Решение типового варианта по математике

Авто автозапчасти: интернет магазин автозапчастей texkom.ru.
Доказать сходимость ряда 
сходимость знакочередующийся ряд
Основные свойства преобразования Лапласа
Вычислить интеграл
Теория вероятностей и математическая статистика
Формула полной вероятности
Локальная и интегральная теоремы Лапласа
Вычисление пределов
Раскрытие неопределенностей
Дифференцирование функций
Правило Лопиталя вычисления пределов
Найти частные производные первого порядка
Производная по направлению и градиент
Исследование функций
Направления выпуклости графика функции одного переменного
Провести полное исследование и построить график функции
Экстремумы функции двух переменных.
Интегралы и их приложения
Внесение под знак дифференциала и замена переменной.
Интегрирование выражений, содержащих квадратный трехчлен
Приложения определенного интеграла

Вычисление пределов

Основные теоретические положения. Вычисление пределов опирается на свойства бесконечно малых и бесконечно больших функций и основные теоремы об арифметических действиях с пределами. Используется также один из известных замечательных пределов:

  (1.1.)

Следует учитывать и теорему о пределе сложной функции. В частности, в силу этого утверждения

   (1.2)

Пусть . При вычислении предела алгебраической суммы функций возможны ситуации:

1) если A и B – конечные числа, тогда  (по теореме о пределе алгебраической суммы);

2) если один из пределов (A или B) конечен, а другой является одним из бесконечных символов, то  (в силу свойств бесконечно больших функций);

3) в случае, когда f(x) и g(x) – бесконечно большие функции одного знака, то ; если же f(x) и g(x) – бесконечно большие функции разных знаков, то ничего конкретного (в общей ситуации) утверждать нельзя, поэтому говорят о неопределенности вида , требующей дополнительного исследования.


Вычисляя предел произведения функций, необходимо учитывать следующее:

1) если A и B – конечные числа, то  (по теореме о пределе произведения);

2) если один из пределов (A или B) конечен и отличен от нуля(!), а другой является одним из бесконечных символов, то  (по свойству бесконечно больших функций);

3) если один из пределов равен нулю, а второй является одним из бесконечных символов, то говорят о неопределенности вида .

Наконец, при вычислении пределов частного применяются такие правила:

1) если A и B – конечные числа, причем B¹0, то  (по теореме о пределе частного);

2) если A и B – конечные числа, причем A¹0, B=0, то  (так как функция 1/g(x) при этом является бесконечно большой при  и остается воспользоваться свойствами бесконечно больших функций);

3) если , а B – любое конечное число, то , а если , а А – любое конечное число, то  (в силу свойств бесконечно больших функций);

4) наконец, если A=B=0, то говорят о неопределенности вида , а если A и B – бесконечные символы, то о неопределенности вида .

1.2. Раскрытие неопределенностей вида . В данном случае в числителе и знаменателе рекомендуется вынести за скобки слагаемое, которое растет быстрее других (для многочленов, в частности, это слагаемое, имеющее старшую степень). В результате алгебраическая сумма представляется в виде произведения бесконечно большой функции на функцию, имеющую конечный и отличный от нуля предел.

Пример 1.1. Вычислить .

Решение. Предел последовательности можно рассматривать как частный случай предела функции. Очевидно, что в силу свойств бесконечно больших функций при  и . Поэтому имеем неопределенность вида . Проведем подготовительные преобразования:

.

Далее получаем:

.

Последнее равенство справедливо в силу теорем о пределе суммы и частного функций с учетом того, что все слагаемые, кроме единиц, являются бесконечно малыми (по теореме о связи между бесконечно большой и бесконечно малой функциями).

1.3. Раскрытие неопределенностей вида . Неопределенности такого вида возникают, как правило, либо при исследовании разности двух дробей (в этом случае рекомендуется приводить дроби к общему знаменателю), либо при рассмотрении разности иррациональных выражений (для избавления от иррациональностей следует преобразовать исходное выражение либо к разности квадратов, либо к сумме или разности кубов). Далее задача сводится к рассмотренной выше неопределенности вида .

Пример 1.2. Вычислить .

Решение. В данном случае, чтобы раскрыть неопределенность , необходимо умножить и разделить рассматриваемое выражение на «сопряженное», чтобы прийти к разности квадратов. Для   таким «сопряженным» является . Таким образом, получаем:

.

Таким образом, мы попали в ситуацию, разобранную при решении примера 1.1. Проведем соответствующие преобразования в знаменателе:

.

Итак, .

На главную страницу: Решение курсовой