Вычисление пределов Контрольна робота-Вища математика, теорія ймовірностей, диф. рівняння. Приклади розв'язування задач.Підготовка до ЗНО. https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov.feed 2024-05-02T01:51:30+03:00 YukhymComunity [email protected] Yukhym Comunity - the full lessons for schoolboys and students! Раскрытие неопределенностей при вычислении пределов 2020-01-17T18:39:25+02:00 2020-01-17T18:39:25+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/raskrytie-neopredelennostej-pri-vychislenii-predelov.html Yukhym Roman [email protected] <p>С данной статьи начинаем цепочку публикаций, которые научат Вас находить особенности в границах, классифицировать неопределенности и применять правильную методику раскрытия. Дело заключается в том, что разработано много правил и приемов, которые позволяют по виду заданной функции или последовательности быстро сориентироваться как находить предел. Однако при изучении теоретического материала или на практических занятиях Вам или на этом не отмечают, или Ваши мысли гуляют за пределами аудитории. <br /> Для охвата всего материала мы собрали много примеров из студенческой практики, модулей, контрольных, заказов и попытаемся здесь разъяснить, как и в каких случаях применять приведенные алгоритмы.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 1.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке бесконечности получим неопределенность вида бесконечность разделить на бесконечность (<span class="FF3">∞/∞</span>). Разделим числитель и знаменатель на переменную в наибольшей степени и сократим на нее. В результате избавимся от неопределенности, а слагаемые что останутся, будут стремиться к нулю при больших номерах последовательности <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_2.gif" alt="предел последовательности, раскритие ∞/∞" /><br /> Все числа, что останутся и укажут куда стремится предел.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 2.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_3.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При прямой подстановке бесконечно большого номера получим неопределенность бесконечность минус бесконечность (<span class="FF3">∞-∞</span>). <br /> Правило раскрытия такого типа неопределенности хорошо расписано в литературе и заключается в умножении и разделении неопределенности на множитель, сопряженный к ней. <br /> Как правило, такие примеры содержат корни и чтобы их лишиться используем умножение на сопряженный множитель, что приводит к разности квадратов или кубов, в то время в знаменателе (или числителе) получим выражение с корнем, которое не содержит неопределенности. <br />Далее из числителя и знаменателя выделяем доминирующий множитель и упрощаем на него. <br /> Все числа, что останутся и составят предел последовательности. <br /> На языке формул этому отвечает запись <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_4.gif" alt="раскритие неопределенности ∞-∞, предел" /></p> <p> </p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 3.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_5.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке <span class="FF3">x=3</span> получим неопределенность <span class="FF3">0/0</span>. <br />Это означает, что и числитель и знаменатель содержат особенность. <br /> Для раскрытия неопределенности выделим в числителе <span class="FF3">(x-3)</span>, а знаменатель умножим и разделим на сопряженное выражение <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_6.gif" alt="" />. <br /> В результате получим множитель <span class="FF3">(x-3)</span>, на который упрощаем дробь. Далее предел вычисляется методом подстановки переменной <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_7.gif" alt="предел функции, 0/0" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 4.</span> Найти предел функции: <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_8.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Задание для большинства студентов чрезвычайно сложное, а все потому что необходимо свести неопределенность типа <span class="FF3">0/0</span> до известных случаев.<br /> В результате преобразования функций получим выражения вида <span class="FF3">ln(1+x)/x, tan(x)/x, sin(x)/x</span> при переменной стремящейся к нулю. <br /> Далее выделяем первую замечательный предел и ее следствие, затем расписываем через произведение известных пределов. <br /> Все остальное сводится к произведению единиц и отдельного множителя, который и является пределом заданной функции. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_9.gif" alt="первый замечательный предел, вычисления предела" /><br /> Внимательно разберите приведенный пример, он Вас многому научит. <br /> На практике довольно трудно найти условие, которое бы объединяла несколько формул, поэтому учитесь на сложных примерах.<br /> Тогда точно не будет сложностей в исчислении простых примеров.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 5.</span> Вычислить предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_10.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка 3 в функцию дает особенность вида единица в степени бесконечность (<span class="FF3">1^∞</span>). Для ее раскрытия и в функции в скобках, и в дроби, что является показателем выделяем часть, что вносит особенность <span class="FF3">(х-3)</span>. <br /> Далее, для упрощения манипуляций с выражениями делаем замену переменных <span class="FF3">x-3=t,</span> новая переменная при этом стремится к нулю. <br /> После этого выделяем второй замечательный предел и ищем лимит показателя, что остался.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L1_11.gif" alt="пример на второй замечательный предел" /> <br /> На этом разбор распространенных примеров, которые распространены в учебной практике не завершается.<br /> В соседней публикации будут проанализированы новые алгоритмы вычислений, и примеры пределов функций та последовательностей, которые помогут Вам быстрее освоить теоретический материал и подготовиться к контрольной, модулю, экзамене.</p> <p>С данной статьи начинаем цепочку публикаций, которые научат Вас находить особенности в границах, классифицировать неопределенности и применять правильную методику раскрытия. Дело заключается в том, что разработано много правил и приемов, которые позволяют по виду заданной функции или последовательности быстро сориентироваться как находить предел. Однако при изучении теоретического материала или на практических занятиях Вам или на этом не отмечают, или Ваши мысли гуляют за пределами аудитории. <br /> Для охвата всего материала мы собрали много примеров из студенческой практики, модулей, контрольных, заказов и попытаемся здесь разъяснить, как и в каких случаях применять приведенные алгоритмы.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 1.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке бесконечности получим неопределенность вида бесконечность разделить на бесконечность (<span class="FF3">∞/∞</span>). Разделим числитель и знаменатель на переменную в наибольшей степени и сократим на нее. В результате избавимся от неопределенности, а слагаемые что останутся, будут стремиться к нулю при больших номерах последовательности <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_2.gif" alt="предел последовательности, раскритие ∞/∞" /><br /> Все числа, что останутся и укажут куда стремится предел.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 2.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_3.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При прямой подстановке бесконечно большого номера получим неопределенность бесконечность минус бесконечность (<span class="FF3">∞-∞</span>). <br /> Правило раскрытия такого типа неопределенности хорошо расписано в литературе и заключается в умножении и разделении неопределенности на множитель, сопряженный к ней. <br /> Как правило, такие примеры содержат корни и чтобы их лишиться используем умножение на сопряженный множитель, что приводит к разности квадратов или кубов, в то время в знаменателе (или числителе) получим выражение с корнем, которое не содержит неопределенности. <br />Далее из числителя и знаменателя выделяем доминирующий множитель и упрощаем на него. <br /> Все числа, что останутся и составят предел последовательности. <br /> На языке формул этому отвечает запись <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_4.gif" alt="раскритие неопределенности ∞-∞, предел" /></p> <p> </p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 3.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_5.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке <span class="FF3">x=3</span> получим неопределенность <span class="FF3">0/0</span>. <br />Это означает, что и числитель и знаменатель содержат особенность. <br /> Для раскрытия неопределенности выделим в числителе <span class="FF3">(x-3)</span>, а знаменатель умножим и разделим на сопряженное выражение <img src="images/stories/Limit/L1_6.gif" alt="" />. <br /> В результате получим множитель <span class="FF3">(x-3)</span>, на который упрощаем дробь. Далее предел вычисляется методом подстановки переменной <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_7.gif" alt="предел функции, 0/0" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 4.</span> Найти предел функции: <br /> <img src="images/stories/Limit/L1_8.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Задание для большинства студентов чрезвычайно сложное, а все потому что необходимо свести неопределенность типа <span class="FF3">0/0</span> до известных случаев.<br /> В результате преобразования функций получим выражения вида <span class="FF3">ln(1+x)/x, tan(x)/x, sin(x)/x</span> при переменной стремящейся к нулю. <br /> Далее выделяем первую замечательный предел и ее следствие, затем расписываем через произведение известных пределов. <br /> Все остальное сводится к произведению единиц и отдельного множителя, который и является пределом заданной функции. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_9.gif" alt="первый замечательный предел, вычисления предела" /><br /> Внимательно разберите приведенный пример, он Вас многому научит. <br /> На практике довольно трудно найти условие, которое бы объединяла несколько формул, поэтому учитесь на сложных примерах.<br /> Тогда точно не будет сложностей в исчислении простых примеров.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 5.</span> Вычислить предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_10.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка 3 в функцию дает особенность вида единица в степени бесконечность (<span class="FF3">1^∞</span>). Для ее раскрытия и в функции в скобках, и в дроби, что является показателем выделяем часть, что вносит особенность <span class="FF3">(х-3)</span>. <br /> Далее, для упрощения манипуляций с выражениями делаем замену переменных <span class="FF3">x-3=t,</span> новая переменная при этом стремится к нулю. <br /> После этого выделяем второй замечательный предел и ищем лимит показателя, что остался.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L1_11.gif" alt="пример на второй замечательный предел" /> <br /> На этом разбор распространенных примеров, которые распространены в учебной практике не завершается.<br /> В соседней публикации будут проанализированы новые алгоритмы вычислений, и примеры пределов функций та последовательностей, которые помогут Вам быстрее освоить теоретический материал и подготовиться к контрольной, модулю, экзамене.</p> Примеры на пределы функций 2020-01-17T17:16:23+02:00 2020-01-17T17:16:23+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/primery-na-predely-funktsij.html Yukhym Roman [email protected] <p>Продолжаем изучать правила раскрытия неопределенностей в пределах. Сегодня рассмотрим 5 примеров и проанализируем ход вычислений.</p> <p><span class="FF1">Пример 6.</span> Вычислить предел последовательности:</p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке бесконечности получим неопределенность вида бесконечность поделить на бесконечность <span class="FF3">(∞/∞)</span>. <br /> Раскрыть особенность возможно двумя способами: по правилу Лопиталя или выделением множителей, которые вносят наибольший вклад в числителе и знаменателе дроби. <br /> По правилу Лопиталя получим<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_2.gif" alt="правило Лопиталя, предел через производную" /> <br /> По второй методике предел последовательности равен <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_3.gif" alt="" /><br /> Значения совпадают, как первая схема так и вторая не тяжелые для применения. <br />Однако часто в одних задачах требуют вычислить предел последовательности по правилу Лопиталя. <br /> В других наоборот – не используя правило Лопиталя найти предел.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 7.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_4.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем разницу двух корней, которые при подстановке переменной дают особенность вида бесконечность минус бесконечность <span class="FF3">(∞-∞)</span>.<br /> Для устранения особенности умножим и разделим корневую зависимость на сопряженное выражение (сумму корней). В результате придем к разности квадратов в числителе. <br /> Повторная подстановка дает особенность вида бесконечность разделить на бесконечность. <br />Чтобы избавиться от особенности выделяем доминантные множители в числителе и знаменателе и оцениваем, что в итоге перевешивает (доминирует).<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_5.gif" alt="предел функции, вычисление предела" /><br /> Получили, что в числителе старший степень чем в знаменателе, поэтому предел стремится к бесконечности. Но важно еще выяснить к плюс бесконечности или к минус бесконечности. Для этого следует проанализировать вклад слагаемых в скобках.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 8.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_6.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке единицы получаем особенность вида ноль разделить на ноль <span class="FF3">{0/0}</span>. <br /> Для ее раскрытия разницу корней в числителе умножим на сумму корней, чтобы избавиться от иррациональности. На ту же сумму корней следует умножить знаменатель, чтобы манипуляциями не изменить значение предела. <br /> Далее анализируем знаменатель – он содержит полином, который в свою очередь имеет в разложении множитель <span class="FF3">(x-1)</span> (как особенность).<br /> Разложим полином на простые множители и заменим ими соответствующую часть дроби. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_7.gif" alt="раскрытия неопределенности в пределе" /> <br /> Далее упрощаем числитель и знаменатель на общий множитель <span class="FF3">(x-1)</span>, и методом подстановки находим предел функции, что осталась.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 9.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_8.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение: </span>В заданиях, где переменная стремится к нулю и имеем дробь, содержащий логарифмы или тригонометрические функции следует искать возможность получить первую замечательный предел, следствия второго и первого лимита или сочетание обоих вариантов. Этот пример сочетает все возможное, что может Вас ждать на практике. <br /> Простая подстановка показывает, что имеем лимит с неопределенностью вида <span class="FF3">{0/0}</span>. Для устранения неопределенности и возведения сперва логарифма к виду <span class="FF3">ln(1+y)/y,</span> делим и умножаем на <span class="FF3">sin(3x)</span>. Чтобы этот же синус в числителе свести под некую формулу, разделим и умножим на <span class="FF3">(3x)</span>. Таким образом получим часть, которая отвечает за формулу первого замечательного предела.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_9.gif" alt="замечательные пределы, вычисления" /> <br /> Разницу синусов, что была в начале в знаменателе дроби распишем, выделив <span class="FF3">sin(x)</span> как общий множитель.<br /> Далее переходим к произведению пределов, сгруппировав предварительно соответствующие дроби под формулы замечательных пределов. <br />Все остальные ответы, которые Вас интересуют дает приведенная формула расчетов.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 10.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_10.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Прямая подстановка единицы показывает, что имеем неопределенность вида единица в степени бесконечность <span class="FF3">1^∞</span>. А это означает, что имеем дело со вторым замечательным пределом. <br /> Для устранения особенности в скобках и показателе выделим выражения, содержащие <span class="FF3">(x-1)</span>. После этого делаем замену переменных, <span class="FF3">t=x-1</span>, при этом новая переменная стремится к нулю. Далее в показателе выделяем множитель, который является обратно пропорциональным к слагаемому в дужках <span class="FF3">(1/4t)</span>, это даст нам экспоненту. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L2_11.gif" alt=" второй замечательный предел " /> <br /> Все, что останется множителем в показателе даст степень экспоненты в предельном переходе (12). <br /> <br /> Хорошо проанализируйте приведенный пример, он на самом деле не такой тяжелый, если внимательно разобраться. <br /> В новых публикациях Вы получите ответы на другие вопросы, которые могли у Вас возникнуть в связи с тем, что рассмотрено всего 5 примеров.</p> <p>Продолжаем изучать правила раскрытия неопределенностей в пределах. Сегодня рассмотрим 5 примеров и проанализируем ход вычислений.</p> <p><span class="FF1">Пример 6.</span> Вычислить предел последовательности:</p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L2_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке бесконечности получим неопределенность вида бесконечность поделить на бесконечность <span class="FF3">(∞/∞)</span>. <br /> Раскрыть особенность возможно двумя способами: по правилу Лопиталя или выделением множителей, которые вносят наибольший вклад в числителе и знаменателе дроби. <br /> По правилу Лопиталя получим<br /> <img src="images/stories/Limit/L2_2.gif" alt="правило Лопиталя, предел через производную" /> <br /> По второй методике предел последовательности равен <br /> <img src="images/stories/Limit/L2_3.gif" alt="" /><br /> Значения совпадают, как первая схема так и вторая не тяжелые для применения. <br />Однако часто в одних задачах требуют вычислить предел последовательности по правилу Лопиталя. <br /> В других наоборот – не используя правило Лопиталя найти предел.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 7.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L2_4.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем разницу двух корней, которые при подстановке переменной дают особенность вида бесконечность минус бесконечность <span class="FF3">(∞-∞)</span>.<br /> Для устранения особенности умножим и разделим корневую зависимость на сопряженное выражение (сумму корней). В результате придем к разности квадратов в числителе. <br /> Повторная подстановка дает особенность вида бесконечность разделить на бесконечность. <br />Чтобы избавиться от особенности выделяем доминантные множители в числителе и знаменателе и оцениваем, что в итоге перевешивает (доминирует).<br /> <img src="images/stories/Limit/L2_5.gif" alt="предел функции, вычисление предела" /><br /> Получили, что в числителе старший степень чем в знаменателе, поэтому предел стремится к бесконечности. Но важно еще выяснить к плюс бесконечности или к минус бесконечности. Для этого следует проанализировать вклад слагаемых в скобках.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 8.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L2_6.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке единицы получаем особенность вида ноль разделить на ноль <span class="FF3">{0/0}</span>. <br /> Для ее раскрытия разницу корней в числителе умножим на сумму корней, чтобы избавиться от иррациональности. На ту же сумму корней следует умножить знаменатель, чтобы манипуляциями не изменить значение предела. <br /> Далее анализируем знаменатель – он содержит полином, который в свою очередь имеет в разложении множитель <span class="FF3">(x-1)</span> (как особенность).<br /> Разложим полином на простые множители и заменим ими соответствующую часть дроби. <br /> <img src="images/stories/Limit/L2_7.gif" alt="раскрытия неопределенности в пределе" /> <br /> Далее упрощаем числитель и знаменатель на общий множитель <span class="FF3">(x-1)</span>, и методом подстановки находим предел функции, что осталась.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 9.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L2_8.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение: </span>В заданиях, где переменная стремится к нулю и имеем дробь, содержащий логарифмы или тригонометрические функции следует искать возможность получить первую замечательный предел, следствия второго и первого лимита или сочетание обоих вариантов. Этот пример сочетает все возможное, что может Вас ждать на практике. <br /> Простая подстановка показывает, что имеем лимит с неопределенностью вида <span class="FF3">{0/0}</span>. Для устранения неопределенности и возведения сперва логарифма к виду <span class="FF3">ln(1+y)/y,</span> делим и умножаем на <span class="FF3">sin(3x)</span>. Чтобы этот же синус в числителе свести под некую формулу, разделим и умножим на <span class="FF3">(3x)</span>. Таким образом получим часть, которая отвечает за формулу первого замечательного предела.<br /> <img src="images/stories/Limit/L2_9.gif" alt="замечательные пределы, вычисления" /> <br /> Разницу синусов, что была в начале в знаменателе дроби распишем, выделив <span class="FF3">sin(x)</span> как общий множитель.<br /> Далее переходим к произведению пределов, сгруппировав предварительно соответствующие дроби под формулы замечательных пределов. <br />Все остальные ответы, которые Вас интересуют дает приведенная формула расчетов.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 10.</span> Найти предел функции: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L2_10.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Прямая подстановка единицы показывает, что имеем неопределенность вида единица в степени бесконечность <span class="FF3">1^∞</span>. А это означает, что имеем дело со вторым замечательным пределом. <br /> Для устранения особенности в скобках и показателе выделим выражения, содержащие <span class="FF3">(x-1)</span>. После этого делаем замену переменных, <span class="FF3">t=x-1</span>, при этом новая переменная стремится к нулю. Далее в показателе выделяем множитель, который является обратно пропорциональным к слагаемому в дужках <span class="FF3">(1/4t)</span>, это даст нам экспоненту. <br /> <img src="images/stories/Limit/L2_11.gif" alt=" второй замечательный предел " /> <br /> Все, что останется множителем в показателе даст степень экспоненты в предельном переходе (12). <br /> <br /> Хорошо проанализируйте приведенный пример, он на самом деле не такой тяжелый, если внимательно разобраться. <br /> В новых публикациях Вы получите ответы на другие вопросы, которые могли у Вас возникнуть в связи с тем, что рассмотрено всего 5 примеров.</p> Предел последовательности, лимит функции 2020-01-16T19:53:46+02:00 2020-01-16T19:53:46+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/predel-posledovatel-nosti-limit-funktsii.html Yukhym Roman [email protected] <p>Проанализируем ответы из курсовых робот, которые будут полезными для Вас в курсе высшей математики. В этот раз разберем 14 новых заданий с особенностями, раскрытие которых возможно при знании методов раскрытия иррацыональностей, сокращения дробей на доминантный множитель, первого и второго замечательных пределов и их следствий, разложения функций в ряд Тейлора и еще несколько приемов. Перечисление в одном предложении большого количества способов избавиться от неопределенности пределов на одних студентов нагоняет страх и панику, однако следующие ответы докажут, что на практике все гораздо проще, если знать ряд правил.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 21</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_22.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Для вычисления предела частки полиномов выносим <span class="FF3">n^2</span> из числителя и знаменателя дроби и упрощаем на них.<br /> В итоге останутся числа и бесконечно малые величины. Лимит последовательности равный доле постоянных (<span class="FF3">=6</span>). <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_23.gif" alt="предел последовательности, ∞/∞" /><br /> Попробуйте самостоятельно этот же пример вычислить по правилу Лопиталя.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 22</span> Определить лимит последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_24.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел последовательности вычисляем методом умножения на сопряженное выражение. Таким образом получим разность квадратов и избавимся от корней в числителе. <br /> Далее из числителя и знаменателя дроби выносим <span class="FF3">n </span>и упрощаем на него. После этого оцениваем дробь при предельном переходе. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_25.gif" alt="предел последовательности, неопределенность ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 23</span> Найти предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_26.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Лимит функции в точке дает неопределенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>. В числителе полином раскладываем на простые множители, в знаменателе избавляемся от иррациональности умножением на сопряженное выражение. Таким образом избавляемся особенности в знаменателе, однако она остается в числителе. В результате предел функции в точке равен нулю. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_27.gif" alt="неопределенность 0/0, предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 24 </span>Свести под важные пределы и вычислить<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_28.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции синус логарифма дает особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Для ее раскрытия следует заданную функцию свести под первый и второй замечательные пределы и их следствия. <br /> Для этого умножуєм и делим на выражения, которых не хватает для применения замечательных пределов. Далее группируем и сводим к произведению пределов, часть из которых равна 1.<br /> Все что останется и составляет предел функции.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_29.gif" alt="вычиление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 25</span> Чему равен лимит функции?<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_30.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Функция имеет особенность – единицу в степени бесконечность. Раскрываем ее методом выделения второго замечательного предела, который равен экспоненте. <br /> Для этого выделяем повсюду выражения <span class="FF3">(x-2)</span>, что вносят особенность, а дальше переходим к новой переменной <span class="FF3">t=x-2</span>. <br /> В показателе выделяем обратный множитель <span class="FF3">(-1/2t)</span> до слагаемого при единице в скобках <span class="FF3">(1-2t)</span>. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_31.gif" alt="второй замечательный предел, пример" /> <br /> Таким образом, получим экспоненту в степени - лимит функции, что осталась.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 26</span> Вычислить предел последовательности <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_32.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Если переменная стремится к бесконечности <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_33.gif" alt="" />, то наибольший вклад вносит переменная в старшем степени. Выделим их в числителе и знаменателе <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_34.gif" alt="предел последовательности" /> <br /> Далее, если в числителе старший степень, то предел стремится к бесконечности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 27</span> Найти границу<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_35.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Если подставить бесконечность в последовательность получим неопределенность <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_36.gif" alt="" />. Чтобы ее раскрыть, разделим и умножим на выражение, чтобы в числителе получить разность квадратов <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_37.gif" alt="" /><br /> Граница равна нулю, так как степень знаменателя выше степени числителя <span class="FF3">(1&gt;0)</span>.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 28</span> Вычислить предел последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_38.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Задание следует свести под правило второго замечательного предела. Для этого в показателе создаем число, которое является обратно пропорциональным слагаемому возле единички в скобках. <br /> Постоянный множитель при этом и будет показателем экспоненты в пределе <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_39.gif" alt="второй замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 29</span> Найти лимит последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_40.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку оба значения в скобках меньше единицы (особенно важно 5/63&lt;1), а одно из них, что зависит от номера, стремится к нулю, то их сумма в степени (<span class="FF3">n</span>) также стремится к нулю <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_41.gif" alt="" /><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_42.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 30.</span> Известно, что лимит последовательности равен 13 <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_43.gif" alt="" /><br /> Найти следующий предел <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_44.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Выделим в числителе и знаменателе слагаемое, которое вносит наибольший вклад в предел и разделим на него <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_45.gif" alt="" /><br /> Слагаемые <span class="FF3">3/n, -20/n^2</span> стремятся к нулю при номере стремящемся к бесконечности, поэтому предел равен <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_46.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 31</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_47.gif" alt=" " /> <br /> <span class=" FF2 "> Решение </span> Выделим слагаемое с самым большим показателем и разделим на него <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images / stories / Limit / L3_48.gif" alt=" " /> <br /> Лимит равен нулю, поскольку степень переменной в знаменателе больше, чем в числителе.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 32</span> Найти лимит функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images / stories / Limit / L3_49.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> При подстановке единицы в дробь получим неопределенность вида <span class="FF3"> {0/0} </span>. <br /> Чтобы раскрыть неопределенность, выделим в числителе и знаменателе множитель, который пропорционален <span class="FF3"> (x-1) </span>. <br /> Для этого разделим полиномы на указанный множитель. <br /> В результате получим <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images / stories / Limit / L3_50.gif" alt="" /> <br /> Далее вносим разложение полиномов в предел и упрощаем <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images / stories / Limit / L3_51.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 33</span> Найти предел функций <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_52.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> Для раскрытия неопределенности <span class="FF3"> {0/0} </span> воспользуемся эквивалентными бесконечно малыми функциями. <br /> Для этого запишем по два члена разложения <span class="FF3"> tan(x), sin(x) </span> в ряд Тейлора (одного недостаточно, в числителе получим 0) <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_53.gif" alt="" /> <br /> Далее подставим разложения в предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_54.gif" alt="предел через бесконечно малые функции" /> <br /> Переменная в кубе упростится и останутся числа, сумма которых и является искомым пределом.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 34</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_55.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> Сведем под правило второго замечательного предела <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_56.gif" alt="вторая предел" /> <br /> Задача простая, поэтому здесь не на чем останавливаться. <br /> <br /> Больше ответов на пределы ищите на страницах сайта.</p> <p>Проанализируем ответы из курсовых робот, которые будут полезными для Вас в курсе высшей математики. В этот раз разберем 14 новых заданий с особенностями, раскрытие которых возможно при знании методов раскрытия иррацыональностей, сокращения дробей на доминантный множитель, первого и второго замечательных пределов и их следствий, разложения функций в ряд Тейлора и еще несколько приемов. Перечисление в одном предложении большого количества способов избавиться от неопределенности пределов на одних студентов нагоняет страх и панику, однако следующие ответы докажут, что на практике все гораздо проще, если знать ряд правил.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 21</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_22.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Для вычисления предела частки полиномов выносим <span class="FF3">n^2</span> из числителя и знаменателя дроби и упрощаем на них.<br /> В итоге останутся числа и бесконечно малые величины. Лимит последовательности равный доле постоянных (<span class="FF3">=6</span>). <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_23.gif" alt="предел последовательности, ∞/∞" /><br /> Попробуйте самостоятельно этот же пример вычислить по правилу Лопиталя.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 22</span> Определить лимит последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_24.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел последовательности вычисляем методом умножения на сопряженное выражение. Таким образом получим разность квадратов и избавимся от корней в числителе. <br /> Далее из числителя и знаменателя дроби выносим <span class="FF3">n </span>и упрощаем на него. После этого оцениваем дробь при предельном переходе. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_25.gif" alt="предел последовательности, неопределенность ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 23</span> Найти предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_26.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Лимит функции в точке дает неопределенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>. В числителе полином раскладываем на простые множители, в знаменателе избавляемся от иррациональности умножением на сопряженное выражение. Таким образом избавляемся особенности в знаменателе, однако она остается в числителе. В результате предел функции в точке равен нулю. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_27.gif" alt="неопределенность 0/0, предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 24 </span>Свести под важные пределы и вычислить<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_28.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции синус логарифма дает особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Для ее раскрытия следует заданную функцию свести под первый и второй замечательные пределы и их следствия. <br /> Для этого умножуєм и делим на выражения, которых не хватает для применения замечательных пределов. Далее группируем и сводим к произведению пределов, часть из которых равна 1.<br /> Все что останется и составляет предел функции.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_29.gif" alt="вычиление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 25</span> Чему равен лимит функции?<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_30.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Функция имеет особенность – единицу в степени бесконечность. Раскрываем ее методом выделения второго замечательного предела, который равен экспоненте. <br /> Для этого выделяем повсюду выражения <span class="FF3">(x-2)</span>, что вносят особенность, а дальше переходим к новой переменной <span class="FF3">t=x-2</span>. <br /> В показателе выделяем обратный множитель <span class="FF3">(-1/2t)</span> до слагаемого при единице в скобках <span class="FF3">(1-2t)</span>. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_31.gif" alt="второй замечательный предел, пример" /> <br /> Таким образом, получим экспоненту в степени - лимит функции, что осталась.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 26</span> Вычислить предел последовательности <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_32.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Если переменная стремится к бесконечности <img src="images/stories/Limit/L3_33.gif" alt="" />, то наибольший вклад вносит переменная в старшем степени. Выделим их в числителе и знаменателе <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_34.gif" alt="предел последовательности" /> <br /> Далее, если в числителе старший степень, то предел стремится к бесконечности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 27</span> Найти границу<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_35.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Если подставить бесконечность в последовательность получим неопределенность <img src="images/stories/Limit/L3_36.gif" alt="" />. Чтобы ее раскрыть, разделим и умножим на выражение, чтобы в числителе получить разность квадратов <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_37.gif" alt="" /><br /> Граница равна нулю, так как степень знаменателя выше степени числителя <span class="FF3">(1&gt;0)</span>.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 28</span> Вычислить предел последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_38.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Задание следует свести под правило второго замечательного предела. Для этого в показателе создаем число, которое является обратно пропорциональным слагаемому возле единички в скобках. <br /> Постоянный множитель при этом и будет показателем экспоненты в пределе <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_39.gif" alt="второй замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 29</span> Найти лимит последовательности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_40.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку оба значения в скобках меньше единицы (особенно важно 5/63&lt;1), а одно из них, что зависит от номера, стремится к нулю, то их сумма в степени (<span class="FF3">n</span>) также стремится к нулю <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_41.gif" alt="" /><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_42.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 30.</span> Известно, что лимит последовательности равен 13 <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_43.gif" alt="" /><br /> Найти следующий предел <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_44.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Выделим в числителе и знаменателе слагаемое, которое вносит наибольший вклад в предел и разделим на него <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_45.gif" alt="" /><br /> Слагаемые <span class="FF3">3/n, -20/n^2</span> стремятся к нулю при номере стремящемся к бесконечности, поэтому предел равен <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_46.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 31</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_47.gif" alt=" " /> <br /> <span class=" FF2 "> Решение </span> Выделим слагаемое с самым большим показателем и разделим на него <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images / stories / Limit / L3_48.gif" alt=" " /> <br /> Лимит равен нулю, поскольку степень переменной в знаменателе больше, чем в числителе.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 32</span> Найти лимит функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images / stories / Limit / L3_49.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> При подстановке единицы в дробь получим неопределенность вида <span class="FF3"> {0/0} </span>. <br /> Чтобы раскрыть неопределенность, выделим в числителе и знаменателе множитель, который пропорционален <span class="FF3"> (x-1) </span>. <br /> Для этого разделим полиномы на указанный множитель. <br /> В результате получим <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images / stories / Limit / L3_50.gif" alt="" /> <br /> Далее вносим разложение полиномов в предел и упрощаем <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images / stories / Limit / L3_51.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 33</span> Найти предел функций <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_52.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> Для раскрытия неопределенности <span class="FF3"> {0/0} </span> воспользуемся эквивалентными бесконечно малыми функциями. <br /> Для этого запишем по два члена разложения <span class="FF3"> tan(x), sin(x) </span> в ряд Тейлора (одного недостаточно, в числителе получим 0) <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_53.gif" alt="" /> <br /> Далее подставим разложения в предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_54.gif" alt="предел через бесконечно малые функции" /> <br /> Переменная в кубе упростится и останутся числа, сумма которых и является искомым пределом.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 34</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_55.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2"> Решение </span> Сведем под правило второго замечательного предела <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_56.gif" alt="вторая предел" /> <br /> Задача простая, поэтому здесь не на чем останавливаться. <br /> <br /> Больше ответов на пределы ищите на страницах сайта.</p> Предел функции. Примеры решения 2020-01-16T19:00:20+02:00 2020-01-16T19:00:20+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/predel-funktsii-primery-resheniya.html Yukhym Roman [email protected] <p>Продолжаем разбирать ответы к пределам функций и последовательностей. Примеров накопилось настолько много, что можно написать отдельную книгу — методичку по их вычислению. <br /> В каждой публикации разжевываем методику вычислений до элементарных мелочей, при таких объяснениях каждый студент может без проблем решить подобные примеры. <br /> Однако дальше от студентов поступают новые заказы с просьбой найти предел.<br /> Порой нужно помочь с простыми функциями, что составляет впечатление что студенты имеют худшую подготовку, чем ученики в 11 классе, которые изучают эту тему.</p> <p><span class="FF1">Пример 11.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка большого номера в последовательность дает особенность вида бесконечность разделить на бесконечность. Для ее раскрытия в числителе и знаменателе дроби выделяем слагаемое, что вносит наибольший вклад. В скобках останутся константы + слагаемые, которые стремятся к нулю. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_2.gif" alt="вычисление предела последовательности, ∞-∞" /> <br /> На общий множитель упрощаем, а константы дают значение предела последовательности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 12.</span> Найти предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_3.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> В предельном переходе имеем неопределенность вида бесконечность минус бесконечность. Функция представлена разницей корней. Чтобы избавиться от неопределенности, умножим и поделим разницу на сумму корней (сопряженное выражение). В результате придем к неопределенности бесконечность разделить на бесконечность. Чтобы ее раскрыть выносим множитель, что вносит наибольший вклад из числителя и знаменателя и сокращаем на него. Все что останется и будет пределом последовательности <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_4.gif" alt="предел последовательности, ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 13.</span> Найти предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_5.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При переменной стремящейся к нулю имеем неопределенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Для ее раскрытия разницу корней умножим и разделим на сопряженное выражение, чтобы в числителе образовать разность квадратов. В знаменателе имеем полином, который содержит особенность, поэтому разложим его на простые множители. После упрощений получим зависимость, предел которой легко находим методом подстановки <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_6.gif" alt="раскритие предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 14.</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_7.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Переменная стремится к нулю, а функция задана долей синуса и тангенса в квадрате. В таких случаях нужно преобразовать выражение, чтобы в нем можно было легко выделить первый замечательный предел и его следствие. Для компенсации изменений в числитель и знаменатель записываем соответствующие константы. Далее переходим к произведению известных границ, вклад от каждой из которых равен единице. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_8.gif" alt="первый замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 15.</span> Определить предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_9.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При переменной стремящейся к нулю получим неопределенность вида единица в степени бесконечность. Для ее раскрытия выразим в степени множитель, который обратно пропорционален <span class="FF3">sin(4x).</span> <br /> Таким образом получим второй замечательный предел – экспоненту, а все что останется в показателе, даст степень экспоненты. Но здесь имеем долю <span class="FF3">sin(4x)/tan(3x)</span>, поэтому переходим к лимиту в показателе, а сам показатель сводим к первому замечательному пределу его следствии. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_10.gif" alt="вторая граница" /> <br /> Из последнего «лимита» можно вывести простую формулу, которая может быть рассмотрена как следствие первого замечательного предела. Лимит доли тангенса к синусу (или наоборот) ровен доле их аргументов. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_11.gif" alt="предел функций, первый замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 16.</span> Найти предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_12.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Для раскрытия особенности вида бесконечность разделить на бесконечность необходимо три раза применить правило Лопиталя. Другая схема заключается в вынесении из числителя и знаменателя наибольшего множителя, и сокращении на него. В результате останутся константы и бесконечно малые функции. Последние стремятся к нулю, поэтому лимит последовательности равен <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_13.gif" alt="вычисление предела последовательности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 17.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_14.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Таких лимитов в предыдущих публикациях вычислено немало и суть раскрытия подобных неопределенностей заключается в умножении на сопряженное выражение – сумму корней. На это же выражение следует разделить функцию, чтобы не изменить значение лимита. В результате в числителе дроби получим разность квадратов и таким образом избавляемся от иррациональности, а предел выражения получим через оценку максимальных множителей. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_15.gif" alt="предел последовательности, раскритие ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 18.</span> Определить лимит функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_16.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Когда переменная стремится к 3 имеем неопределенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>. Для раскрытия неопределенности в знаменателе дроби избавляемся от иррациональности умножением на сопряженное выражение, а в числителе полином раскладываем на простые множители. В результате и тат и там получаем выражение <span class="FF3">(х-3)</span>, на которое упрощаем. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_17.gif" alt="предел функции, 0/0" /><br /> Лимит функции, что осталась, вычисляем методом подстановки.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 19.</span> Найти предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_18.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции в нуле дает особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Ее не так просто раскрывать, как предыдущие. <br /> Здесь следует свести выражение к первому и второму замечательному пределу и их следствиям. <br /> <span class="FF3">Ln(1+x)/x</span> в предельном переходе даст единицу, так же как и <span class="FF3">tan(x)/x</span> и <span class="FF3">sin(x)/x</span>.<br /> Число <span class="FF3">4/25</span> и будет лимитом функции. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_19.gif" alt="предел функции, 0/0" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 20.</span> Найти лимит<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции в точке имеет неопределенность вида единица в степени бесконечность. Для ее раскрытия нужно преобразовать функцию под второй замечательный предел. Для этого и в скобках, и в показателе выделяем множитель, что вносит особенность <span class="FF3">(x-3)</span> и делаем замену переменных <span class="FF3">t=x-3</span>. <br /> Далее переходим к экспоненте, и определяем лимит показательной функции. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L3_21.gif" alt="вичисление предела функции" /></p> <p>Как Вы могли убедиться, задания на пределы не самые сложные в высшей математике. <br /> Нужно знать не так много правил, чтобы без труда находить правильный ответ.</p> <p>Продолжаем разбирать ответы к пределам функций и последовательностей. Примеров накопилось настолько много, что можно написать отдельную книгу — методичку по их вычислению. <br /> В каждой публикации разжевываем методику вычислений до элементарных мелочей, при таких объяснениях каждый студент может без проблем решить подобные примеры. <br /> Однако дальше от студентов поступают новые заказы с просьбой найти предел.<br /> Порой нужно помочь с простыми функциями, что составляет впечатление что студенты имеют худшую подготовку, чем ученики в 11 классе, которые изучают эту тему.</p> <p><span class="FF1">Пример 11.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_1.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка большого номера в последовательность дает особенность вида бесконечность разделить на бесконечность. Для ее раскрытия в числителе и знаменателе дроби выделяем слагаемое, что вносит наибольший вклад. В скобках останутся константы + слагаемые, которые стремятся к нулю. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_2.gif" alt="вычисление предела последовательности, ∞-∞" /> <br /> На общий множитель упрощаем, а константы дают значение предела последовательности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 12.</span> Найти предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_3.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> В предельном переходе имеем неопределенность вида бесконечность минус бесконечность. Функция представлена разницей корней. Чтобы избавиться от неопределенности, умножим и поделим разницу на сумму корней (сопряженное выражение). В результате придем к неопределенности бесконечность разделить на бесконечность. Чтобы ее раскрыть выносим множитель, что вносит наибольший вклад из числителя и знаменателя и сокращаем на него. Все что останется и будет пределом последовательности <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_4.gif" alt="предел последовательности, ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 13.</span> Найти предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_5.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При переменной стремящейся к нулю имеем неопределенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Для ее раскрытия разницу корней умножим и разделим на сопряженное выражение, чтобы в числителе образовать разность квадратов. В знаменателе имеем полином, который содержит особенность, поэтому разложим его на простые множители. После упрощений получим зависимость, предел которой легко находим методом подстановки <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_6.gif" alt="раскритие предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 14.</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_7.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Переменная стремится к нулю, а функция задана долей синуса и тангенса в квадрате. В таких случаях нужно преобразовать выражение, чтобы в нем можно было легко выделить первый замечательный предел и его следствие. Для компенсации изменений в числитель и знаменатель записываем соответствующие константы. Далее переходим к произведению известных границ, вклад от каждой из которых равен единице. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_8.gif" alt="первый замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 15.</span> Определить предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_9.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> При переменной стремящейся к нулю получим неопределенность вида единица в степени бесконечность. Для ее раскрытия выразим в степени множитель, который обратно пропорционален <span class="FF3">sin(4x).</span> <br /> Таким образом получим второй замечательный предел – экспоненту, а все что останется в показателе, даст степень экспоненты. Но здесь имеем долю <span class="FF3">sin(4x)/tan(3x)</span>, поэтому переходим к лимиту в показателе, а сам показатель сводим к первому замечательному пределу его следствии. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_10.gif" alt="вторая граница" /> <br /> Из последнего «лимита» можно вывести простую формулу, которая может быть рассмотрена как следствие первого замечательного предела. Лимит доли тангенса к синусу (или наоборот) ровен доле их аргументов. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_11.gif" alt="предел функций, первый замечательный предел" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 16.</span> Найти предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_12.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Для раскрытия особенности вида бесконечность разделить на бесконечность необходимо три раза применить правило Лопиталя. Другая схема заключается в вынесении из числителя и знаменателя наибольшего множителя, и сокращении на него. В результате останутся константы и бесконечно малые функции. Последние стремятся к нулю, поэтому лимит последовательности равен <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_13.gif" alt="вычисление предела последовательности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 17.</span> Вычислить предел последовательности: <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_14.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Таких лимитов в предыдущих публикациях вычислено немало и суть раскрытия подобных неопределенностей заключается в умножении на сопряженное выражение – сумму корней. На это же выражение следует разделить функцию, чтобы не изменить значение лимита. В результате в числителе дроби получим разность квадратов и таким образом избавляемся от иррациональности, а предел выражения получим через оценку максимальных множителей. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_15.gif" alt="предел последовательности, раскритие ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 18.</span> Определить лимит функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_16.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Когда переменная стремится к 3 имеем неопределенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>. Для раскрытия неопределенности в знаменателе дроби избавляемся от иррациональности умножением на сопряженное выражение, а в числителе полином раскладываем на простые множители. В результате и тат и там получаем выражение <span class="FF3">(х-3)</span>, на которое упрощаем. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_17.gif" alt="предел функции, 0/0" /><br /> Лимит функции, что осталась, вычисляем методом подстановки.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 19.</span> Найти предел функции <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_18.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции в нуле дает особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Ее не так просто раскрывать, как предыдущие. <br /> Здесь следует свести выражение к первому и второму замечательному пределу и их следствиям. <br /> <span class="FF3">Ln(1+x)/x</span> в предельном переходе даст единицу, так же как и <span class="FF3">tan(x)/x</span> и <span class="FF3">sin(x)/x</span>.<br /> Число <span class="FF3">4/25</span> и будет лимитом функции. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_19.gif" alt="предел функции, 0/0" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 20.</span> Найти лимит<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L3_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел функции в точке имеет неопределенность вида единица в степени бесконечность. Для ее раскрытия нужно преобразовать функцию под второй замечательный предел. Для этого и в скобках, и в показателе выделяем множитель, что вносит особенность <span class="FF3">(x-3)</span> и делаем замену переменных <span class="FF3">t=x-3</span>. <br /> Далее переходим к экспоненте, и определяем лимит показательной функции. <br /> <img src="images/stories/Limit/L3_21.gif" alt="вичисление предела функции" /></p> <p>Как Вы могли убедиться, задания на пределы не самые сложные в высшей математике. <br /> Нужно знать не так много правил, чтобы без труда находить правильный ответ.</p> Метод логарифмирования раскрытия неопределенностей. Правило Лопиталя 2020-01-16T17:13:12+02:00 2020-01-16T17:13:12+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/metod-logarifmirovaniya-raskrytiya-neopredelennostej-pravilo-lopitalya.html Yukhym Roman [email protected] <p>Продолжаем разбирать готовые ответы на правило Лопиталя и сегодня рассмотрим примеры сведение неопределенностей 1^∞, 0^0, 0^∞ под это правило. Все случаи рассмотреть невозможно, однако 15 примеров, что идут далее помогут разобраться с алгоритмами вычисления пределов каждого внимательного студента.</p> <h2 style="text-align: center;">Метод логарифмирования раскрытия неопределенностей в пределах</h2> <p><span class="FF1">Пример 16</span> Вычислить предел по формуле Лопиталя limit(x^(1/(1-x)),x→0)<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_37.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел имеет особенность типа 1^∞. Для применения метода логарифмирования за новую функцию обозначим <span class="FF3">y=x<sup>1/(1-x)</sup></span>. Делее логарифмируем обе части, получим<br /> <span class="FF3">ln(y)=ln(x<sup>1/(1-x)</sup>)=ln(x)/(1-x)</span>.<br /> По правилу Лопиталя раскрываем неопределенность вида 0/0<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_38.gif" alt="" /><br /> <span>Это еще не конечный ответ, чтобы найти <span class="FF3">y</span> нужно экспоненту поднести к степени равному найденному пределу.</span><br /> <span class="FF3">ln(y)=-1</span><span><span> </span>→</span><span class="FF3">y=e<sup>-1</sup>=1/e</span><span>.</span></p> <p><span class="FF1">Пример 17</span> Раскрыть неопределенность по правилу Лопиталя <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_41.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем неопределенность типа ноль в степени ноль 0^0. Поступаем по схеме для показательных функций, а именно – логарифмуємо выражение в лимите.<br /> <span class="FF3">y=(arcsin(x))<sup>2</sup>;<br /> ln(y)=2x•ln(arcsin(x)).</span><br /> Для раскрытия неопределенности используем правило Лопиталя дважды<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_42.gif" alt="метод логарифмирования, правило Лопиталя" /><br /> Здесь нужно брать производную от <span class="FF3">ln(arcsin(x))</span>, как от сложной функции, помните об этом.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 18</span> Найти предел пользуясь правилом Лопиталя<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_43.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подставки аргумента равного 90 градусам дает неопределенность вида единицы в степени бесконечность 1^∞. Согласно алгоритму вычисления пределов, функцию под лимитом следует прологарифмирувать. Далее найти предел логарифма, а потом экспонента в степени полученного значения и будет ответом к заданию. Проведем вычисления <br /> <span class="FF3">y= tan(x)<sup>sin(x)</sup>;<br /> ln(y)=ln(sin(x))^tg(x)=tan(x)•ln(sin(x)).</span><br /> Воспользуемся правилом Лопиталя, предварительно заменив тангенс на котангенс по формуле tg(x)=1/cot(x).<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_44.gif" alt="метод логарифмирования, вычисления пределов" /><br /> Но это еще не ответ, нужно потенцировать 0.<br /> <span class="FF3">ln(y)=0</span> →<span class="FF3">y=e<sup>0</sup>=e</span>.</p> <h3 style="text-align: center;">Сведение неопределенностей в пределах под правило Лопиталя</h3> <p><span class="FF1">Пример 19</span> Мнимая подстановка <span class="FF3">x=2</span> в функцию дает неопределенность вида 0/0, поэтому применяем правило Лопиталя однократно, а далее без труда вычисляем лимит.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_33.gif" alt="нахождения предела по Лопіталем" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 20</span> Подстановкой убеждаемся, что имеем неопределенность вида 0/0. По формуле Лопиталя вычисляем производную числителя и знаменателя по переменной, чтобы раскрыть неопределенность.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_31.gif" alt="вычисление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 21</span> Имеем долю полиномов без свободного члена, что в предельной точке дает особенность вида 0/0. Для ее раскрытие по правилу Лопиталя дифференцируем каждый полином пока не получим дробь, предел которой можно вычислить подстановкой<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_46.gif" alt="предел функции по Лопиталю" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 22</span> В числителе имеем <span class="FF3">x^2</span>, в знаменателе <span class="FF3">2^x</span>. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_34.gif" alt="правило Лопиталя, предел" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку аргумент стремится к бесконечности, то прямая подстановка дает особенность вида <span class="FF3">∞/∞. </span>Ее раскрываем дважды беря производные числителя и знаменателя по "x".</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 23 </span>Имеем дробь с функций <span class="FF3">e^x, x^a</span>. В такого сорта примерах правило Лопиталя применяют до тех пор, пока в знаменателе не получим факториал числа <span class="FF3">a!</span><br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_47.gif" alt="правило Лопиталя, предел функции" /><br />Запомните, что ограничений на количество повторных применений правила Лопиталя нет, находим производные до тех пор, пока имеем одну из неопределенностей <span>0/0 или ∞/∞.</span></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 24</span> Очередное задание на раскрытие неопределенности вида ∞/∞ решаем путем дифференцирования отдельно числителя <span class="FF3">x^a</span> и знаменателя <span class="FF3">ln(x)</span>.<img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_48.gif" alt="правило Лопиталя, нахождения лимита" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 25 </span>Имеем долю функций <span class="FF3">f(x)=arctan(x)</span> и <span class="FF3">g(x)=e<sup>3x</sup>-1</span>. В нуле они дают неопределенность вида 0/0, поэтому имеем все основания применить правило Лопиталя.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_49.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление пределов" /><br /> Поскольку выражения <span class="FF3">e^3x→1</span> и <span class="FF3">1/(1+49x^2) →1</span> когда <span class="FF3">x→0</span>, то предел равен 7/3.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 26</span> Согласно алгоритму, чтобы раскрыть неопределенность <span>∞/∞ дважды</span> применяем правило Лопиталя.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_50.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 27</span> Переходим от неопределенности вида ноль умножить на бесконечность к неопределенности бесконечность разделить на бесконечность, которую раскрываем по правилу Лопиталя через дифференцирование числителя и знаменателя дроби. Внимательно посмотрите схему перехода от одной неопределенности к другой и запомните, что когда имеем произведение логарифма на другую функцию, то в знаменатель переносим последнюю, а не логарифм. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_52.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление лимита" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 28 </span> Прямая подстановка дает неопределенность ноль умножить на бесконечность 0*<span>∞</span><br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_54.gif" alt="предел по Лопиталю" /><br /> Чтобы свести пример к применению правила Лопиталя в искусственный способ котангенс переносим в знаменатель дроби, а далее заменяем <span class="FF3">1/ctg(x)=tg(x)</span>. Таким образом получаем особенность в виде доли бесконечно малых функций, раскрываем дифференцированием по Лопиталю и подстановкой <span class="FF3">x=0</span>.</p> <h3 style="text-align: center;">Раскрытие неопределенностей ∞-∞</h3> <p>Пределы с неопределенностью ∞-∞ также раскрываем по правилу Лопиталя, но предварительно проводим определенные элементарные действия над слагаемыми, чтобы перейти от разности бесконечно больших функций к дроби.<br /> <span class="FF1">Пример 29</span> Формулы ниже хорошо иллюстрируют как дважды применяли дифференцирование числителя и знаменателя дроби, чтобы избавиться от неопределенности 0/0.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_55.gif" alt="неопределенность ∞-∞, Лопіталь" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 30 </span> Имеем неопределенность вида ∞-∞, которую раскрываем путем сведения дробей к общему знаменателю. Далее по правилу Лопиталя вычисляем производные числителя и знаменателя, и так дважды.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_56.gif" alt=" правило Лопиталя, ∞-∞ " /> <br /> И только когда избавляемся неопределенности выполняем подстановку аргумента в предел. Считаем, чтобы начать решать примеры на правило Лопиталя, 30 приведенных примеров вполне достаточно. Если есть проблемы с расчетными или модулями, то всегда можете обращаться к нам за помощью!</p> <p>Продолжаем разбирать готовые ответы на правило Лопиталя и сегодня рассмотрим примеры сведение неопределенностей 1^∞, 0^0, 0^∞ под это правило. Все случаи рассмотреть невозможно, однако 15 примеров, что идут далее помогут разобраться с алгоритмами вычисления пределов каждого внимательного студента.</p> <h2 style="text-align: center;">Метод логарифмирования раскрытия неопределенностей в пределах</h2> <p><span class="FF1">Пример 16</span> Вычислить предел по формуле Лопиталя limit(x^(1/(1-x)),x→0)<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_37.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Предел имеет особенность типа 1^∞. Для применения метода логарифмирования за новую функцию обозначим <span class="FF3">y=x<sup>1/(1-x)</sup></span>. Делее логарифмируем обе части, получим<br /> <span class="FF3">ln(y)=ln(x<sup>1/(1-x)</sup>)=ln(x)/(1-x)</span>.<br /> По правилу Лопиталя раскрываем неопределенность вида 0/0<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_38.gif" alt="" /><br /> <span>Это еще не конечный ответ, чтобы найти <span class="FF3">y</span> нужно экспоненту поднести к степени равному найденному пределу.</span><br /> <span class="FF3">ln(y)=-1</span><span><span> </span>→</span><span class="FF3">y=e<sup>-1</sup>=1/e</span><span>.</span></p> <p><span class="FF1">Пример 17</span> Раскрыть неопределенность по правилу Лопиталя <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_41.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем неопределенность типа ноль в степени ноль 0^0. Поступаем по схеме для показательных функций, а именно – логарифмуємо выражение в лимите.<br /> <span class="FF3">y=(arcsin(x))<sup>2</sup>;<br /> ln(y)=2x•ln(arcsin(x)).</span><br /> Для раскрытия неопределенности используем правило Лопиталя дважды<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_42.gif" alt="метод логарифмирования, правило Лопиталя" /><br /> Здесь нужно брать производную от <span class="FF3">ln(arcsin(x))</span>, как от сложной функции, помните об этом.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 18</span> Найти предел пользуясь правилом Лопиталя<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_43.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подставки аргумента равного 90 градусам дает неопределенность вида единицы в степени бесконечность 1^∞. Согласно алгоритму вычисления пределов, функцию под лимитом следует прологарифмирувать. Далее найти предел логарифма, а потом экспонента в степени полученного значения и будет ответом к заданию. Проведем вычисления <br /> <span class="FF3">y= tan(x)<sup>sin(x)</sup>;<br /> ln(y)=ln(sin(x))^tg(x)=tan(x)•ln(sin(x)).</span><br /> Воспользуемся правилом Лопиталя, предварительно заменив тангенс на котангенс по формуле tg(x)=1/cot(x).<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_44.gif" alt="метод логарифмирования, вычисления пределов" /><br /> Но это еще не ответ, нужно потенцировать 0.<br /> <span class="FF3">ln(y)=0</span> →<span class="FF3">y=e<sup>0</sup>=e</span>.</p> <h3 style="text-align: center;">Сведение неопределенностей в пределах под правило Лопиталя</h3> <p><span class="FF1">Пример 19</span> Мнимая подстановка <span class="FF3">x=2</span> в функцию дает неопределенность вида 0/0, поэтому применяем правило Лопиталя однократно, а далее без труда вычисляем лимит.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_33.gif" alt="нахождения предела по Лопіталем" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 20</span> Подстановкой убеждаемся, что имеем неопределенность вида 0/0. По формуле Лопиталя вычисляем производную числителя и знаменателя по переменной, чтобы раскрыть неопределенность.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_31.gif" alt="вычисление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 21</span> Имеем долю полиномов без свободного члена, что в предельной точке дает особенность вида 0/0. Для ее раскрытие по правилу Лопиталя дифференцируем каждый полином пока не получим дробь, предел которой можно вычислить подстановкой<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_46.gif" alt="предел функции по Лопиталю" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 22</span> В числителе имеем <span class="FF3">x^2</span>, в знаменателе <span class="FF3">2^x</span>. <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_34.gif" alt="правило Лопиталя, предел" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку аргумент стремится к бесконечности, то прямая подстановка дает особенность вида <span class="FF3">∞/∞. </span>Ее раскрываем дважды беря производные числителя и знаменателя по "x".</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 23 </span>Имеем дробь с функций <span class="FF3">e^x, x^a</span>. В такого сорта примерах правило Лопиталя применяют до тех пор, пока в знаменателе не получим факториал числа <span class="FF3">a!</span><br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_47.gif" alt="правило Лопиталя, предел функции" /><br />Запомните, что ограничений на количество повторных применений правила Лопиталя нет, находим производные до тех пор, пока имеем одну из неопределенностей <span>0/0 или ∞/∞.</span></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 24</span> Очередное задание на раскрытие неопределенности вида ∞/∞ решаем путем дифференцирования отдельно числителя <span class="FF3">x^a</span> и знаменателя <span class="FF3">ln(x)</span>.<img src="images/stories/Limit/Lo0_48.gif" alt="правило Лопиталя, нахождения лимита" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 25 </span>Имеем долю функций <span class="FF3">f(x)=arctan(x)</span> и <span class="FF3">g(x)=e<sup>3x</sup>-1</span>. В нуле они дают неопределенность вида 0/0, поэтому имеем все основания применить правило Лопиталя.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_49.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление пределов" /><br /> Поскольку выражения <span class="FF3">e^3x→1</span> и <span class="FF3">1/(1+49x^2) →1</span> когда <span class="FF3">x→0</span>, то предел равен 7/3.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 26</span> Согласно алгоритму, чтобы раскрыть неопределенность <span>∞/∞ дважды</span> применяем правило Лопиталя.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_50.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление предела" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 27</span> Переходим от неопределенности вида ноль умножить на бесконечность к неопределенности бесконечность разделить на бесконечность, которую раскрываем по правилу Лопиталя через дифференцирование числителя и знаменателя дроби. Внимательно посмотрите схему перехода от одной неопределенности к другой и запомните, что когда имеем произведение логарифма на другую функцию, то в знаменатель переносим последнюю, а не логарифм. <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_52.gif" alt="правило Лопиталя, вычисление лимита" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 28 </span> Прямая подстановка дает неопределенность ноль умножить на бесконечность 0*<span>∞</span><br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_54.gif" alt="предел по Лопиталю" /><br /> Чтобы свести пример к применению правила Лопиталя в искусственный способ котангенс переносим в знаменатель дроби, а далее заменяем <span class="FF3">1/ctg(x)=tg(x)</span>. Таким образом получаем особенность в виде доли бесконечно малых функций, раскрываем дифференцированием по Лопиталю и подстановкой <span class="FF3">x=0</span>.</p> <h3 style="text-align: center;">Раскрытие неопределенностей ∞-∞</h3> <p>Пределы с неопределенностью ∞-∞ также раскрываем по правилу Лопиталя, но предварительно проводим определенные элементарные действия над слагаемыми, чтобы перейти от разности бесконечно больших функций к дроби.<br /> <span class="FF1">Пример 29</span> Формулы ниже хорошо иллюстрируют как дважды применяли дифференцирование числителя и знаменателя дроби, чтобы избавиться от неопределенности 0/0.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_55.gif" alt="неопределенность ∞-∞, Лопіталь" /></p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 30 </span> Имеем неопределенность вида ∞-∞, которую раскрываем путем сведения дробей к общему знаменателю. Далее по правилу Лопиталя вычисляем производные числителя и знаменателя, и так дважды.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_56.gif" alt=" правило Лопиталя, ∞-∞ " /> <br /> И только когда избавляемся неопределенности выполняем подстановку аргумента в предел. Считаем, чтобы начать решать примеры на правило Лопиталя, 30 приведенных примеров вполне достаточно. Если есть проблемы с расчетными или модулями, то всегда можете обращаться к нам за помощью!</p> Первый замечательный предел, следствия, примеры 2020-01-15T18:59:31+02:00 2020-01-15T18:59:31+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/pervyj-zamechatel-nyj-predel-sledstviya-primery.html Yukhym Roman [email protected] <h2><span class="FF4">Определение первого замечательного предела:</span> <span class="FF">предел отношения синуса к аргументу, когда он стремится к нулю равен единице<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim4_002.gif" alt="формула первого замечательного предела" /></span></h2> <h3 style="text-align: center;">Последствия первого замечательного предела<img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_0.gif" alt="последствия первого замечательного предела" /></h3> <p>Стоит отметить, что не все пределы, содержащие тригонометрические функции следует сразу сводить к первому замечательному пределу. Все зависит, как входит функция, и можно ли свести под нужную формулу. Плюс тригонометрические функции, когда те стремятся к нулю всегда можно заменить эквивалентными бесконечно малыми выражениями, но это уже другая техника вычисления пределов.<br /> <span class="FF">что стремится к нулю</span>. Об этом Вы должны помнить и только в таких случаях сводить вычисления под правило первого замечательного предела. <span class="FF">Важно чтобы переменная в тригонометрической функции стремилась к нулю</span>, например:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_1.gif" alt="примеры на первый предел" /><br /> В следующих пределах все аргументы тригонометрических функций стремятся к нулю.<br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_2.gif" alt="" /><br /> У Вас возникнет вопрос, Почему так? А потому что выражение <span class="FF3">x<sup>3</sup>+3x^2+1</span> не стремится к нулю, когда переменная <span class="FF3">x</span> стремится к нулю.<br /> Попробуйте самостоятельно найти предложенный предел, а мы в конце статьи сверим ответы.<br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_3.gif" alt="примеры на первый замечательный пример" /><br />что есть правильно, целесообразно и оправдано в плане времени затраченного на расчеты.<br /> Но сейчас у нас задача, научить Вас решать задачи на первый предел, поэтому переходим к подготовленных ответов.</p> <h2 style="text-align: center;">Примеры на первый замечательный предел</h2> <p><br /> <span class="FF1">Пример 1</span> Найти лимит <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_7.gif" alt="" /> <br /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Если видите в пределе синус, то из этого не всегда следует о необходимости сводить к первому замечательному пределу.<br /> Сначала подставим 0 в выражение под знаком лимита (делаем это в голове не записывая в тетрадь, или можете записать какую особенность получили):<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_8.gif" alt="" /><br /> Итак, имеем особенность типа 0/0, ее можно указать при разборе, все зависит от Вуза и требований к оформлению ответов. Дробь под знаком предела похож на первый замечательный предел, но это не он.<br /> Для сведения под формулу первого замечательного предела необходимо в искусственный способ в знаменателе получить такое же выражение, которое имеем под синусом. <br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_9.gif" alt="первый замечательный предел, решение примера" /><br /> Обведенное выражение у нас равно первому пределу, все остальные — множитель при ней.<br /> Аналогично получите если заменить синус эквивалентным бесконечно малым значением <span class="FF3">sin(5x)~5x</span>.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/2.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 2</span> Вычислить предел дроби<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_14.gif" alt="первый предел, решения" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Числитель и знаменатель умножили на переменную, а далее искусственно ввели множители которые фигурируют как аргументы синусов. Таким образом получили две замечательные пределы и множители, которые в конце упростили.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/2.</p> <p> </p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 3</span> Найти предел <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_10.gif" alt="пример на первую важную границу" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Здесь искусственно возвели выражение в числителе под аргумент синуса и выразили первый замечательный предел, после этого вычисления упростились до умножения трех чисел. <br /> <span class="FF2">Ответ:</span>21.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 4</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_11.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Простая подстановка показывает, что имеем неопределенность вида 0/0, которую нужно раскрыть. Распишем в знаменателе <span class="FF3">tan(3x)</span> по тригонометрической формуле <span class="FF3">tan(3x)=sin(3x)/cos(3x)</span>, а в числителе выделим множитель <span class="FF3">3x</span>. Таким образом получим первый важный предел умноженный на предел от <span class="FF3">x•cos(3x)</span>, который равен нулю.<br /> Здесь не пришлось искать дополнительные множители, однако раскрытие неопределенности показало, что можно получить в результате как нуль, так и бесконечность, если бы имели обратное выражение.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span>0.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 5</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_12.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Неопределенность типа 0/0 раскрываем путем выделения первого замечательного предела, только на этот раз выражение, что остается во втором пределе стремится к бесконечности при переменной стремящейся к нулю.<br /> Здесь использовали тригонометрическую формулу <br /> <span class="FF3">1-cos(2x)=2sin<sup>2</sup>(x)</span>.<br /> <span class="FF2">Ответ: </span>∞.</p> <p>Бывают примеры когда применение эквивалентных бесконечно малых величин является более эффективным в плане простоты вычислений, чем возведение под первый предел.</p> <p><span class="FF1">Пример 6</span> Найти предел<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_4.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Легко убедиться, что числитель и знаменатель стремятся к нулю. Для нахождения предела используем разложение функций <span class="FF3">cos(x), tan<sup>2</sup>(x)</span> по степеням при <span class="FF3">x→π/4</span>.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_5.gif" alt="" /><br /> Подставим полученные значения в предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_6.gif" alt="эквивалентные величины, вычисление пределов" /> <br /> <span class="FF2">Ответ:</span>4.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 7</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_13.gif" alt="первая замечательный предел, вычисления примера на предел" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Здесь <span class="FF3">сot(х)</span> расписали по формуле <span class="FF3">ctg(x)=cos(x)/sin(x)</span>. Далее упростили слагаемые, которые не вносят вклада в предел. И напоследок в числителе и знаменателе ввели множители, которые позволили в одном примере выделить три замечательных предела. Все остальные константы после умножения дали значение предела.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/16.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 8</span> Найти предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_15.gif" alt=" первая особый предел, пример " /> <br /> <span class=" FF2 "> Вычисление: </span> Получили несколько иную неопределенность от рассмотренных ранее, которую раскрыли с помощью тригонометрической формулы <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_16.gif" alt="" /> <br /> В результате получили произведение двух первых важных пределов. <br /> <span class="FF2"> Ответ: 4. </span></p> <p><span class="FF1"> Пример 9 </span> Вычислить лимит<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_17.gif" alt="1 важный предел, пример" /> <br /> <span class="FF2"> Вычисление </span> Раскрыть неопределенность типа 0/0 удалось благодаря выделению в знаменателе множителя, который фигурирует в качестве аргумента синуса в числителе дроби. Здесь можно было выполнить замену переменных <span class="FF3"> y = x-3 </span>, что вы можете проверить самостоятельно и подобным образом свести решение к первому важному пределу. <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> 1/5.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 10</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_18.gif" alt="сведения под первый замечательный предел" /> <br /> <span class="FF2"> Вычисление </span> Подстановка 0 показывает, что у нас неопределенность 0/ 0, которую необходимо раскрыть. Чтобы свести дробь под первую особую границу в числителе и знаменателе выносим аргумент и добиваемся, чтобы дроби, содержащий синусы имели в знаменателе одинаковые аргументы как в синусах. <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> - 1/4.</p> <p> </p> <p><span class="FF1"> Пример 11</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_19.gif" alt="первая особая граница, пример" /> <br /> Здесь использовали тригонометрические формулы синуса двойного угла <span class="FF3">sin(2x)=2sin(x)cos(x)</span> и зависимость <span class="FF3">1+cos(2x)=2cos2(x) </span> <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> √2.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 12 </span>Вычислить предел<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Первый замечательный предел здесь применять напрямую нельзя, поскольку аргументы <span class="FF3">πx, 5πx</span> не стремятся к нулю при <span class="FF3">x→1</span>. Поэтому необходимо выполнить замену переменных <span class="FF3">x-1=y</span>, тогда при <span class="FF3">x→1</span> переменная <span class="FF3">y→0</span>, что и необходимо для применения 1 замечательного предела. Далее учли периодичность тригонометрических функций и искусственно ввели нужные множители<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_21.gif" alt="пример на первый предел" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 1/5.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 13</span> Вычислить предел<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_22.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Вводим замену переменных <span class="FF3">x-π/6=y</span>, далее расписав функции используем тригонометрическую форму представления разности косинусов через произведение соответствующих синусов. Остальные вычислений заключается в выделении первого важного предела<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_23.gif" alt="пример на первый замечательный лимит" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> -1/3.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 14</span> Найти лимит функции<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_24.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку, взятые отдельно пределы числителя <span class="FF3">1-cos(2x)</span> и знаменателя <span class="FF3">1-cos(3x)</span> стремятся к нулю когда <span class="FF3">x</span> стремится к нулю, то имеем особенность типа нуль разделить на нуль. Раскроем неопределенность посредством сведения к первому замечательному пределу. Для этого используем следующие тригонометрические формулы, чтоб, перейти от косинусов к синусам<br /> <span class="FF3">1-cos(2x)=2sin<sup>2</sup>(x);<br /> 1-cos(3x)=2sin<sup>2</sup>(3x/2)</span>. <br /> С учетом формул выше, вычислим предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_25.gif" alt="1 важный предел, ответ к примеру" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 4/9.</p> <p><span class="FF1"><br /> Пример 15</span> Найти лимит функции<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_26.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка в уме аргумента равного нулю в числитель и знаменатель дает особенность типа нуль разделить на нуль 0/0. Для раскрыияь неопределенности распишем тангенс, а дальше с помощью тригонометрических формул заменим <span class="FF3">1-cos(x)=2sin2(x/2)</span>. Далее искусственным введением необходимого множителя сведём под правило первого замечательного предела. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_27.gif" alt="первий замечательный предел, вычисление примера" /> <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> 1/2.</p> <p>При вычислениях Вам часто приходится использовать различные тригонометрические формулы, которые позволяют перейти к синусам. Мы для Вас их сгруппировали, можете скопировать, распечатать и использовать в обучении. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_28.gif" alt="тригонометрические формулы" /> <br /> И в начале мы говорили что предел <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_2.gif" alt=" " /> подобный первому пределу, но не равен 1, потому что аргумент не стремится к нулю. Если подставить нуль в числитель и знаменатель, то получим <span class="FF3"> limit=sin(1)</span>. Если Вы к этому пришли самостоятельно, и можете решать <span data-num="19">приведённые</span> <span data-num="20">примеры</span> без помощи, то практикумы и экзамены сдадите на отлично. <br /> На этом решение примеров на первую важную границу не заканчивается, больше готовых ответов Вы можете найти на соседних страницах сайта.</p> <h2><span class="FF4">Определение первого замечательного предела:</span> <span class="FF">предел отношения синуса к аргументу, когда он стремится к нулю равен единице<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lim4_002.gif" alt="формула первого замечательного предела" /></span></h2> <h3 style="text-align: center;">Последствия первого замечательного предела<img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_0.gif" alt="последствия первого замечательного предела" /></h3> <p>Стоит отметить, что не все пределы, содержащие тригонометрические функции следует сразу сводить к первому замечательному пределу. Все зависит, как входит функция, и можно ли свести под нужную формулу. Плюс тригонометрические функции, когда те стремятся к нулю всегда можно заменить эквивалентными бесконечно малыми выражениями, но это уже другая техника вычисления пределов.<br /> <span class="FF">что стремится к нулю</span>. Об этом Вы должны помнить и только в таких случаях сводить вычисления под правило первого замечательного предела. <span class="FF">Важно чтобы переменная в тригонометрической функции стремилась к нулю</span>, например:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_1.gif" alt="примеры на первый предел" /><br /> В следующих пределах все аргументы тригонометрических функций стремятся к нулю.<br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_2.gif" alt="" /><br /> У Вас возникнет вопрос, Почему так? А потому что выражение <span class="FF3">x<sup>3</sup>+3x^2+1</span> не стремится к нулю, когда переменная <span class="FF3">x</span> стремится к нулю.<br /> Попробуйте самостоятельно найти предложенный предел, а мы в конце статьи сверим ответы.<br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_3.gif" alt="примеры на первый замечательный пример" /><br />что есть правильно, целесообразно и оправдано в плане времени затраченного на расчеты.<br /> Но сейчас у нас задача, научить Вас решать задачи на первый предел, поэтому переходим к подготовленных ответов.</p> <h2 style="text-align: center;">Примеры на первый замечательный предел</h2> <p><br /> <span class="FF1">Пример 1</span> Найти лимит <img src="images/stories/Limit/Lo0_7.gif" alt="" /> <br /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Если видите в пределе синус, то из этого не всегда следует о необходимости сводить к первому замечательному пределу.<br /> Сначала подставим 0 в выражение под знаком лимита (делаем это в голове не записывая в тетрадь, или можете записать какую особенность получили):<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_8.gif" alt="" /><br /> Итак, имеем особенность типа 0/0, ее можно указать при разборе, все зависит от Вуза и требований к оформлению ответов. Дробь под знаком предела похож на первый замечательный предел, но это не он.<br /> Для сведения под формулу первого замечательного предела необходимо в искусственный способ в знаменателе получить такое же выражение, которое имеем под синусом. <br /> <br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_9.gif" alt="первый замечательный предел, решение примера" /><br /> Обведенное выражение у нас равно первому пределу, все остальные — множитель при ней.<br /> Аналогично получите если заменить синус эквивалентным бесконечно малым значением <span class="FF3">sin(5x)~5x</span>.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/2.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 2</span> Вычислить предел дроби<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_14.gif" alt="первый предел, решения" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Числитель и знаменатель умножили на переменную, а далее искусственно ввели множители которые фигурируют как аргументы синусов. Таким образом получили две замечательные пределы и множители, которые в конце упростили.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/2.</p> <p> </p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 3</span> Найти предел <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_10.gif" alt="пример на первую важную границу" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Здесь искусственно возвели выражение в числителе под аргумент синуса и выразили первый замечательный предел, после этого вычисления упростились до умножения трех чисел. <br /> <span class="FF2">Ответ:</span>21.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 4</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_11.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Простая подстановка показывает, что имеем неопределенность вида 0/0, которую нужно раскрыть. Распишем в знаменателе <span class="FF3">tan(3x)</span> по тригонометрической формуле <span class="FF3">tan(3x)=sin(3x)/cos(3x)</span>, а в числителе выделим множитель <span class="FF3">3x</span>. Таким образом получим первый важный предел умноженный на предел от <span class="FF3">x•cos(3x)</span>, который равен нулю.<br /> Здесь не пришлось искать дополнительные множители, однако раскрытие неопределенности показало, что можно получить в результате как нуль, так и бесконечность, если бы имели обратное выражение.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span>0.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 5</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_12.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Неопределенность типа 0/0 раскрываем путем выделения первого замечательного предела, только на этот раз выражение, что остается во втором пределе стремится к бесконечности при переменной стремящейся к нулю.<br /> Здесь использовали тригонометрическую формулу <br /> <span class="FF3">1-cos(2x)=2sin<sup>2</sup>(x)</span>.<br /> <span class="FF2">Ответ: </span>∞.</p> <p>Бывают примеры когда применение эквивалентных бесконечно малых величин является более эффективным в плане простоты вычислений, чем возведение под первый предел.</p> <p><span class="FF1">Пример 6</span> Найти предел<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_4.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Легко убедиться, что числитель и знаменатель стремятся к нулю. Для нахождения предела используем разложение функций <span class="FF3">cos(x), tan<sup>2</sup>(x)</span> по степеням при <span class="FF3">x→π/4</span>.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_5.gif" alt="" /><br /> Подставим полученные значения в предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_6.gif" alt="эквивалентные величины, вычисление пределов" /> <br /> <span class="FF2">Ответ:</span>4.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 7</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_13.gif" alt="первая замечательный предел, вычисления примера на предел" /><br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Здесь <span class="FF3">сot(х)</span> расписали по формуле <span class="FF3">ctg(x)=cos(x)/sin(x)</span>. Далее упростили слагаемые, которые не вносят вклада в предел. И напоследок в числителе и знаменателе ввели множители, которые позволили в одном примере выделить три замечательных предела. Все остальные константы после умножения дали значение предела.<br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 5/16.</p> <p><br /> <span class="FF1">Пример 8</span> Найти предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_15.gif" alt=" первая особый предел, пример " /> <br /> <span class=" FF2 "> Вычисление: </span> Получили несколько иную неопределенность от рассмотренных ранее, которую раскрыли с помощью тригонометрической формулы <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_16.gif" alt="" /> <br /> В результате получили произведение двух первых важных пределов. <br /> <span class="FF2"> Ответ: 4. </span></p> <p><span class="FF1"> Пример 9 </span> Вычислить лимит<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_17.gif" alt="1 важный предел, пример" /> <br /> <span class="FF2"> Вычисление </span> Раскрыть неопределенность типа 0/0 удалось благодаря выделению в знаменателе множителя, который фигурирует в качестве аргумента синуса в числителе дроби. Здесь можно было выполнить замену переменных <span class="FF3"> y = x-3 </span>, что вы можете проверить самостоятельно и подобным образом свести решение к первому важному пределу. <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> 1/5.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 10</span> Вычислить предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_18.gif" alt="сведения под первый замечательный предел" /> <br /> <span class="FF2"> Вычисление </span> Подстановка 0 показывает, что у нас неопределенность 0/ 0, которую необходимо раскрыть. Чтобы свести дробь под первую особую границу в числителе и знаменателе выносим аргумент и добиваемся, чтобы дроби, содержащий синусы имели в знаменателе одинаковые аргументы как в синусах. <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> - 1/4.</p> <p> </p> <p><span class="FF1"> Пример 11</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_19.gif" alt="первая особая граница, пример" /> <br /> Здесь использовали тригонометрические формулы синуса двойного угла <span class="FF3">sin(2x)=2sin(x)cos(x)</span> и зависимость <span class="FF3">1+cos(2x)=2cos2(x) </span> <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> √2.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 12 </span>Вычислить предел<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Первый замечательный предел здесь применять напрямую нельзя, поскольку аргументы <span class="FF3">πx, 5πx</span> не стремятся к нулю при <span class="FF3">x→1</span>. Поэтому необходимо выполнить замену переменных <span class="FF3">x-1=y</span>, тогда при <span class="FF3">x→1</span> переменная <span class="FF3">y→0</span>, что и необходимо для применения 1 замечательного предела. Далее учли периодичность тригонометрических функций и искусственно ввели нужные множители<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_21.gif" alt="пример на первый предел" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 1/5.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 13</span> Вычислить предел<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_22.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Вводим замену переменных <span class="FF3">x-π/6=y</span>, далее расписав функции используем тригонометрическую форму представления разности косинусов через произведение соответствующих синусов. Остальные вычислений заключается в выделении первого важного предела<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_23.gif" alt="пример на первый замечательный лимит" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> -1/3.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 14</span> Найти лимит функции<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_24.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Поскольку, взятые отдельно пределы числителя <span class="FF3">1-cos(2x)</span> и знаменателя <span class="FF3">1-cos(3x)</span> стремятся к нулю когда <span class="FF3">x</span> стремится к нулю, то имеем особенность типа нуль разделить на нуль. Раскроем неопределенность посредством сведения к первому замечательному пределу. Для этого используем следующие тригонометрические формулы, чтоб, перейти от косинусов к синусам<br /> <span class="FF3">1-cos(2x)=2sin<sup>2</sup>(x);<br /> 1-cos(3x)=2sin<sup>2</sup>(3x/2)</span>. <br /> С учетом формул выше, вычислим предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_25.gif" alt="1 важный предел, ответ к примеру" /><br /> <span class="FF2">Ответ:</span> 4/9.</p> <p><span class="FF1"><br /> Пример 15</span> Найти лимит функции<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_26.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение:</span> Подстановка в уме аргумента равного нулю в числитель и знаменатель дает особенность типа нуль разделить на нуль 0/0. Для раскрыияь неопределенности распишем тангенс, а дальше с помощью тригонометрических формул заменим <span class="FF3">1-cos(x)=2sin2(x/2)</span>. Далее искусственным введением необходимого множителя сведём под правило первого замечательного предела. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_27.gif" alt="первий замечательный предел, вычисление примера" /> <br /> <span class="FF2"> Ответ: </span> 1/2.</p> <p>При вычислениях Вам часто приходится использовать различные тригонометрические формулы, которые позволяют перейти к синусам. Мы для Вас их сгруппировали, можете скопировать, распечатать и использовать в обучении. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_28.gif" alt="тригонометрические формулы" /> <br /> И в начале мы говорили что предел <img src="images/stories/Limit/Lo0_2.gif" alt=" " /> подобный первому пределу, но не равен 1, потому что аргумент не стремится к нулю. Если подставить нуль в числитель и знаменатель, то получим <span class="FF3"> limit=sin(1)</span>. Если Вы к этому пришли самостоятельно, и можете решать <span data-num="19">приведённые</span> <span data-num="20">примеры</span> без помощи, то практикумы и экзамены сдадите на отлично. <br /> На этом решение примеров на первую важную границу не заканчивается, больше готовых ответов Вы можете найти на соседних страницах сайта.</p> Предел последовательности. Вычисление пределов 2020-01-15T17:27:43+02:00 2020-01-15T17:27:43+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/predel-posledovatel-nosti-vychislenie-predelov.html Yukhym Roman [email protected] <h3>Число <span class="FF3">a</span> называется пределом числовой последовательности <span class="FF3">{x<sub>n</sub>}</span>, если для любого как угодно малого положительного числа <span class="FF3">ε&gt;0</span> найдется натуральное число N=N(ε), такое что при всех <span class="FF3">n&gt;N</span> выполняется неравенство <span class="FF3">|x<sub>n</sub>-a|&lt;ε</span>.</h3> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_76.gif" alt="" /><br /> Если <span class="FF3">a</span> является пределом последовательности то этому соответствует запись<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim1_013.gif" alt="" /></p> <h2 style="text-align: center;">Вычисление предела числовой последовательности</h2> <p><span class="FF1">Пример 1</span> Легкое задание, которое учит выносить доминантные множители в дробях, которые дают наибольший вклад при номере, стремлящемся к бесконечности, и упрощать на них<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_70.gif" alt="вычисление пределов" /><br /> В этом вся сложность алгоритма вычисления предела последовательности при переменной стремящейся к бесконечности, но бывают исключения, о которых поговорим делее. <br /> Если последовательность <em>сходится</em>, то она имеет конечный лимит. Если предел равен бесконечности, то говорят, что такая последовательность <em>расходится</em>.<br /> Для установления сходимости последовательностей нужно хорошо уметь находить пределі, что мы с Вами постоянно совершенствуем.</p> <p><span class="FF1">Пример 2</span> Имеем неопределенность вида бесконечность минус бесконечность (∞-∞), поэтому теорему о разнице пределов здесь применять нельзя. Преобразуем выражение, умножением и делением на сопряженное выражение. Для вычисления значения предела упрощаем дробь на выражение, что вносит наибольший вклад при аргументе стемящемся к бесконечности. Как выносить множители из под корня Вы должны научиться самостоятельно, без этого трудно будет раскрывать пределы с корнями.<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_68.gif" alt="раскрытия неопределенности ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 3</span> Разницу корней в знаменателе дроби не уножаєм на сопряженное выражение, а просто номер <span class="FF3">n</span> выносим из под корня (внимательно посмотрите как это делать), а дальше упрощаем с <span class="FF3">n</span> выделенным в числителе <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_69.gif" alt="предел, вычисления" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 4</span> Последовательность из частки иррациональных выражений имеет конечную границу, если степень номера <span class="FF3">n</span> в знаменателе равен степени в числителе (или больше). Его выделяем по указанной в методике формуле, и упрощаем <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_61.gif" alt="нахождения границы" /></p> <p><span class="FF1">Пример 5</span> Найти предел последовательности <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_63.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Проанализировав, как меняются слагаемые для всех номеров <span class="FF3">k=2,3,4</span> можем записать формулу <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_64.gif" alt="" /><br /> Таким образом исходную сумму сводим к виду<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_65.gif" alt="" /><br /> Единого устоявшегося алгоритма, как раскрывать такие суммы нет. Порой можно увидеть простые схемы чередования слагаемых, в других заданиях бывает нужно вычислить суммы арифметических или геометрических прогрессий. Лишь бы оценить сверху, что последовательность ограничена, и к какому значению стремится.</p> <p><span class="FF1">Пример 6</span> Лимит последовательности из частки показательных выражений вычисляют путем выделения и упрощения доминантных множителей в числителе и знаменателе дроби. В заданном лимите основания равны 2 и 4, их можно свести к общему 4 в (высшем) степени ровному <span class="FF3">n</span>. Все остальное и даст значение к которому стремится дробь. <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_60.gif" alt="граница ∞/∞" /></p> <p><span class="FF1">Пример 7</span> Предел последовательности из разности бесконечно больших дробей раскрываем методом сведения их к общему знаменателю и упрощения в числителе и знаменателе множителя, что вносит главный вклад<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_62.gif" alt="предел последовательности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 8</span> Найти лимит последовательности<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_66.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Представим общий член последовательности <span class="FF3">{x<sub>n</sub>}</span> в виде <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_67.gif" alt="" /> <br /> По теореме о границе показательной функции, она равна показателю от границы основы, если степень конечна. Отсюда <span class="FF3">lim{x<sub>n</sub>}=(3/4)^5</span>.</p> <p><span class="FF1">Пример 9</span> В такого сорта заданиях вынесения <span class="FF3">n</span> в главной степени за скобки в числителе и знаменателе дроби к упрощению не приведет. Попробуйте проверить самостоятельно, остается взглянуть в формулы сокращенного умножения и расписать разницы и суммы в кубе и в четвертой степени по следующим формулам <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_71.gif" alt="вычисление предела последовательности" /><br /> Таким образом, получим слагаемые с противоположными знаками, которые в сумме дадут 0, остальные слагаемые в предельном переходе упростятся по приведенной выше методике.<br /> И напоследок, еще несколько решений на предел последовательности, которые предлагаем разобрать самостоятельно.</p> <p><span class="FF1"> 10 </span> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_72.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 11 </span> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_73.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 12 </span> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_74.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 13 </span> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lo0_75.gif" alt="" /></p> <h3>Число <span class="FF3">a</span> называется пределом числовой последовательности <span class="FF3">{x<sub>n</sub>}</span>, если для любого как угодно малого положительного числа <span class="FF3">ε&gt;0</span> найдется натуральное число N=N(ε), такое что при всех <span class="FF3">n&gt;N</span> выполняется неравенство <span class="FF3">|x<sub>n</sub>-a|&lt;ε</span>.</h3> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lo0_76.gif" alt="" /><br /> Если <span class="FF3">a</span> является пределом последовательности то этому соответствует запись<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/Lim1_013.gif" alt="" /></p> <h2 style="text-align: center;">Вычисление предела числовой последовательности</h2> <p><span class="FF1">Пример 1</span> Легкое задание, которое учит выносить доминантные множители в дробях, которые дают наибольший вклад при номере, стремлящемся к бесконечности, и упрощать на них<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_70.gif" alt="вычисление пределов" /><br /> В этом вся сложность алгоритма вычисления предела последовательности при переменной стремящейся к бесконечности, но бывают исключения, о которых поговорим делее. <br /> Если последовательность <em>сходится</em>, то она имеет конечный лимит. Если предел равен бесконечности, то говорят, что такая последовательность <em>расходится</em>.<br /> Для установления сходимости последовательностей нужно хорошо уметь находить пределі, что мы с Вами постоянно совершенствуем.</p> <p><span class="FF1">Пример 2</span> Имеем неопределенность вида бесконечность минус бесконечность (∞-∞), поэтому теорему о разнице пределов здесь применять нельзя. Преобразуем выражение, умножением и делением на сопряженное выражение. Для вычисления значения предела упрощаем дробь на выражение, что вносит наибольший вклад при аргументе стемящемся к бесконечности. Как выносить множители из под корня Вы должны научиться самостоятельно, без этого трудно будет раскрывать пределы с корнями.<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_68.gif" alt="раскрытия неопределенности ∞-∞" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 3</span> Разницу корней в знаменателе дроби не уножаєм на сопряженное выражение, а просто номер <span class="FF3">n</span> выносим из под корня (внимательно посмотрите как это делать), а дальше упрощаем с <span class="FF3">n</span> выделенным в числителе <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_69.gif" alt="предел, вычисления" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 4</span> Последовательность из частки иррациональных выражений имеет конечную границу, если степень номера <span class="FF3">n</span> в знаменателе равен степени в числителе (или больше). Его выделяем по указанной в методике формуле, и упрощаем <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_61.gif" alt="нахождения границы" /></p> <p><span class="FF1">Пример 5</span> Найти предел последовательности <img src="images/stories/Limit/Lo0_63.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Проанализировав, как меняются слагаемые для всех номеров <span class="FF3">k=2,3,4</span> можем записать формулу <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_64.gif" alt="" /><br /> Таким образом исходную сумму сводим к виду<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_65.gif" alt="" /><br /> Единого устоявшегося алгоритма, как раскрывать такие суммы нет. Порой можно увидеть простые схемы чередования слагаемых, в других заданиях бывает нужно вычислить суммы арифметических или геометрических прогрессий. Лишь бы оценить сверху, что последовательность ограничена, и к какому значению стремится.</p> <p><span class="FF1">Пример 6</span> Лимит последовательности из частки показательных выражений вычисляют путем выделения и упрощения доминантных множителей в числителе и знаменателе дроби. В заданном лимите основания равны 2 и 4, их можно свести к общему 4 в (высшем) степени ровному <span class="FF3">n</span>. Все остальное и даст значение к которому стремится дробь. <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_60.gif" alt="граница ∞/∞" /></p> <p><span class="FF1">Пример 7</span> Предел последовательности из разности бесконечно больших дробей раскрываем методом сведения их к общему знаменателю и упрощения в числителе и знаменателе множителя, что вносит главный вклад<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_62.gif" alt="предел последовательности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 8</span> Найти лимит последовательности<br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_66.gif" alt="" /> <br /> <span class="FF2">Вычисления:</span> Представим общий член последовательности <span class="FF3">{x<sub>n</sub>}</span> в виде <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_67.gif" alt="" /> <br /> По теореме о границе показательной функции, она равна показателю от границы основы, если степень конечна. Отсюда <span class="FF3">lim{x<sub>n</sub>}=(3/4)^5</span>.</p> <p><span class="FF1">Пример 9</span> В такого сорта заданиях вынесения <span class="FF3">n</span> в главной степени за скобки в числителе и знаменателе дроби к упрощению не приведет. Попробуйте проверить самостоятельно, остается взглянуть в формулы сокращенного умножения и расписать разницы и суммы в кубе и в четвертой степени по следующим формулам <br /> <img src="images/stories/Limit/Lo0_71.gif" alt="вычисление предела последовательности" /><br /> Таким образом, получим слагаемые с противоположными знаками, которые в сумме дадут 0, остальные слагаемые в предельном переходе упростятся по приведенной выше методике.<br /> И напоследок, еще несколько решений на предел последовательности, которые предлагаем разобрать самостоятельно.</p> <p><span class="FF1"> 10 </span> <img src="images/stories/Limit/Lo0_72.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 11 </span> <img src="images/stories/Limit/Lo0_73.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 12 </span> <img src="images/stories/Limit/Lo0_74.gif" alt="" /></p> <p><span class="FF1"> 13 </span> <img src="images/stories/Limit/Lo0_75.gif" alt="" /></p> Предел функции на бесконечности 2017-03-01T07:23:27+02:00 2017-03-01T07:23:27+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/predel-funktsii-na-beskonechnosti.html Yukhym Roman [email protected] <p>Продолжаем разбирать готовые ответы по теории пределов и сегодня остановимся только на случае, когда переменная в функции или номер в последовательности стремится к бесконечности. Инструкция по вычислению предела при переменной стремящейся к бесконечности приведена ранее, здесь только остановимся на отдельных случаях, которые не являются всем очевидными и простыми.</p> <p><span class="FF1">Пример 35.</span> Имеем последовательность в виде дроби, где в числителе и знаменателе находятся корневые функции. <br /> Нужно найти предел при номере стремящемся к бесконечности.<br /> Здесь раскрывать иррациональности в числителе не нужно, а только внимательно проанализировать корни и найти где содержится более высокая степень номера.<br /> В первом корни числителя имеем множителем <span class="FF3">n^4</span>, то есть <span class="FF3">n^2 </span>можем вынести за скобки. <br /> Тоже самое проделаем со знаменателем.<br /> Далее оцениваем значение подкоренных выражений при предельном переходе.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_1.gif" alt="" /> <br /> Получили деления на ноль, что является неправильно в школьном курсе, но в предельном переходе это допустимо.<br /> Только с поправкой, "чтобы оценить куда стремится функция".<br /> Поэтому приведенную запись не все преподаватели могут трактовать правильной, хотя и понимают, что результирующий преде от этого не изменится.<br /> Давайте рассмотрим ответ, составленный по требованиям преподавателей согласно теорией.<br /> Для упрощения оценим только главные доданки под корнем<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_2.gif" alt="" /> <br /> Далее в числителе степень равен 2, в знаменателе <span class="FF3">2/3</span>, следовательно числитель быстрее растет, а значит предел стремится к бесконечности.<br /> Его знак зависит от множителей при<span class="FF3"> n^2, n^(2/3)</span>, поэтому он положительный.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 36.</span>Рассмотрим пример предела на деление показательных функций. Таких примеров на практических рассматривается мало, поэтому не все студенты с легкостью видят, как раскрывать неопределенности, что возникают.<br /> Максимальный множитель для числителя и знаменателя равен <span class="FF3">8^n</span>, на него и упрощаем <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_3.gif" alt="" /> Далее оцениваем вклад каждого слагаемого<br /> Слагаемые 3/8 стремятся к нулю <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_4.gif" alt="" /> при переменной направляюейся к бесконечности, поскольку <span class="FF3">3/8&lt;1</span> (свойство степенно-показательной функции).</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 37.</span>Предел последовательности с факториалами раскрывается розписанням факториала к наибольшему общему множителю для числителя и знаменателя.<br /> Далее на него сокращаем и оцениваем лимит по значению показателей номера в числителе и знаменателе. <br /> В нашем примере знаменатель быстрее растет, поэтому предел равен нулю.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_5.gif" alt="" /> <br /> Здесь использована следующее<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_6.gif" alt="" /> <br /> свойство факториала.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 38.</span>Не применяя правила Лопиталя сравниваем максимальные показатели переменной в числителе и знаменателе дроби. <br /> Так как знаменатель содержит старший показатель переменной <span class="FF3">4&gt;2</span> то и растет он быстрее. <br /> Отсюда делаем вывод, что предел функции стремится к нулю. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_7.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 39.</span>Раскрываем особенность вида бесконечность разделить на бесконечность методом вынесения <span class="FF3">x^4</span> с числителя и знаменателя дроби. <br /> В результате предельного перехода получим бесконечность.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_8.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 40.</span> Имеем деление полиномов, нужно определить предел при переменной стремящейся к бесконечности. <br /> Старший степень переменной в числителе и знаменателе равен 3, это значит что граница существует и равна сталой. <br /> Вынесем <span class="FF3">x^3</span> и выполним предельный переход<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_9.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 41.</span>Имеем особенность типа единица в степени бесконечность. <br /> А это значит, что выражение в скобках и сам показатель надо свести под вторую важную границу.<br /> Распишем числитель, чтобы выделить в нем выражение идентичное знаменателе. <br /> Далее переходим к выражению, содержащем единицу плюс слагаемое.<br /> В степени нужно выделить множителем 1/(слагаемое). <br /> Таким образом получим экспоненту в степени предела дробной функции.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_10.gif" alt="" />Для раскрития особенности использовали второй предел:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_11.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 42.</span>Имеем особенность типа единица в степени бесконечность.<br /> Для ее раскрытия следует свести функцию под второй замечатеьный предел. <br /> Как это сделать подробно показано в приведенной далее формуле<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_12.gif" alt="" /> <br /> <strong><strong>Подобных задач Вы можете найти очень много. Их суть в том, чтобы в показателе получить нужный степень, а он равен обратному значению слагаемого в скобках при единицы. <br /> Таким методом получаем экспоненту. Дальнейшее вычисление сводится к вичислению предела степени экспоненты. </strong><br /> Здесь экспоненциальная функция стремится к бесконечности <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_13.gif" alt="" />, поскольку значение больше единицы <span class="FF3">e=2.72&gt;1.</span></strong></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 43</span> В знаменателе дроби имеем неопределенность типа бесконечность минус бесконечность, фактически равное делению на ноль. <br /> Чтобы избавиться корня домножим на сопряженное выражение, а дальше по формуле разности квадратов перепишем знаменатель. <br /> Получим неопределенность бесконечность разделить на бесконечность, поэтому выносим переменную в наибольшей степени и сокращаем на нее. <br /> Далее оцениваем вклад каждого слагаемого и находим предел функции на бесконечности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_15.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 44.</span>Найти повторные границы<br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_16.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Вычисляем предел функции двух переменных сначала по <span class="FF3">y</span>, а дальше – <span class="FF3">x</span>) <br /> <span class="FF3">a)</span><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_17.gif" alt="" /><br /> <span class="FF3">б)</span> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_18.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 45.</span> Вычислить повторные границы <br /> <img src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_19.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Методика вычисления повторных границ не сложна:<br /> сначала находим границу по одной переменной, считая вторую переменную постоянной.<br /> Далее остается функция от одной переменной, а таких пределов мы разобрали очень много.<br /> <span class="FF2">а)</span> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">б) </span><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L4_21.gif" alt="" /><br /> В этом задании предел по первой переменной равен нулю, поэтому повторные записываем только для формальности. <br /> Предел в данном случае от порядка нахождения не зависит.<br /> Однако, если взглянуть ответ из предыдущего примера то такое утверждение не всегда выполняется.</p> <p>Ищите эффективные схемы вычисления пределов на страницах сайта, если возникают проблемы с пределами на экзаменах и модулях - обращайтесь за помощью!</p> <p>Продолжаем разбирать готовые ответы по теории пределов и сегодня остановимся только на случае, когда переменная в функции или номер в последовательности стремится к бесконечности. Инструкция по вычислению предела при переменной стремящейся к бесконечности приведена ранее, здесь только остановимся на отдельных случаях, которые не являются всем очевидными и простыми.</p> <p><span class="FF1">Пример 35.</span> Имеем последовательность в виде дроби, где в числителе и знаменателе находятся корневые функции. <br /> Нужно найти предел при номере стремящемся к бесконечности.<br /> Здесь раскрывать иррациональности в числителе не нужно, а только внимательно проанализировать корни и найти где содержится более высокая степень номера.<br /> В первом корни числителя имеем множителем <span class="FF3">n^4</span>, то есть <span class="FF3">n^2 </span>можем вынести за скобки. <br /> Тоже самое проделаем со знаменателем.<br /> Далее оцениваем значение подкоренных выражений при предельном переходе.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_1.gif" alt="" /> <br /> Получили деления на ноль, что является неправильно в школьном курсе, но в предельном переходе это допустимо.<br /> Только с поправкой, "чтобы оценить куда стремится функция".<br /> Поэтому приведенную запись не все преподаватели могут трактовать правильной, хотя и понимают, что результирующий преде от этого не изменится.<br /> Давайте рассмотрим ответ, составленный по требованиям преподавателей согласно теорией.<br /> Для упрощения оценим только главные доданки под корнем<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_2.gif" alt="" /> <br /> Далее в числителе степень равен 2, в знаменателе <span class="FF3">2/3</span>, следовательно числитель быстрее растет, а значит предел стремится к бесконечности.<br /> Его знак зависит от множителей при<span class="FF3"> n^2, n^(2/3)</span>, поэтому он положительный.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 36.</span>Рассмотрим пример предела на деление показательных функций. Таких примеров на практических рассматривается мало, поэтому не все студенты с легкостью видят, как раскрывать неопределенности, что возникают.<br /> Максимальный множитель для числителя и знаменателя равен <span class="FF3">8^n</span>, на него и упрощаем <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_3.gif" alt="" /> Далее оцениваем вклад каждого слагаемого<br /> Слагаемые 3/8 стремятся к нулю <img src="images/stories/Limit/L4_4.gif" alt="" /> при переменной направляюейся к бесконечности, поскольку <span class="FF3">3/8&lt;1</span> (свойство степенно-показательной функции).</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 37.</span>Предел последовательности с факториалами раскрывается розписанням факториала к наибольшему общему множителю для числителя и знаменателя.<br /> Далее на него сокращаем и оцениваем лимит по значению показателей номера в числителе и знаменателе. <br /> В нашем примере знаменатель быстрее растет, поэтому предел равен нулю.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_5.gif" alt="" /> <br /> Здесь использована следующее<br /> <img src="images/stories/Limit/L4_6.gif" alt="" /> <br /> свойство факториала.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 38.</span>Не применяя правила Лопиталя сравниваем максимальные показатели переменной в числителе и знаменателе дроби. <br /> Так как знаменатель содержит старший показатель переменной <span class="FF3">4&gt;2</span> то и растет он быстрее. <br /> Отсюда делаем вывод, что предел функции стремится к нулю. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_7.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 39.</span>Раскрываем особенность вида бесконечность разделить на бесконечность методом вынесения <span class="FF3">x^4</span> с числителя и знаменателя дроби. <br /> В результате предельного перехода получим бесконечность.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_8.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 40.</span> Имеем деление полиномов, нужно определить предел при переменной стремящейся к бесконечности. <br /> Старший степень переменной в числителе и знаменателе равен 3, это значит что граница существует и равна сталой. <br /> Вынесем <span class="FF3">x^3</span> и выполним предельный переход<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_9.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 41.</span>Имеем особенность типа единица в степени бесконечность. <br /> А это значит, что выражение в скобках и сам показатель надо свести под вторую важную границу.<br /> Распишем числитель, чтобы выделить в нем выражение идентичное знаменателе. <br /> Далее переходим к выражению, содержащем единицу плюс слагаемое.<br /> В степени нужно выделить множителем 1/(слагаемое). <br /> Таким образом получим экспоненту в степени предела дробной функции.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_10.gif" alt="" />Для раскрития особенности использовали второй предел:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_11.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 42.</span>Имеем особенность типа единица в степени бесконечность.<br /> Для ее раскрытия следует свести функцию под второй замечатеьный предел. <br /> Как это сделать подробно показано в приведенной далее формуле<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_12.gif" alt="" /> <br /> <strong><strong>Подобных задач Вы можете найти очень много. Их суть в том, чтобы в показателе получить нужный степень, а он равен обратному значению слагаемого в скобках при единицы. <br /> Таким методом получаем экспоненту. Дальнейшее вычисление сводится к вичислению предела степени экспоненты. </strong><br /> Здесь экспоненциальная функция стремится к бесконечности <img src="images/stories/Limit/L4_13.gif" alt="" />, поскольку значение больше единицы <span class="FF3">e=2.72&gt;1.</span></strong></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 43</span> В знаменателе дроби имеем неопределенность типа бесконечность минус бесконечность, фактически равное делению на ноль. <br /> Чтобы избавиться корня домножим на сопряженное выражение, а дальше по формуле разности квадратов перепишем знаменатель. <br /> Получим неопределенность бесконечность разделить на бесконечность, поэтому выносим переменную в наибольшей степени и сокращаем на нее. <br /> Далее оцениваем вклад каждого слагаемого и находим предел функции на бесконечности<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_15.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 44.</span>Найти повторные границы<br /> <img src="images/stories/Limit/L4_16.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Вычисляем предел функции двух переменных сначала по <span class="FF3">y</span>, а дальше – <span class="FF3">x</span>) <br /> <span class="FF3">a)</span><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_17.gif" alt="" /><br /> <span class="FF3">б)</span> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_18.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 45.</span> Вычислить повторные границы <br /> <img src="images/stories/Limit/L4_19.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">Решение: </span>Методика вычисления повторных границ не сложна:<br /> сначала находим границу по одной переменной, считая вторую переменную постоянной.<br /> Далее остается функция от одной переменной, а таких пределов мы разобрали очень много.<br /> <span class="FF2">а)</span> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_20.gif" alt="" /><br /> <span class="FF2">б) </span><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L4_21.gif" alt="" /><br /> В этом задании предел по первой переменной равен нулю, поэтому повторные записываем только для формальности. <br /> Предел в данном случае от порядка нахождения не зависит.<br /> Однако, если взглянуть ответ из предыдущего примера то такое утверждение не всегда выполняется.</p> <p>Ищите эффективные схемы вычисления пределов на страницах сайта, если возникают проблемы с пределами на экзаменах и модулях - обращайтесь за помощью!</p> Предел функции в точке 2017-03-01T07:18:44+02:00 2017-03-01T07:18:44+02:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/predel-funktsii-v-tochke.html Yukhym Roman [email protected] <p>Сегодня рассмотрим подборку новых задач на нахождение предела в точке. Начнем с простых примеров на подстановку значения, чаще всего рассматривают в 11 классе школьной программы по математике. <br />Далее остановимся и проанализируем пределы с неопределенностями, методы раскрытия неопределенностей, применением первой и второй важных границ и их последствий. <br />Приведенные примеры полностью не охватят всей темы, но на многие вопросы внесут ясность.</p> <h2 class="FF" style="text-align: center;">Найти предел функции в точке:</h2> <p><span class="FF1">Пример 46.</span> Предел функции в точке определяем подстановкой<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_1.gif" alt="" /><br /> Так как знаменатель дроби не превращается в ноль то такую задача под силу решить каждому выпускнику школы.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 47.</span> Имеем долю полиномов, кроме того знаменатель не содержит особенности (не равен нулю).<br /> Еще одна задача, фактически за 11 класс. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_2.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 48.</span> Методом подстановки определяем предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_3.gif" alt="" />Из условия следует, что граница функции равна двум, если переменная стремится к бесконечности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 49.</span>Прямая подстановка <span class="FF3">x=2</span> показывает, что граница в точке имеет особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Это означает, что и числитель и знаменатель скрыто содержат <span class="FF3">(x-2)</span>.<br /> Выполняем разложение полиномов на простые множители, а потом сокращаем дробь на указанный множитель <span class="FF3">(x-2)</span>.<br /> Предел дроби, которая останется, находим методом подстановки.<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_4.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 50.</span>Предел функции в точке имеет особенность типа <span class="FF3">{0/0}</span>.<br /> Избавляемся разницы корней методом умножения на сумму корней (сопряженное выражение), полином раскладываем. <br /> Далее, упростив функцию, находим значение предела в единице.<br /> <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_5.gif" alt="раскрытие иррационаьности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 51.</span>Рассмотрим задачу на сложные пределы. <br /> До сих пор от иррациональности избавлялись методом умножения на сопряженное выражение.<br /> Здесь же, в знаменателе, имеем корень кубический, поэтому нужно использовать формулу разности кубов.<br /> Все остальные преобразования повторяются от условия к условию. <br /> Полином раскладываем на простые множители, <br /> далее сокращаем на множитель, который вносит особенность <span class="FF3">(0)</span><br /> и подстановкой <span class="FF3">x=-3</span> находим предел функции в точке<img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_6.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 52.</span>Особенность вида <span class="FF3">{0/0}</span> раскрываем с помощью первого замечательного предела и его последствий. <br /> Сначала разницу синусов распишем согласно тригонометрической формуле<br /> <span class="FF3">sin(7x)-sin(3x)=2sin(2x)cos(5x).</span><br /> Далее числитель и знаменатель дроби дополняем выражениями, которые необходимы для выделения важных пределов.<br /> Переходим к произведению пределов и оцениваем вложение каждого множителя.</p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_7.gif" alt="" /> <br /> Здесь использовали первый замечательный предел:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_8.gif" alt="" /><br /> и следствия из него<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_9.gif" alt="" /><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_10.gif" alt="" /><br /> где <span class="FF3">a</span> и <span class="FF3">b</span> – произвольные числа.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 53.</span>Чтобы раскрыть неопределенность при переменной стремящейся к нулю, используем второй замечательный предел.<br /> Чтобы выделить экспоненту, приводим показатель к 2-му замечательному пределу, а все остальное, что останется в предельном переходе, даст степень експоненты.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_11.gif" alt="друга важлива границя" /> <br /> Здесь использовали следствие из второго замечатеьного предела:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_12.gif" alt="" /></p> <h3 class="FF" style="text-align: center;">Вычислить предел функции в точке:</h3> <p><span class="FF1">Пример 54.</span> Нужно найти предел функции в точке. Простая подстановка значения показывает, что имеем деление нулей.<br /> Для ее раскрытия разложим на простые множители полиномы и выполним сокращение на множитель, который вносит особенность <span class="FF3">(х+2)</span>.<br /> Однако числитель дальше содержит <span class="FF3">(x+2)</span>, а это значит, что при <span class="FF3">x=-2</span> граница равна нулю.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_13.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 55.</span>Имеем дробную функцию - в числителе разница корней, в знаменателе - поленом. <br /> Прямая подстановка дает особенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>.<br /> Переменная стремится к минус единице, а это значит, что следует искать и избавляться особенности вида <span class="FF3">(x+1)</span>.<br /> Для этого избавляемся иррациональности умножением на сумму корней, а квадратичную функцию раскладываем на простые множители.<br /> После всех сокращений методом подстановки определяем предел функции в точке<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_14.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 56.</span>С виду подлимитной функции можно ошибочно заключить, что нужно применить первый предел, но вычисления показали, что все гораздо проще.<br /> Сначала распишем сумму синусов в знаменателе <span class="FF3">sin(2x)+sin(6x)=2sin(4x)*cos(2x).</span><br /> Далее расписываем <span class="FF3">tg(2x)</span>, и синус двойного угла <span class="FF3">sin(4x)=2sin(2x)cos (2x).</span><br /> Синусы упрощаем и методом подстановки вычисляем предел дроби<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_15.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 57.</span>Задача на умение использовать вторую замечательный предел:<br /> суть заключается в том, что следует выделить ту часть, которая дает экспоненту.<br /> Остальное, что останется в показателе в предельном переходе даст степень экспоненты.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/L5_16.gif" alt="" /><br /> На этом разбор задач на пределы функций и последовательностей не заканчивается. <br /> В настоящее время подготовлено более <strong>150 готовых ответов</strong> к пределам функций, поэтому изучайте и делитесь ссылками на материалы с однокласниками.</p> <p>Сегодня рассмотрим подборку новых задач на нахождение предела в точке. Начнем с простых примеров на подстановку значения, чаще всего рассматривают в 11 классе школьной программы по математике. <br />Далее остановимся и проанализируем пределы с неопределенностями, методы раскрытия неопределенностей, применением первой и второй важных границ и их последствий. <br />Приведенные примеры полностью не охватят всей темы, но на многие вопросы внесут ясность.</p> <h2 class="FF" style="text-align: center;">Найти предел функции в точке:</h2> <p><span class="FF1">Пример 46.</span> Предел функции в точке определяем подстановкой<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_1.gif" alt="" /><br /> Так как знаменатель дроби не превращается в ноль то такую задача под силу решить каждому выпускнику школы.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 47.</span> Имеем долю полиномов, кроме того знаменатель не содержит особенности (не равен нулю).<br /> Еще одна задача, фактически за 11 класс. <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_2.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 48.</span> Методом подстановки определяем предел функции<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_3.gif" alt="" />Из условия следует, что граница функции равна двум, если переменная стремится к бесконечности.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 49.</span>Прямая подстановка <span class="FF3">x=2</span> показывает, что граница в точке имеет особенность <span class="FF3">{0/0}</span>. Это означает, что и числитель и знаменатель скрыто содержат <span class="FF3">(x-2)</span>.<br /> Выполняем разложение полиномов на простые множители, а потом сокращаем дробь на указанный множитель <span class="FF3">(x-2)</span>.<br /> Предел дроби, которая останется, находим методом подстановки.<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_4.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 50.</span>Предел функции в точке имеет особенность типа <span class="FF3">{0/0}</span>.<br /> Избавляемся разницы корней методом умножения на сумму корней (сопряженное выражение), полином раскладываем. <br /> Далее, упростив функцию, находим значение предела в единице.<br /> <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_5.gif" alt="раскрытие иррационаьности" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 51.</span>Рассмотрим задачу на сложные пределы. <br /> До сих пор от иррациональности избавлялись методом умножения на сопряженное выражение.<br /> Здесь же, в знаменателе, имеем корень кубический, поэтому нужно использовать формулу разности кубов.<br /> Все остальные преобразования повторяются от условия к условию. <br /> Полином раскладываем на простые множители, <br /> далее сокращаем на множитель, который вносит особенность <span class="FF3">(0)</span><br /> и подстановкой <span class="FF3">x=-3</span> находим предел функции в точке<img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_6.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 52.</span>Особенность вида <span class="FF3">{0/0}</span> раскрываем с помощью первого замечательного предела и его последствий. <br /> Сначала разницу синусов распишем согласно тригонометрической формуле<br /> <span class="FF3">sin(7x)-sin(3x)=2sin(2x)cos(5x).</span><br /> Далее числитель и знаменатель дроби дополняем выражениями, которые необходимы для выделения важных пределов.<br /> Переходим к произведению пределов и оцениваем вложение каждого множителя.</p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_7.gif" alt="" /> <br /> Здесь использовали первый замечательный предел:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_8.gif" alt="" /><br /> и следствия из него<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_9.gif" alt="" /><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_10.gif" alt="" /><br /> где <span class="FF3">a</span> и <span class="FF3">b</span> – произвольные числа.</p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 53.</span>Чтобы раскрыть неопределенность при переменной стремящейся к нулю, используем второй замечательный предел.<br /> Чтобы выделить экспоненту, приводим показатель к 2-му замечательному пределу, а все остальное, что останется в предельном переходе, даст степень експоненты.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_11.gif" alt="друга важлива границя" /> <br /> Здесь использовали следствие из второго замечатеьного предела:<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_12.gif" alt="" /></p> <h3 class="FF" style="text-align: center;">Вычислить предел функции в точке:</h3> <p><span class="FF1">Пример 54.</span> Нужно найти предел функции в точке. Простая подстановка значения показывает, что имеем деление нулей.<br /> Для ее раскрытия разложим на простые множители полиномы и выполним сокращение на множитель, который вносит особенность <span class="FF3">(х+2)</span>.<br /> Однако числитель дальше содержит <span class="FF3">(x+2)</span>, а это значит, что при <span class="FF3">x=-2</span> граница равна нулю.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_13.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 55.</span>Имеем дробную функцию - в числителе разница корней, в знаменателе - поленом. <br /> Прямая подстановка дает особенность вида <span class="FF3">{0/0}</span>.<br /> Переменная стремится к минус единице, а это значит, что следует искать и избавляться особенности вида <span class="FF3">(x+1)</span>.<br /> Для этого избавляемся иррациональности умножением на сумму корней, а квадратичную функцию раскладываем на простые множители.<br /> После всех сокращений методом подстановки определяем предел функции в точке<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_14.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 56.</span>С виду подлимитной функции можно ошибочно заключить, что нужно применить первый предел, но вычисления показали, что все гораздо проще.<br /> Сначала распишем сумму синусов в знаменателе <span class="FF3">sin(2x)+sin(6x)=2sin(4x)*cos(2x).</span><br /> Далее расписываем <span class="FF3">tg(2x)</span>, и синус двойного угла <span class="FF3">sin(4x)=2sin(2x)cos (2x).</span><br /> Синусы упрощаем и методом подстановки вычисляем предел дроби<br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_15.gif" alt="" /></p> <p> </p> <p><span class="FF1">Пример 57.</span>Задача на умение использовать вторую замечательный предел:<br /> суть заключается в том, что следует выделить ту часть, которая дает экспоненту.<br /> Остальное, что останется в показателе в предельном переходе даст степень экспоненты.<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="images/stories/Limit/L5_16.gif" alt="" /><br /> На этом разбор задач на пределы функций и последовательностей не заканчивается. <br /> В настоящее время подготовлено более <strong>150 готовых ответов</strong> к пределам функций, поэтому изучайте и делитесь ссылками на материалы с однокласниками.</p> Первый и второй замечательный предел 2015-07-11T05:54:48+03:00 2015-07-11T05:54:48+03:00 https://yukhym.com/ru/vychislenie-predelov/pervyj-i-vtoroj-zamechatelnyj-predel.html Yukhym Roman [email protected] <p><strong>Найти замечательные пределы</strong> трудно не только многим студентам первого, второго курса обучения которые изучают теорию пределов, но и некоторым преподавателям.</p> <h2 style="text-align: center;"><span><strong>Формула первого замечательного предела</strong></span></h2> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="первый замечательный предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_01.gif" alt="первый замечательный предел" border="0" /> <span><strong>Следствия первого замечательного предела </strong> </span>запишем формулами<br /> 1. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_02.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 2. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_03.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 3. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_04.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 4. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_05.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> Но сами по себе общие формулы замечательных пределов никому на экзамене или тесте не помогают. Суть в том что реальные задания построены так что к записанным выше формулам нужно еще прийти. И большинство студентов, которые пропускают пары, заочно изучают этот курс или имеют преподавателей, которые сами не всегда понимают о чем объясняют, не могут вычислить самых элементарных примеров на замечательные пределы. Из формул первого замечательного предела видим, что с их помощью можно исследовать неопределенности типа ноль разделить на ноль <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_06.gif" alt="" border="0" /> для выражений с тригонометрическими функциями. Рассмотрим сначала ряд примеров на первый замечательный пределу, а потом изучим второй замечательный предел.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 1.</span> Найти предел функции <span class="FF3">sin(7*x)/(5*x) </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_07.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Как видите функция под пределом близка к первому замечательному пределу, но сам предел функции точно не равен единице. В такого рода заданиях на пределы следует в знаменателе выделить переменную с таким же коэффициентом, который содержится при переменной под синусом. В данном случае следует разделить и умножить на <span class="FF3">7</span><br /> <img title="вычисление предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_08.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Некоторым такая детализация покажется лишней, но большинству студентов которым трудно даются пределы поможет лучше понять правила и усвоить теоретический материал.<br /> Также, если есть обратный вид функции - это также первый замечательный предел. А все потому, что замечательный предел равен единице<br /> <img title="следствие 1 предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_09.gif" alt="следствие 1 предела" border="0" /> <br /> Это же правило касается и следствий 1 замечательного предела. Поэтому если Вас спросят "Чему равен первый замечательный предел?" Вы без колебаний должны ответить, что это - единица.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 2.</span> Найти предел функции <span class="FF3">sin(6x)/tan(11x)</span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_10.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Для понимания конечного результата распишем функцию в виде <br /> <img title="преобразование" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_11.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Чтобы применить правила замечательного предела умножим и разделим на множители<br /> <img title="преобразование" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_12.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Далее предел произведения функций распишем через произведение пределов<br /> <img title="вычисление предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_13.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Без сложных формул мы нашли предел часки тригонометрических функций. Для усвоения простых формул попробуйте придумать и найти предел на 2 и 4 формулу следствия 1 замечательного предела. Мы рассмотрим более сложные задачи.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 3.</span> Вычислить предел <span class="FF3">(1-cos(x))/x^2 </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_14.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> При проверке подстановкой получим неопределенность <span class="FF3">0/0</span>. Многим неизвестно, как свести такой пример до 1 замечательного предела. Здесь следует использовать тригонометрическую формулу <br /> <img title="тригонометрическая формула" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_15.gif" alt="тригонометрическая формула" border="0" /> <br /> При этом предел преобразится к понятному виду <br /> <img title="вычисление предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_16.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Нам удалось свести функцию к квадрату замечательного предела.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 4.</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_17.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке получим знакомую особенность <span class="FF3">0/0</span>. Однако переменная стремится к <span class="FF3">Pi</span>, а не к нулю. Поэтому для применения первого замечательного предела выполним такую замену переменной <span class="FF3">х</span>, чтобы новая переменная направлялась к нулю. Для этого знаменатель обозначим за новую переменную <span class="FF3">Pi-x=y</span> <br /> <img title="вычисление предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_18.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Таким образом использовав тригонометрическую формулу, которая приведена в предыдущем задании, пример сведен к 1 замечательному пределу.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 5.</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_19.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Сначала неясно как упростить пределы. Но раз есть пример, значит должен быть и ответ. То что переменная направляется к единице дает при подстановке особенность вида ноль умножить на бесконечность, поэтому тангенс нужно заменить по формуле<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_20.gif" alt="" border="0" /> <br /> После этого получим нужную неопределенность <span class="FF3">0/0. </span>Далее выполняем замену переменных в пределе, и используем периодичность котангенса<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_21.gif" alt="" border="0" /> <br /> Последние замены позволяют использовать следствие <span class="FF3">1</span> замечательного предела.</p> <h2 style="text-align: center;"><span><strong>Второй замечательный предел равен экспоненте</strong></span></h2> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="2 замечательный предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_22.gif" alt="2 замечательный предел" border="0" />Это классика к которой в реальных задачах на пределы не всегда легко прийти.<br /> В вычислениях Вам понадобятся <span><strong>пределы - следствия второго замечательного предела:</strong> </span><br /> 1. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_23.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 2. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_24.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 3. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_25.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 4. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_26.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> <br /> Благодаря второму замечательному пределу и его последствиям можно исследовать неопределенности типа ноль разделить на ноль, единица в степени бесконечность, и бесконечность разделить на бесконечность, да еще и в таком же степени<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_27.gif" alt="" border="0" /><br /> Начнем для ознакомления с простых примеров. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 6.</span> <strong>Найти предел функции </strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_28.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Напрямую применить 2 замечательный пределу не получится. Сначала следует превратить показатель, чтобы он имел вид обратный к слагаемому в скобках<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_29.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Это и есть техника сведения к 2 замечательному пределу и по сути - вывода 2 формулы следствия предела. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 7.</span> <strong>Найти предел функции</strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_30.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем задания на 3 формулу следствия 2 замечательного предела. Подстановка нуля дает особенность вида 0/0. Для возведения предела под правило превратим знаменатель, чтоб при переменной был тот же коэффициент что и в логарифм<br /> <img title="2 предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_31.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Это также легко понять и выполнить на экзамене. Трудности у студентов при исчислении пределов начинаются с следующих задач. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 8.</span> <strong>Вычислить предел функции</strong> <span class="FF3">[(x+7)/(x-3)]^(x-2)</span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_32.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем особенность типа 1 в степени бесконечность. Если не верите, можете везде вместо "икс" подставить бесконечность и убедиться в этом. Для возведения под правило поделим в скобках числитель на знаменатель, для этого предварительно выполним манипуляции<br /> <img title="преобразование" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_33.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Подставим выражение в предел и превратим к 2 замечательному пределу<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_34.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Предел равен экспоненте в 10 степени. Константы, которые являются слагаемыми при переменной как в скобках так и степени никакой "погоды" не вносят - об этом следует помнить. А если Вас спросят преподаватели - "Почему не превращаете показатель?" (Для этого примера в <span class="FF3">x-3</span>), то скажите что "Когда переменная стремится к бесконечности то к ней хоть добавляй 100 хоть отнимай 1000, а предел останется такой как и был!".<br /> Есть и второй способ вычислять пределы такого типа. О нем расскажем в следующем задании.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 9.</span> <strong>Найти предел</strong> <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_35.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Теперь вынесем переменную в числителе и знаменателе и превратим оду особенность на другую. Для получения конечного значения используем формулу следствия 2 замечательного предела<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_36.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /><br /> <span class="FF1">Пример 10.</span> <strong>Найти предел функции</strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_37.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Заданный предел найти под силу не каждому. Для возведения под 2 предел представим, что <span class="FF3">sin (3x)</span> это переменная, а нужно превратить показатель<br /> <img title="2 предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_38.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Далее показатель запишем как степень в степени<br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_39.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> В скобках описаны промежуточные рассуждения. В результате использования первого и второго замечательного предела получили экспоненту в кубе.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 11.</span> <strong>Вычислить предел функции</strong> <span class="FF3">sin(2*x)/ln(3*x+1) </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_40.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем неопределенность вида 0/0. Кроме этого видим, что функцию следует превращать к использованию обеих замечательных пределов. Выполним предыдущие математические преобразования <br /> <img title="" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_41.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Далее без труда предел примет значение <br /> <img title="2 замечательный предел" src="https://yukhym.com/images/stories/Limit/Lim_1_2_42.gif" alt="2 замечательный предел" border="0" /> <br /> Вот так свободно Вы будете чувствовать себя на контрольных работах, тестах, модулях если научитесь быстро расписывать функции и сводить под первый или второй замечательный предел. Если заучить приведенные методики нахождения пределов Вам трудно, то всегда можете заказать контрольную работу на пределы у нас.<br /> Для этого заполните форму, укажите данные и вложите файл с примерами. Мы помогли многим студентам - сможем помочь и Вам!</p> <p><strong>Найти замечательные пределы</strong> трудно не только многим студентам первого, второго курса обучения которые изучают теорию пределов, но и некоторым преподавателям.</p> <h2 style="text-align: center;"><span><strong>Формула первого замечательного предела</strong></span></h2> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="первый замечательный предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_01.gif" alt="первый замечательный предел" border="0" /> <span><strong>Следствия первого замечательного предела </strong> </span>запишем формулами<br /> 1. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_02.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 2. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_03.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 3. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_04.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> 4. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 1 замечательного предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_05.gif" alt="следствие 1 замечательного предела" border="0" /> Но сами по себе общие формулы замечательных пределов никому на экзамене или тесте не помогают. Суть в том что реальные задания построены так что к записанным выше формулам нужно еще прийти. И большинство студентов, которые пропускают пары, заочно изучают этот курс или имеют преподавателей, которые сами не всегда понимают о чем объясняют, не могут вычислить самых элементарных примеров на замечательные пределы. Из формул первого замечательного предела видим, что с их помощью можно исследовать неопределенности типа ноль разделить на ноль <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_06.gif" alt="" border="0" /> для выражений с тригонометрическими функциями. Рассмотрим сначала ряд примеров на первый замечательный пределу, а потом изучим второй замечательный предел.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 1.</span> Найти предел функции <span class="FF3">sin(7*x)/(5*x) </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_07.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Как видите функция под пределом близка к первому замечательному пределу, но сам предел функции точно не равен единице. В такого рода заданиях на пределы следует в знаменателе выделить переменную с таким же коэффициентом, который содержится при переменной под синусом. В данном случае следует разделить и умножить на <span class="FF3">7</span><br /> <img title="вычисление предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_08.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Некоторым такая детализация покажется лишней, но большинству студентов которым трудно даются пределы поможет лучше понять правила и усвоить теоретический материал.<br /> Также, если есть обратный вид функции - это также первый замечательный предел. А все потому, что замечательный предел равен единице<br /> <img title="следствие 1 предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_09.gif" alt="следствие 1 предела" border="0" /> <br /> Это же правило касается и следствий 1 замечательного предела. Поэтому если Вас спросят "Чему равен первый замечательный предел?" Вы без колебаний должны ответить, что это - единица.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 2.</span> Найти предел функции <span class="FF3">sin(6x)/tan(11x)</span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_10.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Для понимания конечного результата распишем функцию в виде <br /> <img title="преобразование" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_11.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Чтобы применить правила замечательного предела умножим и разделим на множители<br /> <img title="преобразование" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_12.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Далее предел произведения функций распишем через произведение пределов<br /> <img title="вычисление предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_13.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Без сложных формул мы нашли предел часки тригонометрических функций. Для усвоения простых формул попробуйте придумать и найти предел на 2 и 4 формулу следствия 1 замечательного предела. Мы рассмотрим более сложные задачи.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 3.</span> Вычислить предел <span class="FF3">(1-cos(x))/x^2 </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_14.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> При проверке подстановкой получим неопределенность <span class="FF3">0/0</span>. Многим неизвестно, как свести такой пример до 1 замечательного предела. Здесь следует использовать тригонометрическую формулу <br /> <img title="тригонометрическая формула" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_15.gif" alt="тригонометрическая формула" border="0" /> <br /> При этом предел преобразится к понятному виду <br /> <img title="вычисление предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_16.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Нам удалось свести функцию к квадрату замечательного предела.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 4.</span> Найти предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_17.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> При подстановке получим знакомую особенность <span class="FF3">0/0</span>. Однако переменная стремится к <span class="FF3">Pi</span>, а не к нулю. Поэтому для применения первого замечательного предела выполним такую замену переменной <span class="FF3">х</span>, чтобы новая переменная направлялась к нулю. Для этого знаменатель обозначим за новую переменную <span class="FF3">Pi-x=y</span> <br /> <img title="вычисление предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_18.gif" alt="вычисление предела" border="0" /> <br /> Таким образом использовав тригонометрическую формулу, которая приведена в предыдущем задании, пример сведен к 1 замечательному пределу.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 5.</span> Вычислить предел<br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_19.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Сначала неясно как упростить пределы. Но раз есть пример, значит должен быть и ответ. То что переменная направляется к единице дает при подстановке особенность вида ноль умножить на бесконечность, поэтому тангенс нужно заменить по формуле<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_20.gif" alt="" border="0" /> <br /> После этого получим нужную неопределенность <span class="FF3">0/0. </span>Далее выполняем замену переменных в пределе, и используем периодичность котангенса<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_21.gif" alt="" border="0" /> <br /> Последние замены позволяют использовать следствие <span class="FF3">1</span> замечательного предела.</p> <h2 style="text-align: center;"><span><strong>Второй замечательный предел равен экспоненте</strong></span></h2> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="2 замечательный предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_22.gif" alt="2 замечательный предел" border="0" />Это классика к которой в реальных задачах на пределы не всегда легко прийти.<br /> В вычислениях Вам понадобятся <span><strong>пределы - следствия второго замечательного предела:</strong> </span><br /> 1. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_23.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 2. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_24.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 3. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_25.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> 4. <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="следствие 2 предела" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_26.gif" alt="следствие 2 предела" border="0" /> <br /> Благодаря второму замечательному пределу и его последствиям можно исследовать неопределенности типа ноль разделить на ноль, единица в степени бесконечность, и бесконечность разделить на бесконечность, да еще и в таком же степени<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_27.gif" alt="" border="0" /><br /> Начнем для ознакомления с простых примеров. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 6.</span> <strong>Найти предел функции </strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_28.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Напрямую применить 2 замечательный пределу не получится. Сначала следует превратить показатель, чтобы он имел вид обратный к слагаемому в скобках<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_29.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Это и есть техника сведения к 2 замечательному пределу и по сути - вывода 2 формулы следствия предела. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 7.</span> <strong>Найти предел функции</strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_30.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем задания на 3 формулу следствия 2 замечательного предела. Подстановка нуля дает особенность вида 0/0. Для возведения предела под правило превратим знаменатель, чтоб при переменной был тот же коэффициент что и в логарифм<br /> <img title="2 предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_31.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Это также легко понять и выполнить на экзамене. Трудности у студентов при исчислении пределов начинаются с следующих задач. <br /><br /> <span class="FF1">Пример 8.</span> <strong>Вычислить предел функции</strong> <span class="FF3">[(x+7)/(x-3)]^(x-2)</span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_32.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем особенность типа 1 в степени бесконечность. Если не верите, можете везде вместо "икс" подставить бесконечность и убедиться в этом. Для возведения под правило поделим в скобках числитель на знаменатель, для этого предварительно выполним манипуляции<br /> <img title="преобразование" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_33.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Подставим выражение в предел и превратим к 2 замечательному пределу<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_34.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Предел равен экспоненте в 10 степени. Константы, которые являются слагаемыми при переменной как в скобках так и степени никакой "погоды" не вносят - об этом следует помнить. А если Вас спросят преподаватели - "Почему не превращаете показатель?" (Для этого примера в <span class="FF3">x-3</span>), то скажите что "Когда переменная стремится к бесконечности то к ней хоть добавляй 100 хоть отнимай 1000, а предел останется такой как и был!".<br /> Есть и второй способ вычислять пределы такого типа. О нем расскажем в следующем задании.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 9.</span> <strong>Найти предел</strong> <br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_35.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Теперь вынесем переменную в числителе и знаменателе и превратим оду особенность на другую. Для получения конечного значения используем формулу следствия 2 замечательного предела<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_36.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /><br /> <span class="FF1">Пример 10.</span> <strong>Найти предел функции</strong><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_37.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Заданный предел найти под силу не каждому. Для возведения под 2 предел представим, что <span class="FF3">sin (3x)</span> это переменная, а нужно превратить показатель<br /> <img title="2 предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_38.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> Далее показатель запишем как степень в степени<br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_39.gif" alt="2 предел" border="0" /> <br /> В скобках описаны промежуточные рассуждения. В результате использования первого и второго замечательного предела получили экспоненту в кубе.<br /><br /> <span class="FF1">Пример 11.</span> <strong>Вычислить предел функции</strong> <span class="FF3">sin(2*x)/ln(3*x+1) </span><br /> <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_40.gif" alt="предел" border="0" /> <span class="FF2">Решение:</span> Имеем неопределенность вида 0/0. Кроме этого видим, что функцию следует превращать к использованию обеих замечательных пределов. Выполним предыдущие математические преобразования <br /> <img title="" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_41.gif" alt="преобразование" border="0" /> <br /> Далее без труда предел примет значение <br /> <img title="2 замечательный предел" src="images/stories/Limit/Lim_1_2_42.gif" alt="2 замечательный предел" border="0" /> <br /> Вот так свободно Вы будете чувствовать себя на контрольных работах, тестах, модулях если научитесь быстро расписывать функции и сводить под первый или второй замечательный предел. Если заучить приведенные методики нахождения пределов Вам трудно, то всегда можете заказать контрольную работу на пределы у нас.<br /> Для этого заполните форму, укажите данные и вложите файл с примерами. Мы помогли многим студентам - сможем помочь и Вам!</p>