Kepchik
.pdfОсновные понятия и теоремы: числовая последовательность; монотонная, сходящаяся, расходящаяся, ограниченная последовательности; бесконечно малая и бесконечно большая последовательности и их свойства; основные свойства пределов последовательностей; число Эйлера и его применение для описания некоторых биологических процессов. Понятие функции; сложная, обратная, монотонная, периодическая, четная и нечетная функции; элементарные функции; бесконечно малые и бесконечно большие функции. Предел функции; односторонние пределы; основные свойства пределов; 1-й и 2-й замечательные пределы.
Пример 1. Вычислить пределы:
|
2 |
|
1 |
x |
|
1) lim x |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||
x 2 |
|
|
x 2 5 |
|
1 |
|
|
3 |
|
|
||||
3) lim |
|
|
|
|
|
|
; |
|||
|
|
|
x |
3 |
||||||
|
1 x 1 |
|
|
|||||||
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) lim |
|
|
2x 1 |
1 |
; |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
x 0 |
|
x 2 7x |
|
|
|
|
2) lim |
|
|
x 3 15x 2 x |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x " 5x 4 |
6x 3 6 |
|||||||||
5) lim |
|
|
|
1 cos x |
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
x 0 |
|
|
|
|
9 x 3 |
|||||
|
x 4 |
x |
||||||||
6) lim |
|
|
|
. |
||||||
x 1 |
||||||||||
x " |
|
Ð å ø å í è å. 1) Ïðè x 2 не возникает никакой неопределенности, поэтому решение данного примера осуществляют при помощи только основных свойств пределов функций:
|
2 |
|
1 |
x |
lim x |
2 |
lim |
1 |
x |
|
|
lim x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
x 2 |
|
|
x 2 5 |
x 2 |
|
x 2 x 2 5 |
|
lim x 2 |
lim1 lim x |
22 |
1 2 |
4 |
1 |
|
|
x 2 x 2 |
. |
|
|||||
lim(x 2 5) |
22 5 |
|
|
||||
x 2 |
|
3 |
|
|
|||
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" # |
|
2) В этом примере имеет место неопределенность вида |
%. Äëÿ åå ðàñ- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
" $ |
крытия делят числитель и знаменатель дроби на старшую степень x (в частности, на x 4) и при этом используют свойства пределов бесконечно больших и бесконечно малых функций:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
15 |
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x 3 15x 2 x |
|
|
" # |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
lim |
|
|
lim |
x |
x 2 |
x 3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
" $ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
5x |
4 |
6x |
3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
6 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
x |
4 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
lim |
1 |
lim |
15 |
lim |
1 |
|
|
|
0 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
x " x x " x 2 |
|
x " x 3 |
|
|
|
0. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
lim |
5 lim |
6 |
|
|
lim |
|
6 |
|
|
|
5 0 0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
x |
" |
|
x " x |
|
|
|
|
x |
" x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
3) В данном примере имеет место неопределенность вида [(") (")], которую в результате приведения дробей к общему знаменателю сводят к
|
0 |
# |
|
0 |
# |
|
неопределенности вида |
|
%. Затем неопределенность вида |
|
% |
легко рас- |
|
|
|
|||||
0 |
$ |
0 |
$ |
|
крывают путем разложения на множители числителя и знаменателя и сокращения на общий множитель (1 x):
|
|
|
|
1 |
|
3 |
|
|
|
[" "] lim |
x 2 |
x 3 |
|
|
||||||
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 x |
1 x |
3 |
|
1 x |
3 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
# lim |
(x 1)(x 2) |
|
|
lim |
(x 2) |
|
(1 2) |
1. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
||||||||
|
% |
x 1 |
(1 x)(1 x x |
|
x 1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||
|
) |
1 x x |
|
1 1 |
1 |
|
||||||||||||||
0 |
$ |
|
|
|
|
|
0 #
4) В этом примере имеет место неопределенность вида %, причем
0 $
числитель исходной дроби содержит выражение с квадратным корнем. Для раскрытия такой неопределенности числитель и знаменатель дроби умножают на выражение, сопряженное числителю, т. е. на (2x 1 1) , а затем сокращают общий множитель:
lim |
|
|
|
2x 1 |
1 |
|
0 |
# |
lim |
( |
|
2x 1 |
1)( |
|
2x 1 |
1) |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
x 0 |
|
|
x |
7x |
|
|
|
% |
|
|
x 0 |
(x |
2 |
|
7x)( 2x 1 1) |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
lim |
|
|
|
|
|
2x 1 1 |
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x 0 (x 2 |
7x)( 2x |
1 1) |
|
x 0 x(x 7)( 2x 1 1) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
x 0 (x 7)( 2x 1 1) (0 |
7)( 0 1 1) |
7 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
# |
|
||||
5) В этом примере имеет место неопределенность вида |
|
|
|
%. Äëÿ åå îò- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
$ |
|
крытия используют два приема: сначала домножают числитель и знаменатель исходной дроби на выражение, сопряженное со знаменателем этой дроби (т. е. прием, использованный в примере 3), а затем применяют 1-й замечательный предел:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||||
|
1 cos x |
|
0 |
# |
|
2 sin2 |
|
|
2 sin2 |
( |
9 x |
3) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||||||||||
lim |
|
lim |
|
|
|
2 |
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x 0 |
9 |
x 3 |
|
$ |
x 0 |
9 |
x |
3 |
x 0 |
( 9 |
x |
3)( 9 x 3) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
|
|
|
|
x |
sin |
x |
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
3) |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
sin |
|
x |
|
|
|
|
|
sin |
|
x |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
2 sin |
|
|
9 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 lim |
|
2 |
|
lim |
|
|
|
2 |
|
& |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
||||||||||||||||||||||
x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
x 0 |
|
|
|
x |
|
x 0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
(( 9 |
x )2 |
32 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
( |
|
|
3) |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
3) |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
9 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
& lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 |
|
2 1 1 lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
x 0 |
x 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 lim(( |
|
|
|
3) |
x |
|
1 |
2 |
1 |
lim( |
|
|
3) lim x 2 |
1 |
|
6 0 0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
9 x |
9 x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
4 x |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
6) Для решения этого примера используют 2-й замечательный предел:
x 4 x lim x" x 1
|
|
5 |
x |
Ï˺ËÊèÎ |
5 |
|
|
1 |
|
, |
Ð˪ Ãà# |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
% |
|
||||
lim 1 |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||||
x" |
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
Ïðè x " y " |
|
$ |
|
|
|
1 |
|
5y 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 y 5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||
lim 1 |
|
|
|
|
|
lim |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
y |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
y |
|
|
||||||
y " |
|
|
|
|
|
|
|
y " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 y 5 |
|
|
|
|
1 |
|
5 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|||||||
lim |
1 |
|
|
|
|
lim 1 |
|
|
|
|
|
e |
|
1 |
e |
|
. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
y " |
|
|
|
|
|
|
|
y " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 2. При введении некоторого лекарства его содержимое в крови больного спустя t часов составляет c(t) 15 5e t . Найти равновесное содержание лекарства в крови.
Р е ш е н и е. Равновесное содержание лекарства в крови равно
lim (15 5e t ) lim 15 lim 5e t |
15 5 lim e t 15 5 0 15 åä. |
||||||||||||||
t " |
|
|
|
t " |
t " |
t |
" |
|
|
|
|
|
|||
5.1. Найти пределы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1) lim |
3x 5 |
; |
|
|
|
8) lim |
|
4x 2 |
5x 2 |
; |
|||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6x |
4 |
||||||
x 7 x |
|
|
|
|
x 2 3x 2 |
|
|||||||||
2) lim |
|
x 3 |
8 |
; |
|
|
|
9) lim |
|
|
x 2 |
|
; |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
3x 1 |
|
||||||
x 1 x 2 |
|
|
|
|
x 2 x 2 |
|
|
||||||||
3) lim |
|
x 2 1 |
|
; |
|
10) lim(3x 2 2x 7); |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
x 0 2x 2 x 1 |
|
x 2 |
|
|
|
|
|
24
4) lim |
x 3 |
4x 2 1 |
; |
|
|
x 2 5 |
|
||
x 1 |
|
|
5)lim 3x 2 4x 7 ;
x1 2x 2 5x 6
6) lim(x 6 |
2x 4 x 3 7); |
x 0 |
|
7) lim(x 4 |
4x 2 5x 7); |
x 2 |
|
5.2. Найти пределы:
1)lim 5 6x 5x 2 ;
x" x 3 x 2 1
2)lim 6x 2 5x 4 ;
x" 3x 2 7x 2
3) lim |
|
|
2x 3 x 1 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2x 2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x " 5x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
7) lim |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x " |
|
|
x |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8) lim |
|
|
2x 4 |
5x 3 7x |
2 8x 9 |
; |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x " 3x 5 6x 3 4x 2 2x 11 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
||||||||
9) lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
||||||||
|
3x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||
x " |
|
|
|
5 3x |
|
1 |
|
||||||||||||||||||||
10) lim |
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
x " 10 x x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
11) lim |
|
(1 x)(7 x) |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
x " |
|
|
|
x 2 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12)lim (x 1)(x 2) ; x " 5x 2 7x 2
5.3. Найти пределы:
1)lim 2x 2 x 1;
x1 x 2 x 2
11) lim |
|
x 2 |
3x 2 |
|
; |
|
x 2 |
4x 12 |
|||||
x 2 |
|
|||||
12) lim |
|
x 2 |
2x 3 |
; |
|
|
|
|
7x 6 |
|
|||
x 1 x 2 |
|
|
13)lim (7x 2 5x 9);
x1
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
14) lim x |
|
|
. |
|
|
||
|
x |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
x 5 |
|
|
|
|
|
|
|
4) lim |
|
(x 1) |
3 |
; |
|||
|
|
|
|
|
|
||
x " 2x |
3 3x 1 |
5)lim 10x 3 6x 2 7x 5 ; x " 8 2x 3 3x 2 4x
6) lim |
|
3x 2 x 1 |
; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x " 5x 2 2x 1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
x 2 1 |
|
|
|
x 3 |
|
|
|
|
|||||||||||
13) lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
||||
5x |
2 |
|
x |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||
14) lim |
|
|
|
7x 2 |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x " 14 7x 2 |
|
x |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
x 3 1 |
|
|
2x 3 7 |
|
||||||||||||||
15) lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||
4x |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
x " |
|
5 x |
|
3 |
16)lim(x 2 1 x 2 1);
x "
17) lim |
|
x 2 |
6x 1 |
; |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
||||
x " 4x 2 3x |
|
|
|
|
||||||||
|
15x |
4 1 |
|
|
7x 3 1 |
|
||||||
18) lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||
x |
4 |
|
|
|
|
|
3 |
6 |
||||
x " |
|
7 4x |
|
|
9) lim |
x 2 |
11x 28 |
; |
|
2 5x 4 |
||
x 4 x |
|
25
2)lim x 2 6x 27 ;
x 3 x 2 2x 3
3) lim |
4x 3 |
x 2 x |
; |
|
2x |
||
x 0 |
|
|
4)lim x 2 6x 8 ;
x 4 x 2 5x 4
5) lim |
x 2 5x 6 |
|
; |
||
|
12x 20 |
||||
x 2 x 2 |
|
||||
6) lim |
x 2 |
6x 8 |
; |
|
|
|
x 4 |
|
|
||
x 4 |
|
|
|
|
|
7) lim |
|
x 3 4x |
|
; |
|
|
4x 12 |
|
|||
x 2 x 2 |
|
|
8)lim x 2 1;
x1 x 1
5.4. Найти пределы:
1)lim x 2 5x 6 ; x 6 x 2 2
3) lim |
|
|
x 3 |
|
2 |
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
x 1 |
x 2 1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
4) lim |
|
|
x 3 |
|
2 |
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
x 1 x 2 x 2 |
|
|||||||||
5) lim |
|
64 x 2 |
|
|
|
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x 8 |
x 8 |
4 |
|
|
||||||
|
|
|
||||||||
6) lim |
|
x 4 |
|
2 |
; |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
x 0 |
x 2 5x |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
7) lim |
|
1 x 2 1 |
; |
|||||||
|
x 2 |
|
|
|
||||||
x 0 |
|
|
|
|
8)lim 10 x 3 ;
x1 5 x 2
9) lim |
|
x 2 |
25 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||
x 5 2 |
|
|
x |
1 |
10) lim |
2x 2 |
3x 2 |
; |
|
3x 2 |
||
x 2 x 2 |
|
11)lim 4x 2 16 ; x 2 8x 3 64
12) lim |
|
49x 2 |
25 |
; |
|
|
7x |
5 |
|||
x |
5 |
|
|
||
|
|
||||
7 |
|
|
|
|
13)lim 3x 2 5x 2 ;
x1 1 2x 3x 2
14) lim |
|
x 2 11x 30 |
|
; |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|||||||
x 6 3x 2 17x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
15) lim |
|
|
|
x 2 4x 3 |
; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x 3 x 2 2x 15 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
16) lim |
|
x 2 3x 4 |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x 3 64 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
x 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2) lim |
|
|
|
|
x 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
x 2 |
|
|
x 2 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
10) lim |
|
|
|
|
1 8x |
|
|
|
3 |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
4x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
11) lim |
|
|
|
|
2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
x 2 |
|
|
|
|
7 x 3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
; |
|
|
|||||||||||||||||||||
12) lim |
|
|
|
|
|
5 x |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
x 1 |
|
|
|
|
|
|
8 x 3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||||||
13) lim |
|
|
|
|
5 x |
2x |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x 1 |
|
|
|
|
|
2x 1 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
14) lim |
|
|
|
|
9 x |
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
15) lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
1 |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
x 1 x 2 3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
16) lim |
|
|
|
|
|
x 16 |
4 |
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x 0 |
|
|
|
|
|
x 2 5x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26
5.5. Найти пределы:
1)lim sinax ;
x0 x
2)lim tg ax ;
x0 sinbx
3)lim sinax ;
x0 sinbx
4)lim sin(x 1) ;
x1 2 1x
5)lim tg x ;
x 0 x
sin x
6) lim ; x 0 5 x 25
7) lim sin(x 1) ;
x 1 x 3 1
sin x
8) lim ; x 0 x 4 2
5.6. Найти пределы:
9) lim sin(x 2) ;
x 2 x 3 8
10) lim 1 cos x ; x 0 x sin x
11)lim sin2 3x ;
x0 xtg3x
12)lim tg5x 2ctg3x;
x0
13)lim xtg 2 5x ;
x0 sin 4x
14)lim x sin7x ;
x0 tg4x 2
15) lim |
tg 4 |
3x |
; |
|
|
|
5x |
||
x 0 x sin3 |
|
16)lim x 2ctg 2 2x.
x 0
27
|
|
k x |
||
1) lim 1 |
|
|
; |
|
|
||||
|
|
x |
|
|
x " |
|
|
|
|
x n x
2) lim ; x " x m
x 1 x
3) lim ; x " x 1
x 4 x
4) lim ; x " x 4
5) lim |
|
x 3 |
x |
; |
|
||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
||
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
3x |
|
|
6) lim |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
2x |
3 |
|
|
||||||
x " |
|
|
|
|
|||||
7) lim |
|
2 3x |
x 2 |
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x " |
|
3x |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2x 3 |
|
x 1 |
|
||||
8) lim |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
2x |
|
|
|
||||||
x " |
1 |
|
|
||||||
|
x 2 3 |
x 2 6 |
|||||||
9) lim |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
2 |
|
|
|
|||||
x " x |
|
1 |
|
|
x 2 2 x 2 |
|
|
||||||
10) lim |
|
|
|
|
|
; |
||
|
|
2 |
|
|||||
x " x |
|
1 |
|
|
||||
|
|
1 x |
||||||
11) lim 1 |
|
|
|
; |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
x 1 |
|
|
|||
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
x |
|||
12) lim 1 |
|
|
|
|
; |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2x 5 |
|||||
x " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
13)lim(1 3x)x ;
x0
14)lim x1 5x;
x0
|
|
m nx |
||
15) lim 1 |
|
|
; |
|
|
||||
|
|
x |
|
|
x 0 |
|
|
|
|
1
16)lim(1 sin x)sinx ;
x0
x1
17)lim(1 3x) 2x ;
x0
x11
18)lim(1 2x) 7x ;
x0
x 2 1 5x 2
19) lim . x " x 2 6
5.7. Популяция микроорганизмов растет от начального объема в 500 особей до размера p (t) в момент времен t (где время t выражается в днях) по зако-
500et
íó p (t) 1 0,05 (et 1). Найти равновесную популяцию.
5.8. Больному делается инъекция некоторого лекарства. Концентрация
этого лекарства в крови в момент времени t описывается законом: 1) x (t) 0,00000001(e 2t e 4t 1); 2) x (t) 0,01(e 2t
Найти равновесное содержание лекарства в крови.
5.9. Объем популяции насекомых в момент t (где время t выражается в днях) задается величиной p (t) 10 000 9000(1 t) 1. Найти равновесную популяцию насекомых и вычислить ее размер через 8 дней наблюдений.
28
5.10. При вливании глюкозы ее содержимое в крови больного спустя t ча- сов составляет c (t) 10 8e t . Найти равновесное содержание глюкозы в крови.
6. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИИ. ТОЧКИ РАЗРЫВА
Основные понятия и теоремы: непрерывность функции в точке; функция, непрерывная на интервале и на отрезке; критерий непрерывности функции; свойства непрерывных функций; классификация точек разрыва функции.
Пример 1. Доказать, что функция y 4x 2 3x 5 непрерывна на всей числовой прямой.
Р е ш е н и е. Областью определения функции y 4x 2 3x 5 является вся числовая прямая.
Придадим аргументу õ приращение x и найдем y:
y f (x x) f (x) [4(x x)2 3(x x) 5] [4x 2 3x 5]
4( x)2 8x x 3 x.
Тогда при любом значении õ
lim y lim [4( x)2 8x x 3 x]
x 0 x 0
lim 4( x)2 lim 8x x lim 3 x 0. |
||
x 0 |
x 0 |
x 0 |
Другими словами (согласно критерию непрерывности функции), полу- чаем, что функция y 4x 2 3x 5 является непрерывной на всей числовой прямой.
29
Пример 2. Найти точки разры-
|
x 2 |
3 |
, x 1, |
|||
|
|
|
|
4 |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
ва функции y |
5x |
, 1 x 4, |
||||
6 |
||||||
|
x 2, |
x ' 4, |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
èуказать их вид.
Ðе ш е н и е. Рассмотрим точки x0 1è x1 4.
1) |
|
|
x0 |
1: |
||
lim f (x) lim |
|
x 2 3 |
1, |
|||
|
|
|||||
x 1 0 |
|
x 1 0 |
4 |
|
|
|
lim f (x) lim (6 5x) 1. |
||||||
x 1 0 |
|
x 1 0 |
|
в точке x0 1 |
||
Следовательно, |
||||||
функция непрерывна. |
||||||
2) |
|
|
x1 |
4: |
||
lim f (x) |
lim (6 5x) 14 , |
|||||
x 4 0 |
f (x) |
x 4 0 |
|
|
|
|
lim |
lim (x 2) 2. |
|||||
x 4 0 |
|
x 4 0 |
|
точка x1 4 – |
||
Следовательно, |
точка разрыва 1-го рода.
6.1. Доказать непрерывность функции при любом значении õ:
1) |
y 5x 7; |
7) |
y 3 sin5x; |
4) y cos x; |
9) y | x |; |
y sin x 3; |
|
2) |
y x 3; |
8) |
|
5) y sin x; |
10) y cos x 4. |
|
|
3) |
y x 2 1; |
|
|
6) y 2 cos 3x; |
|
|
|
6.2. Степенная функция f (x) Ae (x |
описывает зависимость интенсив- |
ности основного обмена от массы животного. Здесь õ – масса животного; f (x) – количество кислорода, поглощаемого животным в единицу времени; À è ( – параметры, постоянные для данного класса живых существ. Доказать, что функция f (x) непрерывна, если:
1) |
A 70, ( 1; |
2)A 0,3, ( 2.
6.3.Найти точки разрыва функции и указать их вид:
30
1)y sin(5 x) ; 5 x
2)y tg x;
3)y 1 x 3 ;
1x
4)y | x 3 | ;
x3
1
5) y 3 |
x |
; |
|
|
||
6) y |
x 2 , |
x 3, |
||||
|
1, x 3; |
|||||
|
2x |
|||||
7) y |
1 |
|
; |
|||
|
|
|
|
|||
| x |
2 | |
|||||
|
|
8) y |
x 2 1, x 0, |
||||||
|
2, |
x 0; |
|||||
|
x |
||||||
9) y |
|
|
4 |
|
; |
||
|
|
||||||
(x 3)2 |
|||||||
|
x, x 0, |
||||||
10) y |
|
2 |
, 0 |
x 2, |
|||
x |
|
||||||
|
x 1, |
x 2; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
11) y |
2 |
| x | |
; |
||||
x |
|||||||
|
|
|
|
|
|
1
12)y 6 1 x ;
13)y 9x 2 .
7.ПРОИЗВОДНАЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛ ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
Основные понятия и теоремы: производная функции; геометрический, механический, химический и биологический смыслы производной; теорема Ферма; теорема Ролля; теорема Лагранжа; теорема Коши; производная сложной функции; производная обратной функции; таблица производных; дифференциал и его свойства; применение дифференциала в приближенных вычислениях; производные и дифференциалы высших порядков.
Пример 1. Найти производные данных функций:
1) y 5 5 sin5x log5 x x 5 5x e 5x ; 2) y (x 2 2x 1) tg x;
3) y 6x 5 ; 4) y cos2 x cos 2x cos x 2; 5) y cos 7x sin3 x. sin5x
Ð å ø å í è å. 1) y ) (5 5 sin5x log5 x x 5 5x e 5x ))(5)) 5(sin5x)) (log5 x)) (x 5 )) (5x )) (e 5x ))
0 5 cos 5x (5x)) |
1 |
|
5x 5 1 5x ln5 e 5x (5x)) |
||||
x ln5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||
25 cos 5x 5x 4 |
1 |
5x ln5 |
5e 5x . |
||||
|
|
||||||
|
x ln5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
2)
y ) ((x 2 2x 1) tg x)) (x 2 2x 1)) tg x (x 2 2x 1) (tg x))
31