Limitahan online na may detalyadong solusyon. Paano magbilang ng mga limitasyon
pare-parehong numero a tinawag limitasyon mga pagkakasunod-sunod(x n ) kung para sa anumang arbitraryong maliit positibong numero ε > 0 mayroong isang numero N tulad na ang lahat ng mga halaga x n, kung saan ang n>N, ay nagbibigay-kasiyahan sa hindi pagkakapantay-pantay
|x n - a|< ε. (6.1)
Isulat ito bilang sumusunod: o x n → a.
Ang hindi pagkakapantay-pantay (6.1) ay katumbas ng dobleng hindi pagkakapantay-pantay
a-ε< x n < a + ε, (6.2)
na nangangahulugan na ang mga puntos x n, simula sa ilang numero n>N, nasa loob ng pagitan (a-ε, a + ε ), ibig sabihin. mahulog sa anumang maliitε -kapitbahayan ng punto a.
Ang pagkakasunod-sunod na may limitasyon ay tinatawag nagtatagpo, kung hindi - divergent.
Ang konsepto ng limitasyon ng isang function ay isang generalization ng konsepto ng limitasyon ng isang sequence, dahil ang limitasyon ng isang sequence ay maaaring ituring bilang limitasyon ng function x n = f(n) ng isang integer argument n.
Hayaang maibigay ang isang function na f(x) at hayaan a - limitasyon ng punto ang domain ng kahulugan ng function na ito D(f), i.e. tulad ng isang punto, anumang kapitbahayan kung saan naglalaman ng mga punto ng set D(f) naiiba mula sa a. Dot a maaari o hindi kabilang sa set D(f).
Kahulugan 1.Ang pare-parehong numero A ay tinatawag limitasyon mga function f(x) sa x→a kung para sa anumang pagkakasunud-sunod (x n ) ng mga halaga ng argumento a, ang mga kaukulang sequence (f(x n)) ay may parehong limitasyon A.
Ang kahulugang ito ay tinatawag na pagtukoy sa limitasyon ng isang function ayon kay Heine, o" sa wika ng mga pagkakasunod-sunod”.
Kahulugan 2. Ang pare-parehong numero A ay tinatawag limitasyon mga function f(x) sa x→a kung, bibigyan ng isang arbitrary na arbitraryong maliit na positibong numero ε, mahahanap ng isa ang gayong δ>0 (depende sa ε), na para sa lahat x nakahiga saε-mga kapitbahayan ng isang numero a, ibig sabihin. para sa x nagbibigay-kasiyahan sa hindi pagkakapantay-pantay
0 <
x-a< ε
, ang mga halaga ng function na f(x) ay makikitaε-kapitbahayan ng bilang A, i.e.|f(x)-A|<
ε.
Ang kahulugang ito ay tinatawag na pagtukoy sa limitasyon ng isang function ayon sa Cauchy, o “sa wikang ε - δ “.
Ang mga kahulugan 1 at 2 ay katumbas. Kung ang function na f(x) bilang x →a ay may limitasyon katumbas ng A, ito ay nakasulat bilang
. (6.3)
Kung sakaling ang sequence (f(x n)) ay tumaas (o bumaba) nang walang katiyakan para sa anumang paraan ng approximation x sa iyong limitasyon a, pagkatapos ay sasabihin natin na mayroon ang function na f(x). walang katapusang limitasyon, at isulat ito bilang:
Isang variable (i.e. sequence o function) na may limitasyon sero, ay tinatawag na walang katapusang maliit.
Ang isang variable na ang limitasyon ay katumbas ng infinity ay tinatawag walang hanggan malaki.
Upang mahanap ang limitasyon sa pagsasanay, gamitin ang mga sumusunod na theorems.
Teorama 1 . Kung ang bawat limitasyon ay umiiral
(6.4)
(6.5)
(6.6)
Magkomento. Mga expression tulad ng 0/0, ∞/∞, ∞-∞ , 0*∞ , - ay hindi tiyak, halimbawa, ang ratio ng dalawang infinitesimal o infinitely large quantities, at ang paghahanap ng limitasyon ng ganitong uri ay tinatawag na "uncertainty disclosure".
Teorama 2. (6.7)
mga. posible na pumasa sa limitasyon sa base ng antas sa isang pare-parehong exponent, sa partikular, ;
(6.8)
(6.9)
Teorama 3.
(6.10)
(6.11)
saan e » Ang 2.7 ay ang batayan ng natural na logarithm. Ang mga formula (6.10) at (6.11) ay tinatawag na una kahanga-hangang limitasyon at ang pangalawang kapansin-pansing limitasyon.
Ang mga corollaries ng formula (6.11) ay ginagamit din sa pagsasanay:
(6.12)
(6.13)
(6.14)
sa partikular ang limitasyon
Kung x → a at sa parehong oras x > a, pagkatapos ay isulat ang x→a + 0. Kung, sa partikular, a = 0, sa halip na ang simbolo na 0+0 ay nagsusulat ng +0. Katulad nito, kung x→a at sa parehong oras x a-0. Numero at pinangalanan nang naaayon. tamang limitasyon at kaliwang limitasyon mga function f(x) sa punto a. Para umiral ang limitasyon ng function na f(x) bilang x→a ay kailangan at sapat para sa
. Ang function na f(x) ay tinatawag tuloy-tuloy sa punto x 0 kung limitasyon
. (6.15)
Ang kundisyon (6.15) ay maaaring isulat muli bilang:
,
iyon ay, ang pagpasa sa limitasyon sa ilalim ng tanda ng isang function ay posible kung ito ay tuloy-tuloy sa isang naibigay na punto.
Kung ang pagkakapantay-pantay (6.15) ay nilabag, kung gayon sasabihin namin iyon sa x = xo function f(x) Mayroon itong gap. Isaalang-alang ang function na y = 1/x. Ang domain ng function na ito ay ang set R, maliban sa x = 0. Ang puntong x = 0 ay isang limit point ng set D(f), dahil sa alinman sa mga kapitbahayan nito, ibig sabihin,, anumang bukas na agwat na naglalaman ng punto 0 ay naglalaman ng mga puntos mula sa D(f), ngunit hindi ito kabilang sa set na ito. Ang value na f(x o)= f(0) ay hindi tinukoy, kaya ang function ay may discontinuity sa puntong x o = 0.
Ang function na f(x) ay tinatawag tuloy-tuloy sa kanan sa isang punto x o kung limitasyon
,
at tuloy-tuloy sa kaliwa sa isang punto x o kung limitasyon
Pagpapatuloy ng isang function sa isang punto x o ay katumbas ng pagpapatuloy nito sa puntong ito sa kanan at kaliwa.
Para sa isang function na maging tuluy-tuloy sa isang punto x o, halimbawa, sa kanan, kinakailangan, una, na may hangganan na limitasyon , at pangalawa, na ang limitasyong ito ay katumbas ng f(x o). Samakatuwid, kung hindi bababa sa isa sa dalawang kundisyong ito ang hindi matugunan, magkakaroon ng gap ang function.
1. Kung ang limitasyon ay umiiral at hindi katumbas ng f(x o), pagkatapos ay sinasabi nila iyon function f(x) sa punto mayroon si xo break ng unang uri, o tumalon.
2. Kung ang limitasyon ay+∞ o -∞ o wala, pagkatapos ay sasabihin namin iyon sa punto x o may pahinga ang function pangalawang uri.
Halimbawa, ang function na y = ctg x sa x→ Ang +0 ay may limitasyon na katumbas ng +∞, samakatuwid, sa puntong x=0 ito ay may discontinuity ng pangalawang uri. Function y = E(x) (integer na bahagi ng x) sa mga puntong may integer abscissas ay may mga discontinuities ng unang uri, o mga jump.
Ang isang function na tuluy-tuloy sa bawat punto ng pagitan ay tinatawag tuloy-tuloy sa . Ang isang tuluy-tuloy na function ay kinakatawan ng isang solid curve.
Maraming mga problema na nauugnay sa patuloy na paglaki ng ilang dami ang humahantong sa pangalawang kahanga-hangang limitasyon. Ang mga naturang gawain, halimbawa, ay kinabibilangan ng: ang paglaki ng kontribusyon ayon sa batas ng tambalang interes, ang paglaki ng populasyon ng bansa, ang pagkabulok ng isang radioactive substance, ang pagdami ng bacteria, atbp.
Pag-isipan halimbawa ng Ya. I. Perelman, na nagbibigay ng interpretasyon ng numero e sa problema ng tambalang interes. Numero e may hangganan . Sa mga savings bank, ang pera ng interes ay idinaragdag sa nakapirming kapital taun-taon. Kung ang koneksyon ay ginawa nang mas madalas, kung gayon ang kapital ay lumalaki nang mas mabilis, dahil ang isang malaking halaga ay kasangkot sa pagbuo ng interes. Kumuha tayo ng isang purong teoretikal, lubos na pinasimpleng halimbawa. Hayaang maglagay ang bangko ng 100 den. mga yunit sa rate na 100% kada taon. Kung ang pera na may interes ay idinagdag sa nakapirming kapital pagkatapos lamang ng isang taon, sa oras na ito ay 100 den. mga yunit magiging 200 den. Ngayon tingnan natin kung ano ang magiging 100 den. mga yunit, kung ang pera ng interes ay idaragdag sa nakapirming kapital kada anim na buwan. Pagkatapos ng kalahating taon 100 den. mga yunit lumaki hanggang 100×
1.5 \u003d 150, at pagkatapos ng isa pang anim na buwan - sa 150×
1.5 \u003d 225 (den. unit). Kung ang pag-akyat ay ginagawa tuwing 1/3 ng taon, pagkatapos ng isang taon 100 den. mga yunit maging 100× (1 +1/3) 3 » 237 (den. units). Dadagdagan namin ang timeframe para sa pagdaragdag ng pera ng interes sa 0.1 taon, 0.01 taon, 0.001 taon, at iba pa. Tapos sa 100 den. mga yunit makalipas ang isang taon:
100 × (1 +1/10) 10 » 259 (den. units),
100 × (1+1/100) 100 » 270 (den. units),
100 × (1+1/1000) 1000 » 271 (den. units).
Sa walang limitasyong pagbawas sa mga tuntunin ng pagsali sa interes, ang naipon na kapital ay hindi lumalaki nang walang katapusan, ngunit lumalapit sa isang tiyak na limitasyon na katumbas ng humigit-kumulang 271. Ang kapital na inilagay sa 100% bawat taon ay hindi maaaring tumaas ng higit sa 2.71 beses, kahit na ang naipon na interes ay idinagdag sa kapital bawat segundo dahil ang limitasyon
Halimbawa 3.1.Gamit ang kahulugan ng limitasyon ng isang pagkakasunod-sunod ng numero, patunayan na ang pagkakasunod-sunod na x n =(n-1)/n ay may limitasyon na katumbas ng 1.
Solusyon.Kailangan nating patunayan na anumanε > 0 ang kinukuha namin, para dito mayroong natural na bilang N na para sa lahat n N ang hindi pagkakapantay-pantay|xn-1|< ε.
Kumuha ng anumang e > 0. Since ; x n -1 =(n+1)/n - 1= 1/n, pagkatapos ay upang mahanap ang N sapat na upang malutas ang hindi pagkakapantay-pantay 1/n< e. Kaya n>1/ e at, samakatuwid, ang N ay maaaring kunin bilang integer na bahagi ng 1/ e , N = E(1/e ). Sa gayon ay napatunayan namin na ang limitasyon .
Halimbawa 3.2
. Hanapin ang limitasyon ng isang sequence na ibinigay ng isang karaniwang termino .
Solusyon.Ilapat ang limit sum theorem at hanapin ang limitasyon ng bawat termino. Para sa n→ ∞ ang numerator at denominator ng bawat termino ay may posibilidad na infinity, at hindi natin direktang mailalapat ang quotient limit theorem. Kaya naman, nag-transform muna tayo x n, hinahati ang numerator at denominator ng unang termino sa pamamagitan ng n 2, at ang pangalawa n. Pagkatapos, ang paglalapat ng quotient limit theorem at ang sum limit theorem, makikita natin:
.
Halimbawa 3.3. . Hanapin ang .
Solusyon.
.
Dito ginamit namin ang degree limit theorem: ang limitasyon ng isang degree ay katumbas ng antas ng limitasyon ng base.
Halimbawa 3.4
. Hanapin ( ).
Solusyon.Imposibleng ilapat ang difference limit theorem, dahil mayroon tayong kawalan ng katiyakan sa form ∞-∞ . Ibahin natin ang pormula ng pangkalahatang termino:
.
Halimbawa 3.5 . Given a function f(x)=2 1/x . Patunayan na ang limitasyon ay hindi umiiral.
Solusyon.Ginagamit namin ang kahulugan 1 ng limitasyon ng isang function sa mga tuntunin ng isang sequence. Kumuha ng sequence ( x n ) converging to 0, i.e. Ipakita natin na ang value na f(x n)= ay kumikilos nang iba para sa iba't ibang sequence. Hayaan ang x n = 1/n. Malinaw, pagkatapos ay ang limitasyon Pumili tayo ngayon bilang x n isang pagkakasunud-sunod na may karaniwang termino x n = -1/n, na umaabot din sa zero.
Samakatuwid, walang limitasyon.
Halimbawa 3.6 . Patunayan na ang limitasyon ay hindi umiiral.
Solusyon.Hayaang ang x 1 , x 2 ,..., x n ,... ay isang pagkakasunud-sunod kung saan
. Paano gumagana ang sequence (f(x n)) = (sin x n ) para sa iba't ibang x n → ∞
Kung x n \u003d p n, pagkatapos ay kasalanan x n \u003d kasalanan p n = 0 para sa lahat n at limitahan Kung
xn=2 p n+ p /2, pagkatapos sin x n = sin(2 p n+ p /2) = sin p /2 = 1 para sa lahat n at samakatuwid ang limitasyon. Kaya hindi umiiral.
Widget para sa pagkalkula ng mga limitasyon on-line
Sa itaas na kahon, sa halip na sin(x)/x, ilagay ang function na ang limitasyon ay gusto mong hanapin. Sa ibabang kahon, ipasok ang numerong x at i-click ang Calcular button, makuha ang gustong limitasyon. At kung mag-click ka sa Ipakita ang mga hakbang sa kanang sulok sa itaas sa window ng resulta, makakakuha ka ng isang detalyadong solusyon.
Mga panuntunan sa pag-input ng function: sqrt(x) - square root, cbrt(x) - cube root, exp(x) - exponent, ln(x) - natural logarithm, sin(x) - sine, cos(x) - cosine, tan (x) - tangent, cot(x) - cotangent, arcsin(x) - arcsine, arccos(x) - arccosine, arctan(x) - arctangent. Mga palatandaan: * multiplikasyon, / dibisyon, ^ exponentiation, sa halip na kawalang-hanggan Infinity. Halimbawa: ang function ay ipinasok bilang sqrt(tan(x/2)).
Limitasyon ng function sa infinity:
|f(x) - a|< ε
при |x| >N
Kahulugan ng limitasyon ng Cauchy
Hayaan ang function f (x) ay tinukoy sa ilang kapitbahayan ng isang punto sa infinity, para sa |x| > Ang numero a ay tinatawag na limitasyon ng function f (x) dahil ang x ay may posibilidad na infinity (), kung para sa anumang arbitraryong maliit na positibong numero ε > 0
, mayroong isang numero N ε > K, depende sa ε , para sa lahat ng x, |x| > N ε , ang mga halaga ng function ay nabibilang sa ε kapitbahayan ng point a :
|f (x) - isang|< ε
.
Ang limitasyon ng isang function sa infinity ay tinutukoy bilang mga sumusunod:
.
O sa .
Ang sumusunod na notasyon ay madalas ding ginagamit:
.
Isinulat namin ang kahulugang ito gamit ang mga lohikal na simbolo ng pagkakaroon at pagiging pangkalahatan:
.
Dito ipinapalagay na ang mga halaga ay kabilang sa saklaw ng pag-andar.
One-sided na mga limitasyon
Kaliwang limitasyon ng function sa infinity:
|f(x) - a|< ε
при x < -N
Kadalasan mayroong mga kaso kapag ang function ay tinukoy lamang para sa positibo o negatibong mga halaga ng variable x (mas tiyak, sa paligid ng punto o ). Gayundin, ang mga limitasyon sa infinity para sa positibo at negatibong mga halaga ng x ay maaaring magkaroon ng magkakaibang mga halaga. Pagkatapos ay ginagamit ang mga one-sided na limitasyon.
Kaliwang limitasyon sa infinity o ang limitasyon bilang x ay may posibilidad na minus infinity () ay tinukoy bilang mga sumusunod:
.
Tamang limitasyon sa infinity o limitasyon habang ang x ay may posibilidad na plus infinity ():
.
Ang mga one-sided na limitasyon sa infinity ay kadalasang isinusulat nang ganito:
;
.
Infinite function limit sa infinity
Infinite function limit sa infinity:
|f(x)| > M para sa |x| > N
Kahulugan ng walang katapusang limitasyon ayon kay Cauchy
Hayaan ang function f (x) ay tinukoy sa ilang kapitbahayan ng isang punto sa infinity, para sa |x| > K , kung saan ang K ay isang positibong numero. Limitasyon ng tungkulin f (x) kapag ang x ay may posibilidad na infinity (), ay katumbas ng infinity, kung para sa anumang arbitraryong malaking bilang na M > 0
, mayroong isang numerong N M > K, depende sa M , para sa lahat ng x, |x| > N M , ang mga halaga ng function ay nabibilang sa kapitbahayan ng punto sa infinity:
|f (x) | > M.
Ang walang katapusang limitasyon bilang x ay may posibilidad na infinity ay tinutukoy bilang mga sumusunod:
.
O sa .
Gamit ang mga lohikal na simbolo ng pagkakaroon at pagiging pangkalahatan, ang kahulugan ng walang katapusang limitasyon ng isang function ay maaaring isulat bilang mga sumusunod:
.
Ang mga kahulugan ng walang katapusang mga limitasyon ng ilang mga palatandaan na katumbas at ipinakilala nang katulad:
.
.
Mga kahulugan ng one-sided na limitasyon sa infinity.
Kaliwang limitasyon.
.
.
.
Tamang limitasyon.
.
.
.
Kahulugan ng limitasyon ng isang function ayon kay Heine
Hayaan ang function f (x) ay tinukoy sa ilang kapitbahayan ng punto sa infinity x 0
, saan o o .
Ang numerong a (finite o infinity) ay tinatawag na limit ng function f (x) sa punto x 0
:
,
kung para sa anumang pagkakasunod-sunod ( x n ), nagtatagpo sa x 0
:
,
na ang mga elemento ay nabibilang sa kapitbahayan , ang pagkakasunod-sunod (f(xn)) nagtatagpo sa isang:
.
Kung kukunin natin ang kapitbahayan ng isang unsigned point sa infinity bilang isang neighborhood: , pagkatapos ay makukuha natin ang kahulugan ng limitasyon ng function bilang x ay may posibilidad na infinity, . Kung kukunin natin ang kaliwa o kanang kamay na kapitbahayan ng punto sa infinity x 0 : o , pagkatapos ay makuha namin ang kahulugan ng limitasyon bilang x ay may posibilidad na minus infinity at plus infinity, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga kahulugan ng Heine at Cauchy ng limitasyon ay katumbas.
Mga halimbawa
Halimbawa 1
Gamit ang kahulugan ng Cauchy, ipakita iyon
.
Ipakilala natin ang notasyon:
.
Hanapin ang domain ng function. Dahil ang numerator at denominator ng isang fraction ay mga polynomial, ang function ay tinukoy para sa lahat ng x maliban sa mga punto kung saan nawawala ang denominator. Hanapin natin ang mga puntong ito. Nilulutas namin ang isang quadratic equation. ;
.
Mga ugat ng equation:
;
.
Mula noon at .
Samakatuwid, ang function ay tinukoy para sa . Ito ang gagamitin natin sa hinaharap.
Isinulat namin ang kahulugan ng finite limit ng isang function sa infinity ayon sa Cauchy:
.
Ibahin natin ang pagkakaiba:
.
Hatiin ang numerator at denominator sa at multiply sa -1
:
.
Hayaan mong .
Pagkatapos
;
;
;
.
Kaya, nalaman namin na sa ,
.
.
Kaya naman sinusunod iyon
sa , at .
Dahil laging posible na madagdagan, kinukuha namin ang . Pagkatapos para sa anumang,
sa .
Ibig sabihin nito ay .
Halimbawa 2
Hayaan mong .
Gamit ang kahulugan ng limitasyon ng Cauchy, ipakita na:
1)
;
2)
.
1) Solusyon para sa x tending to minus infinity
Since , pagkatapos ay ang function ay tinukoy para sa lahat ng x .
Isulat natin ang kahulugan ng limitasyon ng function na katumbas ng minus infinity:
.
Hayaan mong . Pagkatapos
;
.
Kaya, nalaman namin na sa ,
.
Naglalagay kami ng mga positibong numero at:
.
Kasunod nito na para sa anumang positibong numero M , mayroong isang numero , upang para sa ,
.
Ibig sabihin nito ay .
2) Solusyon para sa x tending to plus infinity
Ibahin natin ang orihinal na function. I-multiply ang numerator at denominator ng fraction at ilapat ang difference ng squares formula:
.
Meron kami:
.
Isulat natin ang kahulugan ng tamang limitasyon ng function para sa :
.
Ipakilala natin ang notasyon: .
Ibahin natin ang pagkakaiba:
.
I-multiply ang numerator at denominator sa pamamagitan ng:
.
Hayaan
.
Pagkatapos
;
.
Kaya, nalaman namin na sa ,
.
Naglalagay kami ng mga positibong numero at:
.
Kaya naman sinusunod iyon
sa at .
Dahil ito ay humahawak para sa anumang positibong numero, kung gayon
.
Mga sanggunian:
CM. Nikolsky. Kurso ng pagsusuri sa matematika. Tomo 1. Moscow, 1983.
Tutulungan ka ng online na calculator ng matematika na ito kung kailangan mo kalkulahin ang limitasyon ng pag-andar. Programa limitahan ang mga solusyon hindi lamang nagbibigay ng sagot sa problema, ito ay humahantong detalyadong solusyon na may mga paliwanag, ibig sabihin. ipinapakita ang progreso ng pagkalkula ng limitasyon.
Ang programang ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa mga mag-aaral sa high school mga paaralan ng pangkalahatang edukasyon bilang paghahanda sa kontrol sa trabaho at mga pagsusulit, kapag sinusubukan ang kaalaman bago ang pagsusulit, ang mga magulang upang kontrolin ang solusyon ng maraming problema sa matematika at algebra. O baka masyadong mahal para sa iyo na kumuha ng tutor o bumili ng mga bagong aklat-aralin? O gusto mo lang bang matapos ito sa lalong madaling panahon? takdang aralin math o algebra? Sa kasong ito, maaari mo ring gamitin ang aming mga programa na may detalyadong solusyon.
Sa ganitong paraan, maaari kang magsagawa ng iyong sariling pagsasanay at/o pagsasanay ng iyong mga nakababatang kapatid na lalaki o babae, habang tumataas ang antas ng edukasyon sa larangan ng mga gawaing dapat lutasin.
Magpasok ng expression ng functionKalkulahin ang Limitasyon
Napag-alaman na ang ilang mga script na kailangan upang malutas ang gawaing ito ay hindi na-load, at ang programa ay maaaring hindi gumana.
Maaaring pinagana mo ang AdBlock.
Sa kasong ito, huwag paganahin ito at i-refresh ang pahina.
Dapat na pinagana ang JavaScript para lumitaw ang solusyon.
Narito ang mga tagubilin kung paano paganahin ang JavaScript sa iyong browser.
kasi Maraming tao ang gustong malutas ang problema, ang iyong kahilingan ay nakapila.
Pagkatapos ng ilang segundo, lilitaw ang solusyon sa ibaba.
Maghintay, mangyaring sec...
kung ikaw napansin ang isang error sa solusyon, pagkatapos ay maaari mong isulat ang tungkol dito sa Form ng Feedback.
Huwag kalimutan ipahiwatig kung aling gawain magpasya ka kung ano pumasok sa mga patlang.
Ang aming mga laro, puzzle, emulator:
Medyo teorya.
Ang limitasyon ng function sa x-> x 0
Hayaang tukuyin ang function na f(x) sa ilang set X at hayaan ang puntong \(x_0 \in X \) o \(x_0 \notin X \)
Kumuha mula sa X ng isang pagkakasunud-sunod ng mga puntos maliban sa x 0:
x 1 , x 2 , x 3 , ..., x n , ... (1)
nagtatagpo sa x*. Ang mga halaga ng function sa mga punto ng pagkakasunud-sunod na ito ay bumubuo rin ng isang numerical sequence
f(x 1), f(x 2), f(x 3), ..., f(x n), ... (2)
at maaaring ibigay ng isa ang tanong ng pagkakaroon ng limitasyon nito.
Kahulugan. Ang numero A ay tinatawag na limitasyon ng function na f (x) sa puntong x \u003d x 0 (o sa x -> x 0), kung para sa anumang pagkakasunud-sunod (1) ng mga halaga ng argumento x na nagtatagpo sa x 0, naiiba sa x 0, ang katumbas na sequence (2) ng function ng mga value ay nagtatagpo sa numerong A.
$$ \lim_(x\to x_0)( f(x)) = Isang $$
Ang function na f(x) ay maaari lamang magkaroon ng isang limitasyon sa puntong x 0. Ito ay sumusunod mula sa katotohanan na ang pagkakasunod-sunod
(f(x n)) ay may isang limitasyon lamang.
May isa pang kahulugan ng limitasyon ng isang function.
Kahulugan Ang numerong A ay tinatawag na limitasyon ng function na f(x) sa puntong x = x 0 kung para sa anumang numero \(\varepsilon > 0 \) mayroong isang numerong \(\delta > 0 \) para sa lahat ng \ (x \in X, \; x \neq x_0 \) na nagbibigay-kasiyahan sa hindi pagkakapantay-pantay \(|x-x_0| Gamit ang mga lohikal na simbolo, ang kahulugang ito ay maaaring isulat bilang
\((\forall \varepsilon > 0) (\umiiral \delta > 0) (\forall x \in X, \; x \neq x_0, \; |x-x_0| Tandaan na ang mga hindi pagkakapantay-pantay \(x \neq x_0 , \; |x-x_0| Ang unang kahulugan ay batay sa konsepto ng limitasyon ng isang numeric sequence, kaya madalas itong tinatawag na "sequence language" definition. Ang pangalawang kahulugan ay tinatawag na "\(\varepsilon - \delta \)" kahulugan.
Ang dalawang kahulugan ng limitasyon ng isang function ay katumbas, at maaari mong gamitin ang alinman sa mga ito, alinman ang mas maginhawa para sa paglutas ng isang partikular na problema.
Tandaan na ang kahulugan ng limitasyon ng isang function "sa wika ng mga sequence" ay tinatawag ding kahulugan ng limitasyon ng isang function ayon kay Heine, at ang kahulugan ng limitasyon ng isang function "sa wika \(\varepsilon - \delta \)" ay tinatawag ding kahulugan ng limitasyon ng isang function ayon sa Cauchy.
Limitasyon sa paggana sa x->x 0 - at sa x->x 0 +
Sa sumusunod, gagamitin namin ang mga konsepto ng isang panig na limitasyon ng isang function, na tinukoy bilang mga sumusunod.
Kahulugan Ang numerong A ay tinatawag na kanan (kaliwa) na limitasyon ng function na f (x) sa puntong x 0 kung para sa anumang pagkakasunod-sunod (1) na nagtatagpo sa x 0, na ang mga elementong x n ay mas malaki (mas mababa) kaysa sa x 0 , ang katumbas na pagkakasunod-sunod (2) nagtatagpo sa A.
Symbolically ito ay nakasulat tulad nito:
$$ \lim_(x \to x_0+) f(x) = A \; \left(\lim_(x \to x_0-) f(x) = A \right) $$
Ang isa ay maaaring magbigay ng katumbas na kahulugan ng isang panig na mga limitasyon ng isang function "sa wikang \(\varepsilon - \delta \)":
Kahulugan ang numerong A ay tinatawag na kanang (kaliwa) na limitasyon ng function na f(x) sa puntong x 0 kung para sa alinmang \(\varepsilon > 0 \) mayroong \(\delta > 0 \) para sa lahat ng x na kasiya-siya ang mga hindi pagkakapantay-pantay \(x_0 Symbolic entries:
Para sa mga nais malaman kung paano hanapin ang mga limitasyon sa artikulong ito ay pag-uusapan natin ito. Hindi natin sisilipin ang teorya, karaniwan itong ibinibigay sa mga lektura ng mga guro. Kaya yun" boring theory"Dapat nakabalangkas sa iyong mga notebook. Kung hindi ito ang kaso, maaari mong basahin ang mga aklat-aralin na kinuha mula sa aklatan institusyong pang-edukasyon o iba pang online na mapagkukunan.
Kaya, ang konsepto ng limitasyon ay lubos na mahalaga sa pag-aaral ng kurso ng mas mataas na matematika, lalo na kapag nakita mo ang integral calculus at nauunawaan ang kaugnayan sa pagitan ng limitasyon at integral. Sa kasalukuyang materyal ay isasaalang-alang mga simpleng halimbawa, pati na rin ang mga paraan upang malutas ang mga ito.
Mga halimbawa ng solusyon
Halimbawa 1 |
Kalkulahin ang a) $ \lim_(x \to 0) \frac(1)(x) $; b)$ \lim_(x \to \infty) \frac(1)(x) $ |
Solusyon |
a) $$ \lim \limits_(x \to 0) \frac(1)(x) = \infty $$ b)$$ \lim_(x \to \infty) \frac(1)(x) = 0 $$ Madalas naming nakukuha ang mga limitasyong ito na ipinapadala sa amin na humihingi ng tulong upang malutas. Napagpasyahan naming i-highlight ang mga ito bilang isang hiwalay na halimbawa at ipaliwanag na ang mga limitasyong ito ay kailangang alalahanin, bilang panuntunan. Kung hindi mo malutas ang iyong problema, ipadala ito sa amin. Magbibigay kami ng detalyadong solusyon. Magagawa mong maging pamilyar sa pag-usad ng pagkalkula at makakalap ng impormasyon. Makakatulong ito sa iyong makakuha ng kredito mula sa guro sa isang napapanahong paraan! |
Sagot |
$$ \text(a)) \lim \limits_(x \to \to 0) \frac(1)(x) = \infty \text( b))\lim \limits_(x \to \infty) \frac (1 )(x) = 0 $$ |
Ano ang gagawin sa kawalan ng katiyakan ng form: $ \bigg [\frac(0)(0) \bigg ] $
Halimbawa 3 |
Lutasin ang $ \lim \limits_(x \to -1) \frac(x^2-1)(x+1) $ |
Solusyon |
Gaya ng dati, magsisimula tayo sa pamamagitan ng pagpapalit ng halaga ng $ x $ sa expression sa ilalim ng limit sign. $$ \lim \limits_(x \to -1) \frac(x^2-1)(x+1) = \frac((-1)^2-1)(-1+1)=\frac( 0)(0) $$ Anong susunod? Ano ang dapat na maging resulta? Dahil ito ay isang kawalan ng katiyakan, ito ay hindi pa isang sagot at ipinagpatuloy namin ang pagkalkula. Dahil mayroon tayong polynomial sa mga numerator, nabubulok natin ito sa mga salik gamit ang pamilyar na formula na $$ a^2-b^2=(a-b)(a+b) $$. Naalala? Magaling! Ngayon sige at ilapat ito sa kanta :) Nakukuha namin na ang numerator $ x^2-1=(x-1)(x+1) $ Patuloy naming nilulutas ang pagbabago sa itaas: $$ \lim \limits_(x \to -1)\frac(x^2-1)(x+1) = \lim \limits_(x \to -1)\frac((x-1)(x+ 1 ))(x+1) = $$ $$ = \lim \limits_(x \to -1)(x-1)=-1-1=-2 $$ |
Sagot |
$$ \lim \limits_(x \to -1) \frac(x^2-1)(x+1) = -2 $$ |
Dalhin natin ang limitasyon sa huling dalawang halimbawa sa infinity at isaalang-alang ang kawalan ng katiyakan: $ \bigg [\frac(\infty)(\infty) \bigg ] $
Halimbawa 5 |
Kalkulahin ang $ \lim \limits_(x \to \infty) \frac(x^2-1)(x+1) $ |
Solusyon |
$ \lim \limits_(x \to \infty) \frac(x^2-1)(x+1) = \frac(\infty)(\infty) $ Anong gagawin? Paano maging? Huwag mag-panic, dahil posible ang imposible. Kinakailangang kunin ang mga bracket sa parehong numerator at denominator X, at pagkatapos ay bawasan ito. Pagkatapos nito, subukang kalkulahin ang limitasyon. Sinusubukan... $$ \lim \limits_(x \to \infty) \frac(x^2-1)(x+1) =\lim \limits_(x \to \infty) \frac(x^2(1-\frac (1)(x^2)))(x(1+\frac(1)(x))) = $$ $$ = \lim \limits_(x \to \infty) \frac(x(1-\frac(1)(x^2)))((1+\frac(1)(x))) = $$ Gamit ang kahulugan mula sa Halimbawa 2 at pinapalitan ang infinity para sa x, nakukuha natin ang: $$ = \frac(\infty(1-\frac(1)(\infty)))((1+\frac(1)(\infty))) = \frac(\infty \cdot 1)(1+ 0) = \frac(\infty)(1) = \infty $$ |
Sagot |
$$ \lim \limits_(x \to \infty) \frac(x^2-1)(x+1) = \infty $$ |
Algorithm para sa pagkalkula ng mga limitasyon
Kaya, maikling ibubuod natin ang nasuri na mga halimbawa at gumawa ng algorithm para sa paglutas ng mga limitasyon:
- Palitan ang point x sa expression na sumusunod sa limit sign. Kung ang isang tiyak na numero ay nakuha, o infinity, pagkatapos ang limitasyon ay ganap na malulutas. Kung hindi, mayroon tayong kawalan ng katiyakan: "zero na hinati ng zero" o "infinity na hinati ng infinity" at magpatuloy sa susunod na mga talata ng pagtuturo.
- Upang maalis ang kawalan ng katiyakan "zero divide by zero" kailangan mong i-factor ang numerator at denominator. Bawasan ang katulad. Palitan ang point x sa expression sa ilalim ng limit sign.
- Kung ang kawalan ng katiyakan ay "infinity na hinati ng infinity", pagkatapos ay kinuha namin pareho sa numerator at sa denominator x ng pinakamalaking degree. Pinaikli namin ang mga x. Pinapalitan namin ang mga halaga ng x mula sa ilalim ng limitasyon sa natitirang expression.
Sa artikulong ito, nakilala mo ang mga pangunahing kaalaman sa paglutas ng mga limitasyon, kadalasang ginagamit sa kursong Calculus. Siyempre, hindi ito lahat ng mga uri ng problema na inaalok ng mga tagasuri, ngunit ang pinakasimpleng mga limitasyon lamang. Pag-uusapan natin ang tungkol sa iba pang mga uri ng mga gawain sa mga artikulo sa hinaharap, ngunit kailangan mo munang matutunan ang araling ito upang magpatuloy. Tatalakayin natin kung ano ang gagawin kung may mga ugat, degree, pag-aaralan natin ang infinitesimal equivalent function, kahanga-hangang mga limitasyon, ang panuntunan ng L'Hopital.
Kung hindi mo maisip ang mga limitasyon sa iyong sarili, huwag mag-panic. Kami ay palaging masaya na tumulong!