Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теория / теория по пределам.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
28.01.2024
Размер:
1.15 Mб
Скачать

Следующие пределы для самостоятельного решения:

Пример 4

Вычислить пределы функций

а)

lim

x2

 

 

 

 

x x3 4x 3

б)

lim

5 3x 2x2 x3

 

2x

 

x

 

 

 

 

в)

lim

x3 (4 7x2 )

4x5 7x3 13x 28

 

x

Не ленимся и ОБЯЗАТЕЛЬНО прикладываемся карандашом к бумаге – иначе толку будет мало! Краткие решения и ответы в конце методички.

4. Пределы с неопределенностью вида 0

0

Группа следующих пределов чем-то похожа на только что рассмотренные пределы: в числителе и знаменателе находятся многочлены, но «икс» стремится уже не к бесконечности, а к конечному числу.

Пример 5

Решить предел

lim

2x2

3x 5

 

x 1

 

x 1

 

 

 

 

Сначала попробуем подставить -1 в дробь:

2( 1)2 3 ( 1) 5 01 1 0

Таким образом, у нас выявилась неопределенность вида 00 .

! Внимание: Этот приём нам помог лишь выявить неопределённость. На самом деле «икс» бесконечно близко приближается к -1, но вовсе не принимает это значение! И поэтому здесь подразумевается не два нуля, а деление бесконечно малого числа на

бесконечно малое число.

Общее правило: если в числителе и знаменателе находятся многочлены, и

имеется неопределенности вида 00 , то для её раскрытия нужно разложить числитель и знаменатель на множители.

Для этого чаще всего нужно решить квадратное уравнение и (или) использовать формулы сокращенного умножения (см. Приложение Горячие школьные формулы).

© Емелин А., http://mathprofi.ru, Высшая математика – просто и доступно!

11

 

Итак, решаем наш предел

lim

2x2

3x 5

 

0

(*)

 

x 1

0

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Разложим числитель и знаменатель на множители

Для того чтобы разложить числитель на множители, нужно решить соответствующее квадратное уравнение:

2x2 3x 5 0

Сначала находим дискриминант:

D( 3)2 4 2 ( 5) 9 40 49

Иквадратный корень из него: D 49 7 .

В случае если дискриминант большой, например 361, используем калькулятор (функция извлечения квадратного корня есть даже на простом калькуляторе).

! Если корень не извлекается нацело (получается дробное число с запятой), очень вероятно, что дискриминант вычислен неверно либо в задании опечатка.

Далее находим корни:

x ( 3) 7

 

3 7

 

4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2 2

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

( 3) 7

 

3 7

 

10

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2 2

4

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

 

2x

 

3x 5 2 x ( 1) x

 

 

 

 

2 x 1 x

 

 

(x 1)(2x 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

Всё. Числитель на множители разложен.

Знаменатель x 1. В знаменателе раскладывать нечего, и решение продолжается:

(*) lim

(x 1)(2x 5)

(*)

x 1

x 1

 

 

 

Сокращаем дробь на (x 1) :

(*)lim (2x 5) (*)

x 1

Теперь и подставляем -1 в выражение, которое осталось под знаком предела:

(*) 2 ( 1) 5 2 5 7

Естественно, в контрольной работе, на зачете, экзамене так подробно решение не расписывают. В чистовом варианте оформление должно выглядеть примерно так:

© Емелин А., http://mathprofi.ru, Высшая математика – просто и доступно!

12

 

lim

2x2

3x 5

 

0

 

(*)

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

0

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разложим числитель на множители:

2x2 3x 5 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D ( 3)2 4 2 ( 5) 9 40 49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

49 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ( 3) 7

 

3 7

 

4 1

 

 

 

 

1

 

 

 

2 2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

( 3) 7

 

3 7

 

10

 

5

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

2x

 

 

3x 5 2 x 1 x

 

 

(x

1)(2x 5)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(*) lim

(x 1)(2x 5)

 

lim (2x 5) 2 5 7

x 1

x 1

 

x 1

 

 

Развиваем тему:

 

 

 

Пример 6

 

 

 

Вычислить предел lim

 

8 2x2

 

 

x2 4x 12

 

x 2

 

Сначала чистовой вариант решения:

lim

 

8 2x2

 

 

0

(*)

x2

 

 

 

x 2

4x

12 0

 

Разложим числитель и знаменатель на множители.

Числитель: 8 2x2 2(4 x2 ) 2(2 x)(2 x)

Знаменатель: x2 4x 12 0

D 16 48 64

D 8

x1 42 8 6 , x2 42 8 2 x2 4x 12 (x 6)(x 2)

(*) lim

 

2(2 x)(2 x)

2lim

(2 x)(2 x)

2lim

(x 2)(2 x)

 

 

(x 6)(x 2)

(x 6)(x 2)

(x 6)(x 2)

x 2

 

x

2

x 2

 

2lim

(2 x)

2

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

(x 6)

8

 

 

 

 

 

 

 

© Емелин А., http://mathprofi.ru, Высшая математика – просто и доступно!

13

 

Что важного в этом примере?

Во-первых, вы должны хорошо понимать, как раскрыт числитель: сначала мы вынесли за скобку 2, а затем использовали формулу разности квадратов

a2 b2 (a b)(a b) – уж эту-то формулу нужно знать и видеть!

Далее, согласно свойству линейности, «двойку» выносим за знак предела. Зачем? Да просто чтобы она не «мешались под ногами». Главное, только потом не потерять её по ходу решения.

Рекомендация: во многих случаях множитель-константу удобно вынести за знак предела – это упрощает дальнейшие вычисления

! И ещё одно крайне важное пояснение для «чайников»:

В практических заданиях фрагмент типа lim

2 x

встречается очень часто.

x 2

x 2

 

Сокращать такую дробь НЕЛЬЗЯ. Сначала нужно поменять знак у числителя (вынести -1 за скобки):

lim

2 x

 

0

lim

(x 2)

lim ( 1) 1

x 2

0

x 2

x 2

 

x 2

x 2

как вариант, можно преобразовать знаменатель:

lim

2 x

 

0

lim

2 x

lim

1

1

x 2

0

(2 x)

( 1)

x 2

 

x 2

x 2

 

В результате здесь появляется знак «минус», который при вычислении предела учитывается, и терять его совсем не надо!

И снова ручку в руку:

Пример 7

Вычислить следующие пределы:

а)

lim

 

x3 1

5x2

 

4x 1

 

x 1

 

б)

lim

 

x2

6x 9

 

x

2

3x

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

Вообще, я заметил, что чаще всего при нахождении пределов данного типа приходится решать два квадратных уравнения, и поэтому избавил вас от таких примеров – чтобы не развилась аллергия =)

© Емелин А., http://mathprofi.ru, Высшая математика – просто и доступно!

14