Свойства функций, имеющих предел
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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: 455.