Свойство 1. Если функция имеет предел , то существует окрестность точки
, в которой функция ограничена. (Это свойство можно назвать необходимым условием ограниченности функции, имеющей предел).
Свойство 2. Если
, то
.
Замечание. Справедливо аналогичное свойство и в случае, если
.
Свойство 3. (отделимость от нуля). Если
, то
такие, что
.
Свойство 4. (о единственности предела). Если функция имеет предел в точке , то этот предел – единственный.
Свойства, связанные с арифметическими операциями над пределами
Пусть существуют конечные и
, тогда
Свойство 5. Предел суммы двух функций равен сумме пределов.
.
Свойство 6. Предел произведения двух функций равен произведению пределов.
.
Свойство 7. Предел отношения двух функций равен отношению пределов.
(при условии
).
Свойство 8. Предел произведения числа на функцию равен произведению числа на предел функции.
.
Свойства, связанные с предельными переходами в неравенствах
Свойство 9. (теорема о предельном переходе в неравенстве). Если в некоторой окрестности точки (
) выполнено
и существуют
и
, то
.
Замечание. При предельном переходе может возникнуть знак равенства.
Свойство 10. (теорема о пределе промежуточной функции, или о двух милиционерах). Если в некоторой окрестности точки
выполнено
и существуют
, то
.
Аналогия между сходящимися последовательностями и функциями, имеющими пределы, распространяется и на критерий Коши.
Определение. Говорят, что функция в точке
имеет «Ф-свойство» (по аналогии с фундаментальной последовательностью), если
такое, что
.
Критерий Коши. Для того, чтобы функция в точке имела конечный предел, необходимо и достаточно, чтобы она имела «Ф - свойство».
Вычисления пределов. Неопределенности
Определение. Число называется пределом функции
при
, если
.
Аналогично односторонний предел можно определить как при , так и при
.
Замечание. Заметим, что свойства функций, имеющих предел, остаются справедливыми и в случае , если под окрестностью бесконечно удаленной точки будем понимать
.
При вычислении пределов пользуются свойствами, связанными с арифметическими операциями над пределами.
Пример 1. ;
Пример 2. ;
Пример 3. ;
Пример 4. (б.м. умноженная на ограниченную).
Поскольку мы добавили к элементы
, то можно записать арифметические операции с этими элементами.
Так делают всегда, когда есть определенности.
Определенности
;
;
;
;
;
;
; (
)
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Есть особые случаи, когда предел суммы, произведения и частного нельзя найти, зная только пределы слагаемых, множителей или делимого и делителя. Такие случаи называются неопределенностями.
Неопределенности
Пример. Предел рациональной дроби
.
Замечательные пределы
Теорема (І замечательный предел).
Замечание. Если в некоторой окрестности точки функция
– б.м., то
.
Теорема (ІІ замечательный предел).
Следствие. Заменой получим
.
ІІІ ;
.
IV. ;
.
V. .
Замечание. Замечание к I пределу справедливо и для других.
Сравнение б.м. О-символика
Определение. Если для двух функций и
существует такая константа
, что в некоторой окрестности точки
выполняется неравенство
,
(то есть при
), то говорят, что функция
ограничена по сравнению с функцией
в некоторой окрестности точки
(или
подчинена
при
). Обозначается
.
Определение. Если функции и
такие, что
и
при
, то они называются функциями одного порядка при
.
Определение. Говорят, что и
эквивалентны, если
(при условии, что
, в некоторой окрестности точки
). Обозначается
при
.
Определение. Если , где
, то говорят, что
есть б.м. относительно функции
. Обозначается
.
Определение. Говорят, что б.м. функция является величиной более высокого порядка малости, чем б.м.
, если
при
и
. Обозначается:
=
.
Определение. Говорят, что функции и
б.м. одного порядка малости, если существует конечный предел их отношения и он не равен нулю:
.
Теорема. Пусть ~
,
~
, при
. Тогда
.
Теорема (об эквивалентных функциях). Функции и
эквивалентны при
, если
можно представить в виде:
. При этом
называют главной частью функции
.
Таблица эквивалентных функций при
1. ~
. 2.
~
. 3.
~
.
4. ~
. 5.
~
. 6.
~
.
7. ~
. 8.
~
. 9.
~
.
10. ~
.
Правила действия с символом «О-большое» при
1. ,
.
2. .
3. .
4. .
5. если
~
.
Правила действия с символом «о-малое» при
1. ,
.
2. .
3. .
4. .
5. если
~
.
6.
.
7. и
.
Замечание. Равенства 2–4 читаются слева направо.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 535.