

x,

0 x 4,

f x x

 

 

f x

 

 

 

 

2,

 

 

 

 

x 1;

 

 

1,

 

 

 

x 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа Б

1. Найти точки разрыва функции, исследовать их характер, изобразить график функции в окрестности точки разрыва.

1)

f x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

;

 

2)

f x

x3

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

x 1

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosx

 

 

 

 

 

 

3)

1 x

;

4)

f x

 

 

;

 

 

 

 

 

 

4 x2

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

f x

 

 

x3 x2

;

 

 

6)

f x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x 1

 

 

 

 

 

 

sin x cosx

7)

f x

 

x2 5x 6

;

 

8) f x

x2 1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 4

 

 

 

 

 

 

 

x3 8

 

f x

x3

1

 

 

 

10) f x

ln

1 x

9)

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

x

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2. Найти точки разрыва функции и определить их харак-

тер.

 

 

 

 

 

 

1 x 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

f

2

 

 

;

2) f x 2

 

x

 

x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

f x

 

 

 

 

 

 

;

4) f x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

1

1 e1 x

1

 

 

 

 

 

 

5)

f x

 

1

 

;

 

 

 

 

6) f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 arctg 1

 

 

 

7)

f x

 

 

 

 

1

 

 

 

;

8) f x ln

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

;

1 ex 1 x

x 1 x 3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

f x

 

 

 

;

 

 

 

10) f x

x

x 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ex 1 x

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 x

3. Выполните следующие задания.

1) Докажите, что нижеприведенное уравнение имеет решение на указанном отрезке:

37

38

x3 3x 1 0,

x 1, 0 .

2) Докажите, что нижеприведенное уравнение имеет решение на указанном отрезке:

x5 6x2 3x 7 0,

x 0, 2 .

3) Докажите, что нижеприведенное уравнение имеет решение на указанном отрезке:

3sin3 x 5sinx 1 0,

x

 

 

0,

 

 

.

2

 

 

 

 

4) Докажите, что нижеприведенное уравнение имеет решение на указанном отрезке:

8x 3 2x 16 0,

x 0, 2 .

5)Докажите, что каждый многочлен четной степени принимает наименьшее или наибольшее значение. Что можно сказать о коэффициенте при старшем члене этого многочлена, если многочлен принимает наибольшее значение?

6)Докажите, что каждое алгебраическое уравнение нечетной степени имеет по крайней мере один действительный корень.

7) Для функции

f x

 

x 1

 

имеем f 5

4

,

 

2

 

 

x2 2x 24

9

 

f 7

. Следует ли отсюда существование такого c, что

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 c 7 и f c 0?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4,

0 x 2

8) Для функции

f x

x

 

 

 

 

 

имеем

 

 

 

 

x 4 2 6,

2 x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 0 4, f 2 10,

f 4 6. Существует ли значение c та-

кое, что f c 1 и f c 7?

 

 

 

 

 

 

9) Будет ли функция f x x5 3x 1 в какой-либо точке

отрезка 1, 2 принимать значение, равное нулю?

x2 1, 1 x 0

10) Принимает ли функция f x

0,

x 0

 

x2 1,

0 x 1

 

наименьшее и наибольшее значения на отрезке 1,1 ?

4. Ответьте на следующие вопросы.

1)Можно ли утверждать, что функция, определенная во всех точках отрезка, будет ограничена на нем? Приведите примеры.

2)Всегда ли функция, определенная во всех точках отрезка и ограниченная на нем, достигает на этом отрезке наибольшего и наименьшего значений? Приведите примеры.

3)Можно ли утверждать, что функция, непрерывная на отрезке, достигает на этом отрезке наибольшего (наименьшего) значения лишь в единственной точке?

4)Можно ли утверждать, что функция, определенная на некотором отрезке и принимающая на концах этого отрезка значения разных знаков, будет в некоторой точке отрезка принимать значение, равное нулю? Приведите примеры.

5)Может ли функция, непрерывная на отрезке a, b и

принимающая значение, равное нулю, лишь в единственной точке интервала a, b , не принимать на a, b значений раз-

ных знаков?

6) Множество значений функции, определенной на отрезке a, b , есть отрезок. Можно ли утверждать, что функция не-

прерывна на a, b ?

39

40