Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные теоремы о пределах
Теорема 1. Предел постоянной величины есть сама постоянная величина . (1) Теорема 2. Предел алгебраической суммы конечного числа функций, имеющих предел в точке, равен алгебраической сумме пределов этих функций при . (2) Теорема 3. Предел произведения конечного числа функций, имеющих предел в точке, равен произведению пределов этих функций при . Теорема 4.
при . (3) Доказательство (основано на втором определении пределов). Пусть и . Необходимо доказать, что , то есть показать, что – бесконечно малая величина. . Обозначим и – бесконечно малые величины, тогда – произведение бесконечно малой величины на ограниченную функцию есть бесконечно малая величина. Следствия! 1) 2) . ПРИМЕР 1. Вывод! Если функция определена в точке, то для вычисления предела достаточно в эту функцию подставить предельное значение.
Теорема 5. Если функции и имеют в точке одинаковый предел, а в окрестности этой точки справедливы неравенства , то функция имеет тот же предел. Доказательство. Пусть и . Тогда согласно определению предела и , откуда и . С учетом неравенств запишем , или , следовательно (рис. 1). 3. Первый замечательный предел Докажем справедливость рассмотренного в лекции 2 предела . (4) Согласно рис. 2. имеет место соотношение площадей . Площади определяются как , , . Тогда , или . Следовательно, . Перейдем к пределам , . Согласно теореме 5 определим . Выражение (4) называется первым замечательным пределом.
Используя этот предел можно доказать другие пределы 1) ; 2) ; 3) = = . Таким образом, при нахождении пределов можно делать эквивалентные замены бесконечно малых величин 1) ~ ; 2) ~ ; 3) ~ ; 4) ~ ; 5) ~ . 4. Числовая последовательность и ее предел, второй замечательный предел 4.1. Определения Определение 1. Числовой последовательностью называется функция натурального аргумента: или , . Обозначается последовательность Определение 2. Число b называется пределом числовой последовательности, если , справедливо неравенство . Определение 3. Числовая последовательность, имеющая предел, называется сходящейся, а не имеющая называется расходящейся. 4.2. Геометрический смысл числовой последовательности Представим систему координат, в которой по оси абсцисс отложены натуральные числа, а по оси ординат – значения функции натурального аргумента. Как видно рис. 3, наличие предела числовой последовательности означает, что после некоторого значения n значения функции не будут выходить за диапазон . Причем, какое бы значение мы ни выбрали, всегда найдется такое значение n, после которого данное неравенство будет иметь место. Замечание! Всякая ограниченная и монотонная функция натурального аргумента (числовая последовательность) имеет предел.
Так, например, доказано, что числовая последовательность , следовательно, она ограничена сверху и имеет предел или . (5) Выражение (5) называется вторым замечательным пределом. Второй замечательный предел служит для вычисления пределов функций, имеющих неопределенность . Другая запись второго замечательного предела: . (6) Очевидно, что справедливы следующие пределы или (7) ПРИМЕР 2. , где .
5.1. Третий замечательный предел . (9) Доказательство. . Частный случай . 5.2. Четвертый замечательный предел . (10) Доказательство. Обозначим , тогда . С учетом обозначений . Согласно третьему замечательному пределу . Частный случай . 5.3. Пятый замечательный предел . (11) В частности , и к уже известным нам эквивалентностям добавим
Заключение
В прикладных вопросах задача нахождения предела, как будет показано далее, встречается практически всегда, когда необходимо анализировать графические зависимости, будь то графики в экономике, графики зависимости популяций в биологии и др. Отметим наиболее важные аспекты: - сумма или разность бесконечно малых величин равна бесконечно малой величине меньшего порядка малости ; - на основе замечательных пределов можно заменять эквивалентные величины; - числовая последовательность есть функция натурального аргумента; - очевидно, что при приближенных расчетах можно вместо функции можно использовать эквивалентную ей величину ; - экспонента – это предел числовой последовательности.
Литература 1. Баврин И.И. Высшая математика. – М.: Просвещение, 1980. – 384 с. 2. Фихтенгольц Г.М. «Основы математического анализа» Часть 1 – М.: Лань, 2002. - 448 с. 3. Фихтенгольц Г.М. «Основы математического анализа» Часть 2 – М.: Лань, 2002. - 464 с. 4. Натансон И.П. «Теория функций вещественной переменной». – СПб.: Лань, 1999. - 560 с. 5. Демидович Б.П., Кудрявцев В.А. Краткий курс высшей математики. – М.: Астрель, 2001. - 656 с.
Цель лекции: изучить понятие непрерывности функции в точке и на отрезке; научиться определять и классифицировать точки разрыва функции; на основе теорем и свойств непрерывных функций научиться находить корни уравнений методом половинного деления. План лекции |
||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 387. 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... |