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: 506.