Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Теория пределов и числовые ряды

Теория пределов и числовые ряды (Конспект), страница 3

PDF-файл Теория пределов и числовые ряды (Конспект), страница 3 Математический анализ (20894): Лекции - 1 семестрТеория пределов и числовые ряды (Конспект) - PDF, страница 3 (20894) - СтудИзба2018-02-14СтудИзба

Описание файла

Файл "Теория пределов и числовые ряды" внутри архива находится в папке "Конспект". PDF-файл из архива "Конспект", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "математический анализ" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "математический анализ (высшая математика)" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 3 страницы из PDF

Êðàòêî åå ÷èòàþò òàê: ñóììà íåñêîëüêèõáåñêîíå÷íî ìàëûõ ôóíêöèé åñòü ôóíêöèÿ áåñêîíå÷íî ìàëàÿ.Ôóíêöèÿ y = x1 + √1x + x12 ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî ìàëîéôóíêöèåé ïðè x → ∞, òàê êàê êàæäîå ñëàãàåìîå √1x , x1 è x12 åñòüáåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿ ïðè x → ∞.Ïðèìåð 7.4.Ôóíêöèÿ y = x+x3 +x5 åñòü áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿ ïðè x → 0, òàê êàê ôóíêöèè y = x, y = x3 è y = x5 áåñêîíå÷íîìàëûå ïðè x → 0.Ïðèìåð 7.5.Òåîðåìà 7.2. Ïðîèçâåäåíèå áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèè ïðè x → ∞íà ôóíêöèþ, îãðàíè÷åííóþ ïðè x → ∞, ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé áåñêîíå÷íî ìàëîé.|φ(x)| 6 C ïðè x > N îãðàíè÷åííàÿ ôóíêöèÿ;|α(x)| 6 Cε ïðè x > N - áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿ.Äîêàçàòü, ÷òî γ(x) = φ(x) · α(x) áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿx → ∞, ò.å.

|γ(x)| < ε ïðè x > N .Äàíî:Äîêàçàòåëüñòâî:|γ(x)| = |φ(x) · α(x)| = |φ(x)| · |α(x)| < C ·÷òî è òðåáîâàëîñü äîêàçàòü.ε= ε,CïðèËåêöèÿ 7. Òåîðèÿ ïðåäåëîâ. Îñíîâíûå òåîðåìû117xÔóíêöèÿ y = cosÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî ìàëîé ïðèx4x → ∞, òàê êàê îíà ÿâëÿåòñÿ ïðîèçâåäåíèåì îãðàíè÷åííîé ôóíêöèècos x íà áåñêîíå÷íî ìàëóþ (ïðè x → ∞) ôóíêöèþ y = x14 .Ïðèìåð 7.6.Ôóíêöèÿ y = x(1 + sin x) ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî ìàëîé ïðè x → 0, òàê êàê îíà ÿâëÿåòñÿ ïðîèçâåäåíèåì îãðàíè÷åííîéôóíêöèè 1 + sin x íà ôóíêöèþ x, áåñêîíå÷íî ìàëóþ ïðè x → 0.Ïðèìåð 7.7.Ñëåäñòâèå.1. Òàê êàê âñÿêàÿ áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿ îãðàíè÷åíà, òî èç òîëüêî ÷òî äîêàçàííîé òåîðåìû âûòåêàåò, ÷òî ïðîèçâåäåíèåäâóõ áåñêîíå÷íî ìàëûõ ôóíêöèé åñòü ôóíêöèÿ áåñêîíå÷íî ìàëàÿ.Ñëåäñòâèå.2.

Ïðîèçâåäåíèå áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèè íà ÷èñëîåñòü ôóíêöèÿ áåñêîíå÷íî ìàëàÿ.×àñòíîå îò äåëåíèÿ ôóíêöèè α(x), áåñêîíå÷íî ìàëîé ïðè x → a, íà ôóíêöèþ φ(x), ïðåäåë êîòîðîé (ïðè x → a) îòëè÷åí îò íóëÿ, ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé áåñêîíå÷íî ìàëîé.Òåîðåìà 7.3.Äîêàçàòåëüñòâî: Ôóíêöèÿα(x)ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà â âèäåφ(x)ïðîèçâåäåíèÿ áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèè α(x) íà îãðàíè÷åííóþ ôóíêα(x)1. Íî òîãäà èç òåîðåìû 7.2 âûòåêàåò, ÷òî ÷àñòíîå= α(x) ·öèþφ(x)φ(x)1ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèåé.φ(x)7.2.

Áåñêîíå÷íî áîëüøèå ôóíêöèèÎïðåäåëåíèå 7.2. Ôóíêöèÿ y = N (x) íàçûâàåòñÿ áåñêîíå÷íîáîëüøîé ïðè x → a, åñëè äëÿ ëþáîãî ïîëîæèòåëüíîãî ÷èñëà L ìîæíîïîäîáðàòü òàêîå ÷èñëî δ > 0, ÷òî äëÿ âñåõ çíà÷åíèé x ∈ (a − δ; a + δ)âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî |N (x)| > L.Òàê, íàïðèìåð, ôóíêöèÿx → ∞.y = x2ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî áîëüøîé ïðèÊàêîå áû ïîëîæèòåëüíîå ÷èñëîìîæåò áûòü ñäåëàíà áîëüøå, ÷åìLLìû íè âçÿëè, ýòà ôóíêöèÿ(äëÿ âñåõ çíà÷åíèéÑèìâîëè÷åñêè áåñêîíå÷íî áîëüøàÿ, ïðèx → ax>N =√L).ïîëîæèòåëüíàÿôóíêöèÿ çàïèñûâàåòñÿ â âèäå:lim N (x) = ∞.x→aÅñëè áåñêîíå÷íî áîëüøàÿ ôóíêöèÿ îòðèöàòåëüíà, òî ãîâîðÿò, ÷òî îíàñòðåìèòñÿ ê−∞è ïèøóò:lim N (x) = −∞.x→a118Ëåêöèÿ 7.

Òåîðèÿ ïðåäåëîâ. Îñíîâíûå òåîðåìûÁåñêîíå÷íî áîëüøèå ôóíêöèè ïðèíÿòî îáîçíà÷àòü ëàòèíñêèìè áîëü-øèìè áóêâàìèN (x), M (x).7.3. Ñâÿçü áåñêîíå÷íî áîëüøèõ è áåñêîíå÷íî ìàëûõôóíêöèéÌåæäó áåñêîíå÷íî áîëüøèìè è áåñêîíå÷íî ìàëûìè ôóíêöèÿìèñóùåñòâóåò òåñíàÿ ñâÿçü, êîòîðàÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ â ñëåäóþùèõ òåîðåìàõ.Åñëè ôóíêöèÿ N (x) ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî áîëüøîéïðè x → a, òî ôóíêöèÿ N 1(x) áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ïðè x → a.Òåîðåìà 7.4.Äîêàçàòåëüñòâî: Ïóñòüx → ∞ Âîçüì¼ì ïðîèçâîëüíîå ε > 0.

Ïîêàx âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî | N 1(x) | < ε,æåì, ÷òî äëÿ äîñòàòî÷íî áîëüøèõ1 áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ôóíêöèÿ. Òàê êàê ïîN (x)óñëîâèþ N (x) áåñêîíå÷íî áîëüøàÿ ôóíêöèÿ, òî ñóùåñòâóåò òàêîå11÷èñëî C , ÷òî |N (x)| >ïðè x > C . Íî òîãäà || < ε äëÿ òåõ æå x.εN (x)Òåì ñàìûì òåîðåìà äîêàçàíà.à ýòî è îçíà÷àåò, ÷òîÔóíêöèÿ y = x2 áåñêîíå÷íî áîëüøàÿ ïðè x → ∞.Ñëåäîâàòåëüíî, ôóíêöèÿ x12 ÿâëÿåòñÿ áåñêîíå÷íî ìàëîé ïðè x → ∞.Ïðèìåð 7.8.òîÅñëè ôóíêöèÿ α(x) åñòü áåñêîíå÷íî ìàëàÿ ïðè x → a, áåñêîíå÷íî áîëüøàÿ ôóíêöèÿ ïðè x → a.Òåîðåìà 7.5.1α(x)Òåîðåìà ïðèâîäèòñÿ áåç äîêàçàòåëüñòâà.7.4. Îñíîâíûå òåîðåìû î ïðåäåëàõÍèæå ïðèâîäÿòñÿ îñíîâíûå òåîðåìû î ïðåäåëàõ, êîòîðûå ïîçâîëÿþò îáëåã÷èòü îïðåäåëåíèå ïðåäåëîâ.

Ïðè ýòîì ôîðìóëèðîâêè è äîêàçàòåëüñòâà òåîðåì äëÿ ñëó÷àåâx → ∞, x → −∞, x → x0 , x → x0 − 0, x → x0 + 0ñîâåðøåííî àíàëî-ãè÷íû. Ïîýòîìó çäåñü îíè ïðåäëàãàþòñÿ äëÿ îáùåãî ñëó÷àÿx → a.Òåîðåìà 7.6. Åñëè ôóíêöèÿ y = f (x) èìååò ïðåäåë (ïðè x → a),ðàâíûé b, òî å¼ ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå ñóììû ÷èñëà b è áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèè α(x) ïðè x → a:f (x) = b + α(x).(7.2)Ëåêöèÿ 7.

Òåîðèÿ ïðåäåëîâ. Îñíîâíûå òåîðåìûÄàíî:lim α(x) = 0x→aèìååò ïðåäåë.119 áåñêîíå÷íî ìàëàÿ,lim f (x) = bx→af (x) = b + α(x).lim f (x) = b ⇒ |f (x) − b| < ε,Äîêàçàòü, ÷òî ïðè ýòîìÄîêàçàòåëüñòâî:x→alim (f (x) − b) = 0,ýòî çíà÷èò, ÷òîx→aìàëàÿ ôóíêöèÿ, ïðèx→aò.å.ïðèf (x) − b = α(x)ñëåäîâàòåëüíî, ôóíêöèÿ|x − a| < δ ,à áåñêîíå÷íîf (x) = b + α(x).Òåîðåìà 7.7. (îáðàòíàÿ, áåç äîêàçàòåëüñòâà). Åñëè ôóíêöèþy = f (x) ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê ñóììó ÷èñëà b è íåêîòîðîé áåñêîíå÷íî ìàëîé ôóíêöèè (ïðè x → a), òî ÷èñëî b ÿâëÿåòñÿ ïðåäåëîìôóíêöèè f (x) (ïðè x → a).Òåîðåìà 7.8. Ïðåäåë ñóììû (ðàçíîñòè) äâóõ ôóíêöèé ðàâåí ñóììå (ðàçíîñòè) èõ ïðåäåëîâ.Åñëèlim φ(x) = blim ψ(x) = c, òî ôóíêöèè f (x)x→aòîæå èìåþò ïðåäåëû ïðè x → a.x→af (x) = φ(x) − ψ(x)è= φ(x) + ψ(x)lim [φ(x) ± ψ(x)] = lim φ(x) ± lim ψ(x).x→aÄàíî:x→ax→a(7.3)lim φ(x) = b, lim ψ(x) = c.x→aÄîêàçàòü, ÷òîx→alim [φ(x) + ψ(x)] = lim φ(x) + lim ψ(x).x→aÄîêàçàòåëüñòâî:lim φ(x) = b,x→ax→a}{íà îñíîâàíèè òåîðåìû7.6 ⇒ áåñêîíå÷íî ìàëûå ïðèx → a.x→alim ψ(x) = c;x→aãäåèα(x)èβ(x)φ(x) = b + α(x),ψ(x) = c + β(x).Òîãäàf (x) = φ(x) + ψ(x) = [b + α(x)] + [c + β(x)] = (b + c) + [α(x) + β(x)],lim f (x) = lim [φ(x) + ψ(x)] = lim {(b + c) + [α(x) + β(x)]} = b + c.x→ax→ax→aÏîñëåäíåå ðàâåíñòâî âûòåêàåò èç òåîðåìû 7.7.Ñëåäîâàòåëüíî:lim f (x) = lim [φ(x) + ψ(x)] = lim φ(x) + lim ψ(x).x→ax→ax→ax→aÀíàëîãè÷íî äîêàçûâàåòñÿ, ÷òîlim [φ(x) − ψ(x)] = lim φ(x) − lim ψ(x).x→ax→ax→a120Ëåêöèÿ 7.

Òåîðèÿ ïðåäåëîâ. Îñíîâíûå òåîðåìûÒåîðåìà 7.9. Ïðåäåë ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ ôóíêöèé ðàâåí ïðîèçâåäåíèþ èõ ïðåäåëîâ.lim φ(x) = b è lim ψ(x) = c, òî ôóíêöèÿx→ax→aòàêæå èìååò ïðåäåë ïðè x → a, ïðè÷¼ìÅñëèf (x) = φ(x) · ψ(x)lim [φ(x) · ψ(x)] = lim φ(x) · lim ψ(x).x→aÄàíî:x→a(7.4)x→alim φ(x) = b, lim ψ(x) = c.x→aÄîêàçàòü, ÷òîx→alim [φ(x) · ψ(x)] = lim φ(x) · lim ψ(x).x→aÄîêàçàòåëüñòâîlim φ(x) = b,x→ax→a}x→alim ψ(x) = c;{íà îñíîâàíèè òåîðåìû7.6 ⇒x→aφ(x) = b + α(x),ψ(x) = c + β(x),α(x) è β(x) áåñêîíå÷íî ìàëûå ïðè x → a.f (x) = φ(x) · ψ(x) = [b + α(x)] · [c + β(x)] = (b · c) + [c · α(x) + b · β(x) ++ α(x) · β(x)].ãäålim f (x) = lim [φ(x)·ψ(x)] = lim {(b·c)+[c·α(x)+b·β(x)+α(x)·β(x)]} =x→ax→ax→a= b · c + lim [c · α(x) + b · β(x) + α(x) · β(x)] = b · c = lim φ(x) · lim ψ(x).x→aÇäåñüx→ax→alim [c·α(x)+b·β(x)+α(x)·β(x)] = 0, ò.ê. âñå ñëàãàåìûå áåñêîíå÷íîx→aìàëûå ôóíêöèè.Ñëåäñòâèå 1.

Ïîñòîÿííûé ìíîæèòåëü ìîæíî âûíîñèòü çà çíàê ïðåäåëà, ò.å.lim [k · φ(x)] = k · lim φ(x).x→ax→a(7.5)Ñëåäñòâèå 2. Èç òåîðåìû 7.9 âûòåêàåò, ÷òî ïðåäåë ñòåïåíè ðàâåíñòåïåíè ïðåäåëà:lim [f (x)]n = [lim f (x)]n .x→ax→a(7.6)Òåîðåìû 7.8 è 7.9 ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ íà ëþáîå êîíå÷íîå ÷èñëî ôóíêöèé.Òåîðåìà 7.10. (áåç äîêàçàòåëüñòâà). Ïðåäåë äðîáè ðàâåí îòíîøåíèþ ïðåäåëà ÷èñëèòåëÿ è çíàìåíàòåëÿ, åñëè ïîñëåäíèé íå ðàâåííóëþ.Åñëèlim φ(x) = b, lim ψ(x) = cx→ax→aèc ̸= 0,òîlim [φ(x)/ψ(x)] = lim φ(x)/ lim ψ(x).x→ax→ax→a(7.7)Ëåêöèÿ 7.

Òåîðèÿ ïðåäåëîâ. Îñíîâíûå òåîðåìûÏðèìåð 7.9.Íàéòè lim (x2 + 2x − 1).Ð å ø å í è å:•121x→2Âîñïîëüçóåìñÿ òåîðåìàìè î ïðåäåëàõ ôóíêöèè.Ïî òåîðåìå î ïðåäåëå ñóììûlim (x2 + 2x − 1) = lim x2 + lim 2x − lim 1.x→2•x→2x→2x→2Òàê êàê ïðåäåë ñòåïåíè, ðàâåí ñòåïåíè ïðåäåëà, òîlim x2 = [lim x]2 = 22 = 4.x→2•x→2Ïîñòîÿííûé ñîìíîæèòåëü ìîæíî âûíîñèòü çà çíàê ïðåäåëàlim 2x = 2 lim x = 2 · 2 = 4.x→2•x→2Ïðåäåë ïîñòîÿííîé ðàâåí ñàìîé ïîñòîÿííîélim 1 = 1.x→2Îêîí÷àòåëüíî ïîëó÷èì:lim (x2 + 2x − 1) = lim x2 + lim 2x − lim 1 = 4 + 4 − 1 = 7.x→2x→2Ïðèìåð 7.10.x→2x→2x4 +3x2 +4.2x→1 x −2x+3Íàéòè limÐ å ø å í è å: Íà îñíîâàíèè íàâûêîâ, ïðèîáðåò¼ííûõ ïðè ðåøåíèèïðåäûäóùåãî ïðèìåðà, íàõîäèì:4242ïðåäåë ÷èñëèòåëÿ lim (x +3x +4) = lim x +lim 3x +lim 4 = 1 + 3 + 4 = 8,x→1x→1x→1x→122ïðåäåë çíàìåíàòåëÿ lim (x −2x+3) = lim x −lim 2x+lim 3 = 1 − 2 + 3 = 2.x→1x→1x→1x→1Ïðèìåíÿÿ òåîðåìó î ïðåäåëå äðîáè, ïîëó÷èìlim (x4 + 3x2 + 4)x4 + 3x2 + 48x→1lim 2=== 4.x→1 x − 2x + 3lim (x2 − 2x + 3)2x→1(î ïðîìåæóòî÷íîé ôóíêöèè).

Ïóñòü äàíû òðèôóíêöèè, óäîâëåòâîðÿþùèå íåðàâåíñòâàì φ(x) 6 f (x) 6 g(x) äëÿäîñòàòî÷íî áëèçêèõ ê a çíà÷åíèé x. Åñëè ôóíêöèè φ(x) è g(x) èìåþòîäèí è òîò æå ïðåäåë ïðè x → a, òî è ôóíêöèÿ f (x), çàêëþ÷åííàÿìåæäó íèìè, èìååò ïðåäåë, ðàâíûé ïðåäåëó ôóíêöèé φ(x) è g(x).Òåîðåìà 7.11. êà÷åñòâå äîêàçàòåëüñòâà ïðèâåäåì ïðîñòóþ ãåîìåòðè÷åñêóþ èíòåðïðåòàöèþ óñëîâèé òåîðåìû ïðèx→∞(ðèñ.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5173
Авторов
на СтудИзбе
435
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее