Вычисление пределов с использованием второго замечательного предела
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Одна из форм записи второго замечательного предела

.

Второй замечательный предел раскрывает неопределенность вида .

 

Пример

Вычислить предел .

 

 

Решение

Предел основания , а показатель степени  при , т.е. имеет место неопределенность вида . Выделим целую часть основания степени

и применим второй замечательный предел:

 

, учитывая, что .

 

Непрерывность функции

 

Пусть функция  определена в некоторой окрестности точки .

Определение. Функция  называется непрерывной в точке , если она имеет предел в точке  и этот предел равен  – значению функции  в точке :

Таким образом, для того чтобы функция  была непрерывна в точке , необходимо и достаточно выполнение трех условий:

1) функция  должна быть определена в точке ;

2) должны существовать пределы функции  при  как слева, так и справа, т.е.  и ;

3) эти пределы должны быть равны между собой и равны значению функции  в точке , т.е. .

Если хотя бы одно из этих условий не выполнено, то говорят, что функция имеет разрыв в точке  и точку  называют точкой разрыва функции .

Точки разрыва следует искать среди точек, не входящих в область определения функции.

 

Классификация точек разрыва

 

Определение. Если в точке  функция  имеет пределы слева и справа и они равны между собой, а в точке  

или функция не определена, то точка  называется точкой устранимого разрыва функции .

В этом случае функцию можно доопределить в точке  так, чтобы она стала непрерывной, т.е. положить

.

 

Определение. Если в точке  функция  имеет конечные пределы слева и справа, причем , то точка  называется точкой разрыва функции  1-го рода.

При переходе через точку  значение функции  претерпевает скачок, измеряемый разностью .

 

Определение. Точка  называется точкой разрыва 2-го рода, если в этой точке хотя бы один из пределов (справа или слева) не существует или равен .

 

 

Пример

В точках  и  для функции  установить характер точек разрыва.

Решение

Область определения функции . Данная функция непрерывна во всех точках, кроме точек  и , которые не входят в область определения функции.

Исследуем точку , находя ее односторонние пределы в этой точке:

если , то , тогда предел слева ,

если , то , тогда предел справа .

 

Так как односторонние пределы конечны, но не равны между собой, то в точке  функция   имеет разрыв 1-го рода (скачок функции).

 Исследуем точку , находя ее односторонние пределы в этой точке:

если , то , тогда ,

если , то , тогда .

Так как односторонние пределы равны , то в точке  функция  имеет разрыв 2-го рода.

 

Правила дифференцирования

 

Определение. Производной функции  в данной точке х называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента, при , если он существует.

 

По определению

.

Таблица производных

   
1 , 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
7 16
8 17
9 18

 

Правила дифференцирования

 

1. Производная постоянной равна нулю: .

2.

Теорема. Если каждая из функций  и  дифференцируема в данной точке х, то сумма, разность, произведение и частное (частное при условии ) так же дифференцируемы в этой точке, причем имеют место формулы:

1) ,

2) ,

3) .

Следствие. Постоянный множитель можно выносить за знак производной:

.

 

Пример

Используя таблицу производных и правила дифференцирования, найти производную функции .

Решение

 

Производная сложной функции

 

Пусть дана сложная функция  где  или .

Теорема. Если функция  дифференцируема в точке , а функция  дифференцируема в точке , тогда сложная функция  дифференцируема в точке , причем

 или     

Замечание. Теорема может быть обобщена на случай любой конечной цепочки функций. Так, если , или  и существуют производные , то .

Пример

Найти производную функции .

Решение

Здесь ,

, тогда .

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 230.