Тема: Предел функции в точке. Свойства предела. Односторонние пределы. Непрерывные функции и их свойства
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Числовой последовательностью называется занумерованное множество чисел, расположенных в порядке возрастания номеров.

В общем виде записывают: , где  называется общим членом последовательности.

Последовательность  называется возрастающей,( убывающей) если каждый ее член начиная со второго, больше (больше или равен) предыдущего, т.е. если для любого n выполняется неравенство: .( )

       Переменная величина  называется бесконечно малой, если она изменяется так, что, какое бы малое положительное число  ни взять, абсолютная величина  становится, и, при дальнейшем изменении величины , остается, меньше .

Если  - бесконечно большая величина, то обратная ей величина  будет бесконечно малой.

Если  - бесконечно малая величина, то обратная ей величина  будет бесконечно большой.

Постоянная  называется пределом переменной х , если х в некотором процессе стремится к конечному пределу и безгранично приближается к . Тогда пишут  или .

Число называется пределом последовательности , если для любого положительного числа  можно подобрать такой номер N0, что начиная с этого номера ( т.е. для всех n N0), будет выполнено неравенство:

( )

       Если последовательность имеет конечный предел, то она называется сходящейся, если не имеет конечного предела, тогда расходящейся.

Свойства пределов:

1. Если последовательность имеет конечный предел, то только один.

2. Предел постоянной величины равен ей самой:

3. Предел суммы (разности) двух сходящихся последовательностей равен сумме (разности) их пределов: .

4. Предел произведения двух сходящихся последовательностей равен произведению их пределов:

5. Постоянный множитель можно выносить за знак предела: ( )

6. Предел частного двух сходящихся последовательностей равен частному их пределов:

   ( )

7. Предел корня k-ой степени от сходящейся последовате6льности равен корню этой же степени от предела последовательности:

Важно знать некоторые пределы:

1. , где  - второй замечательный предел

2.

3.

Определение предела функции по Гейне:

Число А называется пределом функции  при стремящимся к , если для любой последовательности , все члены которой принадлежат области определения функции и не равны      выполняется условие что последовательность  стремится к А.

)

Определение предела функции по Коши:

Число А называется пределом функции  при , если для любого числа  можно указать такое , что для всех , удовлетворяющего неравенству , выполняется неравенство .

В этом случае пишут .

Если число А1 есть предел функции  при х, стремящемся к а, так, что х принимает только значения, меньшие а, то А1 называется левым пределом функции  в точке а. При этом пишут .

Если число А2 есть предел функции  при х, стремящемся к а, так, что х принимает только значения, большие а, то А2 называется правым пределом функции  в точке а. При этом пишут .

Эти пределы называются односторонними пределами функции.

Теорема: Для того, чтобы функция  имела предел равный А в точке а, необходимо и

           Достаточно, чтобы существовали односторонние пределы функции в этой точке и

           были равны между собой.

         

Теорема 1: Если существуют конечные пределы функций и при , то существует

                предел их суммы (разности), равный сумме (разности) пределов функций и :

Теорема 2: Если существуют конечные пределы функций и при , то существует  

              предел их произведения, равный произведению пределов функций и :

Теорема 3: Если существуют конечные пределы функций и при , то существует

                предел отношения , равный отношению пределов функций и :     

, где

Следствия:

 

1. Постоянный множитель можно вынести за знак предела: , .

2. Если - натуральное число, то , при .

3. Предел многочлена при  равен значению этого многочлена при  т.е. .

4. Предел дробно-рациональной функции при  равен значению этой функции при , если  принадлежит области определения функции, т.е.  и .

 

Важно знать некоторые пределы наизусть:

Первый замечательный предел-

Следствия:                                            

                                                      

                                                

Второй замечательный предел -  

                                                      

Следствия:                                   

                                                       

                                                        

                     

 

 

Функция называется непрерывной в точке  если бесконечно малому приращению аргумента соответствует бесконечно малое приращение функции.

 

Функция называется непрерывной в точке , если для любого  существует  , такое, что для всех  из области определения функции, удовлетворяющих условию ,выполняется неравенство  .

 

Функция называется непрерывной в точке , если предел функции в этой точке существует и равен значению функции в этой точке.

 

Условия непрерывности функции в точке:

1. - определена.

2.

3.

 

Теорема 1: Если функции и  непрерывны в точке , то функция так же

 непрерывна в этой точке.

Теорема 2: Если функции и  непрерывны в точке , то функция так же

  непрерывна в этой точке.

Теорема 3: Если функции и  непрерывны в точке  и  , то функция

  так же непрерывна в этой точке.

Свойства функций непрерывных на отрезке.

 

Теорема1: Больцано- Вейерштрасса об ограниченности непрерывной функции.

Если функция определена и непрерывна на отрезке  , то она ограничена на этом отрезке.

Теорема2: Больцано- Вейерштрасса о достижении верхней и нижней граней

Если функция определена и непрерывна на отрезке . Тогда эта функция принимает на отрезке  свои наибольшие и  наименьшие значения, т.е. существуют такие точки , что для любой точки  справедливы равенства .

Теорема3: Больцано- Коши о нулях непрерывной функции

Если функция определена и непрерывна на отрезке  и на концах его принимает значения  противоположных знаков, то существует точка на этом отрезке в которой значение функции равно нулю .

Теорема4: Больцано- Коши о промежуточных значениях непрерывной функции

Если функция  определена и непрерывна на отрезке . Тогда для любого числа С, заключенного между числами  и , найдется такая точка , что

 

 

Если  не является непрерывной в точке , то точка  называется точкой разрыва функции.

Условие непрерывности можно переписать следующим образом: (*)

Если хотя бы одно из выражений в равенстве (*) не существует или не выполняется хотя бы одно из равенств, то точка  называется точкой разрыва функции.

 

Точка  называется точкой разрыва устранимого режима, если односторонние пределы функции в этой точке существуют и равны между собой, но не равны значению функции в этой точке или функция в этой точке не определена.


     У                                                   у

 

 

0       х0                 х               0   х0                   х   

 

 Точка  называется точкой разрыва первого рода (скачок), если односторонние пределы функции в этой точке существуют но не равны между собой.

                 у

 

 

                      0    х0              х

Точка  называется точкой разрыва второго рода, если хотя бы один из односторонних пределов функции в этой точке не существует или равен бесконечности.

 

                 у 

   

 

           

                    0      х0             х

 

Теорема: Если  строго монотонна на  и произвольная точка этого отрезка, то

верхняя грань совпадает с левым пределом этой функции, не превосходит , не

 превосходит правого предела и не превосходит правой грани.

 

Утверждение1: Всякая строго монотонная на промежутке функция имеет односторонние пределы в

                     каждой точке этого промежутка.

Утверждение2: Если односторонние пределы строго монотонной функции в точке совпадают, то

                     функция непрерывна в этой точке.

Утверждение3: Если односторонние пределы строго монотонной функции в точке не совпадают, то

                     это точка разрыва первого рода (скачок).

 




Дата: 2019-02-02, просмотров: 233.