6.2. Вычисление пределов функций, содержащих
При вычисление пределов вида в случае если числи-
Тель или знаменатель содержит выражение , стремящееся к нулю при часто бывает полезным избавиться от иррациональности в числителе или в знаменателе путём домножения числителя и знаменателя на соответствующий сопряжённый множитель .
Для разности таким множителем является , для выражения таким множителем является .
В самом деле
, где ,
,
Где .
В общем случае для разности сопряжённое выражение . В результате умножения получаем , т. е. . Для сокращения записи можно вычислить отдельно и если он конечен и не равен нулю, вынести за знак предела.
Пример 1
A =
Решение: Т. к. х8, то х-80. Выделим множитель в числителе и знаменателе. Умножим числитель и знаменатель дроби на множитель . Тогда в числителе мы получим
В знаменателе множитель будет стремиться к конечному пределу, не равному 0, а именно к 10 при х8, поэтому по теореме о пределе
Произведения множитель можно вынести за знак предела.
Знаменатель представим в виде произведения х2 – 6х – 16 = (х – 8)(х + 2). Таким образом, вычисление данного предела сводиться к следующим действиям:
A =
Пример 2. Вычислить
Решение: Выделим в числителе и знаменателе множитель, стремящийся к нулю, т. е. х.
Числитель:
Знаменатель:
.
Таким образом, предел приобретает вид
A =
Пример 3.
A =
Решение: Выделим в числителе и знаменателе множитель, стремящийся к 0, т. е. (х – 2)
Числитель:
Знаменатель: .
Тогда A = .
Пример 3.
A =
Решение: Как и в предыдущем случае выделим множитель, стремящийся к 0, т. е. (х+1) в числителе и знаменателе. Тогда
Числитель: .
Знаменатель:
Таким образом
A =
При раскрытии неопределенностей вида нужно выполнить тождественные преобразования, позволяющие свести такую неопределенность к виду или . Например, в случае, если выражение содержит иррациональности с невысоким показателем корня, этого можно добиться путем умножения и деления данного выражения на «сопряженное».
Пример 5.
Пример 6.
(Сумма двух бесконечно больших одного знака есть величина бесконечно большая)
Пример 7.
Решение. Данный предел содержит корень с высоким показателем, поэтому умножение и деление на сопряженное выражение нецелесообразно. Преобразуем данное выражение следующим образом:
При выражение , т. е. является бесконечно малой величиной. Если воспользоваться следствием из 2-го замечательного предела , то выражение, стоящее в скобках, можно заменить эквивалентной величиной . Так как величина является бесконечно малой более высокого порядка, чем , то ее можно отбросить, поэтому данная дробь будет эквивалентна выражению
.
Следовательно,
Пример 8.
Решение. Выделим Главную часть в каждом из слагаемых. Очевидно, что при
;
.
Таким образом, оба радикала имеют одинаковую часть . Вычтем ее из каждого радикала. Тогда получим
=
.
Пример 9.
Решение. 1 Способ: Выделим главную часть числителя и знаменателя. Т. к. то главная часть числителя будет совпадать с Аналогично, поэтому главная часть знаменателя совпадает с
Тогда
2 способ: Вынесем из-под каждого корня старшую степень переменной.
При раскрытии неопределенностей вида можно также выделить главную часть числителя и знаменателя.
Пример 10.
Решение. 1 способ:Этот пример можно решить, воспользовавшись для выделения главной части эквивалентными бесконечно большими величинами, а именно:
Значит
2 способ: Этот же предел можно вычислить и непосредственно, а именно вынести за скобки старшую степень переменной в числителе и знаменателе.
Пример 11.
Решение: 1 способ: Как и в предыдущем примере, выделим главную часть числителя и знаменателя.
,
Тогда
2 способ: Вынесем в числителе и знаменателе за скобки старшую степень х.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
2.13. Вычисление пределов функций. Раскрытие неопределенностей
Правило. Для вычисления предела функции в точкеили принадо применить теоремы о пределах и подставить предельное значение аргумента.
Для всех основных элементарных функций в любой точке их области определения имеет место равенство
.
Примеры
Найти пределы функций:
2. ;
3. ;
4. ;
5. .
При вычислении пределов функций формальная подстановка вместо х предельного значения часто приводит к неопределенным выражениям вида:,,,,,,.
Например, или.
Выражения вида
,,,,,,называютсянеопределенностями.
Вычисление предела функции в этих случаях называют раскрытием неопределенности.
Рассмотрим правила раскрытия таких неопределенностей.
Неопределенность вида
Если ипри(), то говорят, что их частноепредставляет собой неопределенность вида.
Правило. Чтобы раскрыть неопределенность вида , заданную отношением двух многочленов, надо и числитель и знаменатель разделить на самую высокую входящую в них степеньх.
Например,
.
Рассмотрим дробно−рациональную функцию
(),
представляющую собой отношение двух многочленов относительно х степеней m и n соответственно, и исследуем поведение этой функции при .
При нахождении предела данной функции при могут иметь место три варианта ответа:
1. | , если ; |
2. | , если ; |
3. | , если . |
Из этого следует, что предел отношения двух многочленов при во всех случаях равен пределу отношения их старших членов.
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
3. .
Неопределенность вида
Если требуется найти , гдеи− бесконечно малые функции при(), т.е., то в этом случае вычисление предела называют раскрытием неопределенности вида .
Рассмотрим возможные приемы раскрытия такой неопределенности.
Выделение критического множителя
Правило.
Чтобы
раскрыть неопределенность вида
,
заданную отношением двух многочленов,
надо и в числителе и в знаменателе
выделить критический множитель и
сократить на него дробь.
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
Преобразование иррациональных выражений
Правило. Чтобы раскрыть неопределенность вида , в которой числитель или знаменатель, или тот и другой иррациональны, надо:
− перенести иррациональность из числителя в знаменатель, или из знаменателя в числитель, домножив дробь на сопряженные выражения,
− либо сделать замену переменной.
Замечание.
Если под знаком
предела делается замена переменной, то
все величины, входящие под знак предела,
должны быть выражены через эту новую
переменную.
Примеры
Найти пределы функций:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
.
Применение первого замечательного предела
Правило. Для раскрытия неопределенности вида , содержащей тригонометрические выражения, используют первый замечательный предел:
или ,
где и.
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
4. .
Применение эквивалентных бесконечно малых величин
Правило.
Для
раскрытия неопределенности вида
можно и числитель и знаменатель заменить
величинами им эквивалентными (п.2.12).
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
3. ;
4.
.
Неопределенности вида и
Если ипри, то их разностьпредставляет собой неопределенность вида .
Если ипри, то их произведение− это неопределенность вида .
Правило. Неопределенности вида ираскрываются путем их преобразования и сведения к неопределенностям видаили.
Примеры
Найти пределы функций:
.
Неопределенности вида ,,
Пусть функция имеет вид:
.
Если при ,, а, то имеем неопределенность вида . Для раскрытия этой неопределенности применяют второй замечательный предел:
; ;
или
; .
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
3. ;
Если при ,, а, то имеем неопределенность вида .
Если ипри, то имеет место неопределенность .
Для раскрытия неопределенностей вида иих преобразуют и сводят к неопределенности видаследующим образом:
.
Примеры
Найти пределы функций:
1. ;
2. ;
В заключение
отметим, что в дальнейшем будут рассмотрены
более эффективные методы вычисления
пределов функций, основанные на
использовании понятия производной.
Упражнения
Односторонние пределы. Найти пределы:
1. ; Ответ:;
; Ответ: ;
2. ; Ответь:;
; Ответ: 0.
Непосредственное вычисление пределов. Найти пределы:
3. ; Ответ: 15;
4. ; Ответ:.
5. ; Ответ: 0.
Раскрытие неопределенности . Найти пределы:
6. ; Ответ: 0;
7. ; Ответ: -2;
8. ; Ответ:;
9. ; Ответ:.
Раскрытие неопределенности . Найти пределы:
10. ; Ответ:;
11. ; Ответ: -2;
12. ; Ответ:;
13. ; Ответ:;
14. ; Ответ: -12;
15. ; Ответ:.
16.
; Ответ:;
17. ; Ответ:;
18. ; Ответ:;
19. ; Ответ:;
20. ; Ответ:.
Раскрытие неопределенностей . Найти пределы:
21. ; Ответ:;
22. ; Ответ:;
23. ; Ответ: 0;
24. ; Ответ: 1.
Раскрытие неопределенности. Найти пределы:
25. ; Ответ:;
26. ; Ответ:;
27. ; Ответ:;
28. ; Ответ:.
Математическое исчисление – Решение пределов с квадратными корнями
спросил
Изменено 7 лет, 3 месяца назад
Просмотрено 46 тысяч раз
$\begingroup$
Мне трудно понять, как преодолеть этот предел путем рационализации.
2+11}+6$, но я застрял. Это способ решить это? Если да, не могли бы вы рассказать мне об этом, чтобы я мог решить другие? 92+11} – 6}{y} = \frac{\frac{5}{6}y+ o(y)}{y} = \frac{5}{6} + o(1) \xrightarrow[y\ до 0]{} \frac{5}{6}.$$
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
исчисление – Пределы функций с квадратными корнями в знаменателе
спросил
Изменено 6 лет, 5 месяцев назад
Просмотрено 18 тысяч раз
$\begingroup$
Для приведенной ниже функции покажите, что $\displaystyle\lim_{x \to -2} f(x) = 4$, и обоснуйте свой ответ. (без использования правила Лопиталя).
$$f(x)= \dfrac{x+2}{\sqrt{6+x}-2}$$
Моя попытка такова:
Так как $f(x)$ определяется при $6 +x>0$, т.е. пока $x>-6$, функция определена в окрестности $-2$ и предел действительно существует и можно продолжать…
(не знаю знаете, каким методом можно доказать этот предел, когда у нас есть квадратный корень).
Какой подход вы бы использовали, чтобы показать это?
- исчисление
- реальный анализ
- пределы 92 – 6 + 2}{т – 2}\
= & \lim_{t \to 2} \frac{(t + 2)(t – 2)}{t – 2} \\
= & \lim_{t \to 2} t + 2 \\
= & 4.
\end{выравнивание}
$\endgroup$
$\begingroup$
Подсказка Один из вариантов — распознать $\frac{1}{f(x)}$ как разностное частное для конкретной функции в конкретной точке и использовать определение производной.
Второй вариант — умножить числитель и знаменатель на сопряженное число знаменателя, а именно $\sqrt{6 + x} + 2$, а затем упростить.
$\endgroup$
$\begingroup$
Уверен, что умножение на сопряженное число знаменателя делает задачу простой, когда требуется только предел.
Ради вашего любопытства позвольте мне показать вам еще один метод, который позволит решить проблему довольно простым способом.

