Számítsa ki az online határértéket.  A funkciók korlátai.  Megoldási példák

Számítsa ki az online határértéket. A funkciók korlátai. Megoldási példák

A típus- és formabizonytalanság a leggyakoribb bizonytalanság, amellyel a limitek megoldása során foglalkozni kell.

A legtöbb határon lévő feladat, amely a diákok elé kerül, csak ilyen bizonytalanságot hordoz magában. Ezek feltárására, pontosabban a kétértelműségek elkerülésére számos mesterséges módszer létezik a határjel alatti kifejezés alakjának átalakítására. Ezek a technikák a következők: a számláló és a nevező kifejezésenkénti osztása a változó legmagasabb hatványával, szorzás a konjugált kifejezéssel és faktorizálás a későbbi redukcióhoz megoldások segítségével másodfokú egyenletekés a rövidített szorzóképletek.

A fajok határozatlansága

1. példa

n egyenlő 2-vel. Ezért a számlálót és a nevezőt elosztjuk a következővel:

.

Megjegyzés a kifejezés jobb oldalán. A nyilak és a számok azt mutatják, hogy a törtek milyen tendenciát mutatnak a helyettesítés után n végtelen értékek. Itt, mint a 2. példában, a fokozat n több van a nevezőben, mint a számlálóban, aminek következtében az egész tört végtelenül kicsi értékre vagy "szuper kis számra" hajlik.

Megkapjuk a választ: ennek a függvénynek a határa a végtelenbe hajló változóval.

2. példa .

Megoldás. Itt a változó legmagasabb hatványa x egyenlő 1-gyel. Ezért a számlálót és a nevezőt tagonként elosztjuk azzal x:

.

Kommentár a megoldás menetéhez. A számlálóban az "x"-et a harmadik fok gyöke alá hajtjuk, és úgy, hogy a kezdeti foka (1) változatlan maradjon, hozzárendeljük a gyökérrel azonos fokozatot, azaz a 3-at. Nincsenek nyilak és további számokat ebben a bejegyzésben, ezért próbálja meg gondolatban, de az előző példával analóg módon határozza meg, hogy a számlálóban és a nevezőben lévő kifejezések milyenek, miután "x"-et a végtelennel helyettesítettek.

Megkaptuk a választ: ennek a függvénynek a határértéke a végtelenbe hajló változóval egyenlő nullával.

A fajok határozatlansága

3. példa Fedezze fel a bizonytalanságot, és találja meg a határt.

Megoldás. A számláló a kockák különbsége. Tényezőzzük az iskolai matematika tantárgy rövidített szorzóképletével:

A nevező egy négyzetes trinom, amelyet egy másodfokú egyenlet megoldásával faktorizálunk (ismét utalás a másodfokú egyenletek megoldására):

Írjuk fel a transzformációk eredményeként kapott kifejezést, és keressük meg a függvény határát:

4. példa Fedezze fel a bizonytalanságot, és találja meg a határt

Megoldás. A hányadoshatártétel itt nem érvényes, mert

Ezért a törtet azonos módon alakítjuk át: a számlálót és a nevezőt megszorozzuk a binomiális konjugátummal a nevezővel, és csökkentjük x+1. Az 1. Tétel következménye szerint egy kifejezést kapunk, amelyet megoldva megtaláljuk a kívánt határt:


5. példa Fedezze fel a bizonytalanságot, és találja meg a határt

Megoldás. Közvetlen értékhelyettesítés x= 0 hüvelyk adott funkciót 0/0 formájú határozatlansághoz vezet. Ennek feltárásához azonos transzformációkat hajtunk végre, és ennek eredményeként megkapjuk a kívánt határt:

6. példa Kiszámítja

Megoldás: használja a határérték tételeket

Válasz: 11

7. példa Kiszámítja

Megoldás: ebben a példában a számláló és a nevező határértéke 0:

; . Megállapítottuk, hogy a hányadoshatártétel nem alkalmazható.

Tényezőzzük a számlálót és a nevezőt, hogy a törtet nullára hajló közös tényezővel csökkentsük, és így lehetséges alkalmazás 3. tétel.

A számláló négyzetes hármasát kibővítjük a képlettel, ahol x 1 és x 2 a trinom gyöke. Tényező és nevező, csökkentse a törtet (x-2)-vel, majd alkalmazza a 3. tételt.

Válasz:

8. példa Kiszámítja

Megoldás: A számláló és a nevező a végtelenbe hajlik, így a 3. Tétel közvetlen alkalmazásakor a kifejezést kapjuk, amely a bizonytalanságot jelenti. Az ilyen bizonytalanság elkerülése érdekében osszuk el a számlálót és a nevezőt az érv legmagasabb hatványával. NÁL NÉL ezt a példát részre kell osztani x:

Válasz:

9. példa Kiszámítja

Megoldás: x 3:

Válasz: 2

10. példa Kiszámítja

Megoldás: A számláló és a nevező a végtelenbe hajlik. A számlálót és a nevezőt elosztjuk az argumentum legmagasabb hatványával, azaz. x 5:

=

A tört számlálója 1-re, nevezője 0-ra hajlik, tehát a tört a végtelenbe hajlik.

Válasz:

11. példa. Kiszámítja

Megoldás: A számláló és a nevező a végtelenbe hajlik. A számlálót és a nevezőt elosztjuk az argumentum legmagasabb hatványával, azaz. x 7:

Válasz: 0

Derivált.

Az y = f(x) függvény deriváltja az x argumentumhoz képest az y növekménye és az x argumentum x növekménye arányának határát akkor hívjuk meg, ha az argumentum növekménye nullára hajlik: . Ha ez a határ véges, akkor a függvény y = f(x) az x pontban differenciálhatónak nevezzük. Ha ez a határ létezik, akkor azt mondjuk, hogy a függvény y = f(x) végtelen deriváltja van x-ben.

Az alapvető elemi függvények származékai:

1. (állandó)=0 9.

3. 11.

4. 12.

5. 13.

6. 14.

A megkülönböztetés szabályai:

a)

ban ben)

1. példa Keresse meg egy függvény deriváltját

Megoldás: Ha a második tag származékát egy tört differenciálási szabályával találjuk meg, akkor az első tag egy összetett függvény, amelynek származékát a következő képlettel találjuk meg:

, ahol , akkor

A megoldás során a következő képleteket használtuk: 1,2,10, a, c, d.

Válasz:

21. példa. Keresse meg egy függvény deriváltját

Megoldás: mindkét kifejezés összetett függvény, ahol az első , , és a második esetében , akkor

Válasz:

Származékos alkalmazások.

1. Sebesség és gyorsulás

Leírja az s(t) függvény pozíció objektum valamilyen koordinátarendszerben a t időpontban. Ekkor az s(t) függvény első deriváltja pillanatnyi sebesség tárgy:
v=s′=f′(t)
Az s(t) függvény második deriváltja a pillanatnyi gyorsulás tárgy:
w=v′=s′′=f′′(t)

2. Érintőegyenlet
y-y0=f′(x0)(x-x0),
ahol (x0,y0) az érintési pont koordinátái, f′(x0) az f(x) függvény deriváltjának értéke a tapintási pontban.

3. Normál egyenlet
y-y0=-1f′(x0)(x-x0),

ahol (x0,y0) annak a pontnak a koordinátái, ahol a normált rajzoljuk, f′(x0) az f(x) függvény deriváltjának értéke az adott pontban.

4. Funkció Növekvő és Csökkenő
Ha f′(x0)>0, akkor a függvény az x0 pontban növekszik. Az alábbi ábrán a függvény x-szel növekszik x2.
Ha f′(x0)<0, то функция убывает в точке x0 (интервал x1Ha f′(x0)=0 vagy a derivált nem létezik, akkor ez a tulajdonság nem teszi lehetővé, hogy meghatározzuk a függvény monotonitásának természetét az x0 pontban.

5. A függvény lokális szélsőértéke
Az f(x) függvény rendelkezik helyi maximum egy x1 pontban, ha létezik az x1 pontnak olyan környéke, hogy ebből a környékből minden x-re teljesül az f(x1)≥f(x) egyenlőtlenség.
Hasonlóképpen az f(x) függvény is rendelkezik helyi minimum egy x2 pontban, ha létezik az x2 pontnak olyan környéke, hogy ebből a környékből minden x-re teljesül az f(x2)≤f(x) egyenlőtlenség.

6. Kritikus pontok
Az x0 pont az kritikus pont f(x) függvény, ha a benne szereplő f′(x0) derivált nullával egyenlő, vagy nem létezik.

7. Az első elégséges jele a szélsőség létezésének
Ha az f(x) függvény növekszik (f′(x)>0) minden x-re valamilyen intervallumban (a,x1] és csökken (f′(x))<0) для всех x в интервале и возрастает (f′(x)>0) minden x-re a ) intervallumból