Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Неопределенные арифметические выражения




 

В предыдущем разделе мы установили пределы последовательностей, которые определялись арифметическими выражениями

                                     (1.10)

и, в предположении, что последовательности и  стремятся к конечным пределам (из которых, в случае частного, xn и предел  не должны были равняться нулю).

Остановимся теперь на случаях, когда пределы последовательностей и  будут (один или оба) бесконечными или – если речь идет о частном – когда предел знаменателя будет нулем.

Начнем рассмотрение именно с частного:

1) Если имеет конечный предел, а  стремится к ∞, то  стремится к нулю.

В самом деле, ; так как второй множитель есть бесконечно малая (как обратная бесконечно большой), то, по теореме 2 (п.5.3), и  есть также бесконечно малая.

2) Если имеет предел, конечный или нет, а xn ® 0, то ∞.

Имеем . К последовательности  применима теорема 3 о пределе частного – она стремится к нулю. Следовательно, последовательность (как обратная бесконечно малой) имеет пределом ∞.

3) Если yn→∞, а имеет конечный предел, то .

Действительно, так как  в силу 1) стремится к нулю, то .

4) Теперь переходим к случаю, когда обе последовательности и  одновременно стремятся к нулю. В этом случае никакого общего заключения о пределе последовательности  мы сделать не можем. Этот предел, в зависимости от закона изменения обеих последовательностей, может иметь различные значения или даже вовсе не существовать. Поясним это на примерах.

Пусть , и ; обе последовательности стремятся к нулю. Их отношение  также стремится к нулю. Если же, наоборот, положить , , то, хотя они по прежнему стремятся к нулю, на этот раз их отношение  стремится к ∞! Взяв же любое отличное от нуля число l и построив две бесконечно малые  и , видим, что отношение их имеет пределом l (так как тождественно равно l).

Наконец, если ,  (обе имеют пределом нуль), то отношение  оказывается вовсе не имеющим предела.

Таким образом, одно знание пределов последовательностей и  в данном случае не позволяет еще судить о поведении их отношения, - необходимо знать также закон их изменения. Для того, чтобы характеризовать эту особенность случая, когда yn ® 0 и xn ® 0, говорят, что выражение  представляет неопределенность – вида .

5) В случае, когда одновременно yn ® ∞ и xn ® ∞, имеет место подобное же обстоятельство. Не зная самих последовательностей, общего утверждения о поведении их отношения сделать нельзя. Проиллюстрируем это на примерах:

yn = n ® ∞,              xn = n2 ® ∞, =  0;

yn = n2 ® ∞,             xn = n ® ∞,  =  ∞;

yn = l·n ® ∞ (l ¹ 0),   xn = n ® ∞, ;

yn = (-1)n·n ® ∞,   xn = n ® ∞,  вовсе не имеет предела.

И в этом случае говорят, что выражение  представляет неопределенность – вида .

Обратимся к рассмотрению произведения :

6) Если имеет предел, конечный или нет, но не равный нулю, а xn® ∞, то ® ∞.

В самом деле, последовательность  есть бесконечно малая (так как первый множитель имеет конечный предел, а второй стремится к нулю); отсюда и вытекает требуемое заключение.

7) Если уn® 0, в то время как xn® ∞, то исследуя поведение произведения  мы сталкиваемся с такой же особенностью, как и в пунктах 4) и 5). Об этом свидетельствуют примеры:

   

   

   

, вовсе не имеет предела.

В связи с этим при и , говорят, что выражение  представляет неопределенность вида 0·¥.

Рассмотрим, наконец, алгебраическую сумму :

8) если ∞, а имеет конечный предел, то ∞.

9) Если и  обе стремятся к +∞ (или обе к –∞), то к тому же пределу стремится и сумма .

Доказательство 8) и 9) предлагаем провести самостоятельно.

10) Случай же, когда и  стемятся к бесконечности разных знаков, снова оказывается особым: о сумме  ничего определенного сказать нельзя, не зная самих последовательностей и .

Примеры.

      – предела не имеет.

Ввиду этого, при  говорят, что выражение  представляет неопределенность вида ∞ – ∞.

 










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 375.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...