هدف لیم x 1 x 3 است. محدودیت های شگفت انگیز نمونه هایی از راه حل ها
این ماشین حساب ریاضی آنلاین در صورت نیاز به شما کمک می کند حد یک تابع را محاسبه کنید... برنامه محدودیت راه حل هانه تنها به مسئله پاسخ می دهد، بلکه می دهد راه حل دقیق با توضیحات، یعنی روند محاسبه حد را نشان می دهد.
این برنامه می تواند برای دانش آموزان سال آخر دبیرستان در آمادگی برای آزمون ها و امتحانات، هنگام بررسی دانش قبل از امتحان، برای والدین برای کنترل حل بسیاری از مسائل در ریاضیات و جبر مفید باشد. یا شاید استخدام معلم یا خرید کتاب های درسی جدید برای شما گران باشد؟ یا فقط می خواهید تکالیف ریاضی یا جبر خود را در سریع ترین زمان ممکن انجام دهید؟ در این مورد، شما همچنین می توانید از برنامه های ما با یک راه حل دقیق استفاده کنید.
به این ترتیب شما می توانید تدریس خود و / یا آموزش برادران یا خواهران کوچکتر خود را انجام دهید، ضمن اینکه سطح تحصیلات در زمینه مشکلات در حال حل افزایش می یابد.
عبارت تابع را وارد کنیدمحاسبه حد
مشخص شد که برخی از اسکریپت های مورد نیاز برای حل این مشکل بارگذاری نشده اند و ممکن است برنامه کار نکند.
شاید AdBlock را فعال کرده باشید.
در این صورت آن را غیرفعال کرده و صفحه را Refresh کنید.
برای اینکه راه حل ظاهر شود، باید جاوا اسکریپت را فعال کنید.
در اینجا دستورالعمل هایی در مورد نحوه فعال کردن جاوا اسکریپت در مرورگر خود آورده شده است.
زیرا افراد زیادی هستند که می خواهند مشکل را حل کنند، درخواست شما در صف است.
پس از چند ثانیه، راه حل در زیر ظاهر می شود.
لطفا منتظر بمانید ثانیه...
اگر شما متوجه اشتباه در تصمیم گیری شد، سپس می توانید در این مورد در فرم بازخورد بنویسید.
فراموش نکن مشخص کنید کدام کارشما تصمیم می گیرید و چه در فیلدها وارد کنید.
بازی ها، پازل ها، شبیه سازهای ما:
کمی تئوری
حد تابع در x-> x 0
اجازه دهید تابع f (x) در مجموعه ای از X تعریف شود و نقطه \ (x_0 \ در X \) یا \ (x_0 \ notin X \) تعریف شود.
از X دنباله ای از نقاط غیر از x 0 بگیرید:
x 1، x 2، x 3، ...، x n، ... (1)
همگرا به x *. مقادیر تابع در نقاط این دنباله نیز یک دنباله عددی را تشکیل می دهند
f (x 1)، f (x 2)، f (x 3)، ...، f (x n)، ... (2)
و بحث وجود حد آن قابل طرح است.
تعریف... عدد A حد تابع f (x) در نقطه x = x 0 (یا در x -> x 0) نامیده می شود، اگر برای هر دنباله (1) به x 0 از مقادیر آرگومان همگرا شود. x غیر از x 0 دنباله مربوطه (2) از تابع مقادیر به A همگرا می شود.
$$ \ lim_ (x \ تا x_0) (f (x)) = A $$
تابع f (x) فقط می تواند یک حد در نقطه x 0 داشته باشد. این نتیجه از این واقعیت است که دنباله
(f (x n)) فقط یک حد دارد.
تعریف دیگری از محدودیت تابع وجود دارد.
تعریفعدد A حد تابع f (x) در نقطه x = x 0 نامیده می شود اگر برای هر عدد \ (\ varepsilon> 0 \) یک عدد \ (\ delta> 0 \) وجود داشته باشد به طوری که برای همه \ (x \ در X، \; x \ neq x_0 \) با ارضای نابرابری \ (| x-x_0 | با استفاده از نمادهای منطقی، این تعریف را می توان به صورت نوشتاری
\ ((\ forall \ varepsilon> 0) (\ وجود \ دلتا> 0) (\ forall x \ در X, \; x \ neq x_0, \; | x-x_0 | توجه داشته باشید که نابرابریهای \ (x \ neq x_0 , \; | x-x_0 | تعریف اول مبتنی بر مفهوم محدودیت دنباله اعداد است، بنابراین اغلب به آن "زبان توالی" می گویند. تعریف دوم "\ (\ varepsilon - \ delta \)" نامیده می شود. تعریف.
این دو تعریف از حد یک تابع معادل هستند و بسته به اینکه کدام یک برای حل یک مشکل خاص راحت تر است، می توانید از هر کدام از آنها استفاده کنید.
توجه داشته باشید که تعریف حد تابع "در زبان دنباله ها" را تعریف حد یک تابع از نظر هاینه و تعریف حد تابع "در زبان \ (\ varepsilon - می نامند. \ delta \)" تعریف حد یک تابع طبق کوشی نامیده می شود.
حد تابع در x-> x 0 - و در x-> x 0 +
در ادامه از مفاهیم محدودیت های تابع یک طرفه استفاده خواهیم کرد که به صورت زیر تعریف می شوند.
تعریفعدد A حد راست (چپ) تابع f (x) در نقطه x 0 نامیده می شود، اگر برای هر دنباله (1) همگرا به x 0، که عناصر آن xn بزرگتر (کمتر) x 0 هستند، دنباله مربوطه است. (2) به A همگرا می شود.
این به صورت نمادین به صورت زیر نوشته شده است:
$$ \ lim_ (x \ تا x_0 +) f (x) = A \; \ چپ (\ lim_ (x \ تا x_0-) f (x) = A \ راست) $$
می توانید یک تعریف معادل از محدودیت های یک طرفه یک تابع "در زبان \ (\ varepsilon - \ delta \)" ارائه دهید:
تعریفعدد A حد راست (چپ) تابع f (x) در نقطه x 0 نامیده می شود اگر برای هر \ (\ varepsilon> 0 \) \ (\ delta> 0 \) وجود داشته باشد به طوری که برای همه x راضی کننده باشد. نابرابری های \ (x_0 ورودی های نمادین:
عدد ثابت آتماس گرفت حد دنباله ها(x n) اگر برای هر عدد مثبت دلخواه کوچک باشدε > 0 یک عدد N وجود دارد که همه مقادیر را نشان می دهد x n، که برای آن n> N، نابرابری را برآورده می کند
| x n - a |< ε. (6.1)
آنها آن را به صورت زیر می نویسند: یا x n →آ.
نابرابری (6.1) معادل نابرابری مضاعف است
الف - ε< x n < a + ε, (6.2)
به این معنی که نقاط x n، با شروع از مقداری n> N، در داخل بازه (a-ε، a + ε ) یعنی به هر کوچکی بیفتندε -همسایگی نقطه آ.
دنباله ای که دارای حد باشد نامیده می شود همگرا، در غیر این صورت - واگرا.
مفهوم حد یک تابع تعمیم مفهوم حد یک دنباله است، زیرا حد یک دنباله را می توان حد یک تابع x n = f (n) یک آرگومان عدد صحیح در نظر گرفت. n.
اجازه دهید تابع f (x) داده شود و اجازه دهید آ - نقطه حددامنه این تابع D (f)، یعنی نقطه ای که هر همسایگی آن شامل نقاطی از مجموعه D (f) غیر از آ... نقطه آممکن است به مجموعه D (f) تعلق داشته باشد یا نباشد.
تعریف 1.عدد ثابت A نامیده می شود حد کارکرد f (x) در x →اگر برای هر دنباله ای (xn) از مقادیر آرگومان تمایل به آ، دنباله های مربوطه (f (x n)) دارای حد A یکسان هستند.
این تعریف نامیده می شود تعریف حد یک تابع طبق هاینه،یا " به زبان سکانس ها”.
تعریف 2... عدد ثابت A نامیده می شود حد کارکرد f (x) در x →a اگر، با تعیین یک عدد مثبت دلخواه و کوچک ε، می توان چنین δ را پیدا کرد> 0 (بسته به ε) که برای همه ایکسدراز کشیده درε-همسایگی های عدد آ، یعنی برای ایکسارضای نابرابری
0 <
x-a< ε
، مقادیر تابع f (x) در آن قرار خواهد گرفتε-همسایگی عدد A، یعنی.| f (x) -A |<
ε.
این تعریف نامیده می شود تعریف حد کوشی یک تابع،یا «در زبان ε - δ “.
تعاریف 1 و 2 معادل هستند. اگر تابع f (x) به صورت x →یک دارد حدبرابر A، این به صورت نوشته می شود
. (6.3)
در صورتی که دنباله (f (xn)) برای هر روش تقریبی به طور نامحدود افزایش (یا کاهش مییابد) ایکستا حد شما آ، سپس می گوییم که تابع f (x) دارد محدودیت بی پایان،و آن را به صورت زیر بنویسید:
یک متغیر (یعنی یک دنباله یا تابع) که حد آن صفر است نامیده می شود ارزش بی نهایت کوچک
متغیری که حد آن بی نهایت است نامیده می شود بی نهایت بزرگ.
برای یافتن حد در عمل از قضایای زیر استفاده کنید.
قضیه 1 ... اگر هر محدودیتی وجود دارد
(6.4)
(6.5)
(6.6)
اظهار نظر... عباراتی مانند 0/0، ∞/∞, ∞-∞ , 0*∞ , - نامشخص هستند، برای مثال نسبت دو کمیت بی نهایت کوچک یا بی نهایت بزرگ، و یافتن حدی از این نوع «افشای عدم قطعیت ها» نامیده می شود.
قضیه 2. (6.7)
آن ها شما می توانید به حد در پایه درجه با یک توان ثابت بروید، به ویژه، ;
(6.8)
(6.9)
قضیه 3.
(6.10)
(6.11)
جایی که ه » 2.7 پایه لگاریتم طبیعی است. فرمول های (6.10) و (6.11) اولین نامیده می شوند حد فوق العادهو دومین حد قابل توجه.
پیامدهای فرمول (6.11) نیز در عمل استفاده می شود:
(6.12)
(6.13)
(6.14)
به ویژه حد
اگر x → a و همزمان x> a، سپس x می نویسند→ a + 0. اگر به طور خاص، a = 0، به جای نماد 0 + 0، +0 را بنویسید. به طور مشابه، اگر x →a و علاوه بر این، x a-0. شماره و بر این اساس فراخوانی می شوند محدود در سمت راستو محدود باقی مانده است کارکرد f (x) در نقطه آ... برای اینکه حدی از تابع f (x) به صورت x → وجود داشته باشدa لازم و کافی است تا
... تابع f (x) فراخوانی می شود مداوم در نقطه x 0 اگر محدودیت داشته باشد
. (6.15)
شرط (6.15) را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:
,
یعنی عبور از حد تحت علامت تابع در صورتی امکان پذیر است که در یک نقطه معین پیوسته باشد.
اگر مساوات (6.15) نقض شود، گفته می شود در x = x o عملکرد f (x) این دارد زنگ تفريح.تابع y = 1 / x را در نظر بگیرید. دامنه این تابع مجموعه است آر، به جز x = 0. نقطه x = 0 نقطه حدی مجموعه D (f) است، زیرا در هر همسایگی آن، یعنی، هر بازه باز حاوی نقطه 0 حاوی نقاطی از D (f) است، اما خود به این مجموعه تعلق ندارد. مقدار f (x o) = f (0) تعریف نشده است، بنابراین تابع در نقطه x o = 0 ناپیوستگی دارد.
تابع f (x) فراخوانی می شود پیوسته در سمت راست در نقطه x o، اگر حد
,
و پیوسته در نقطه باقی مانده است x o، اگر حد
تداوم یک تابع در یک نقطه x oمعادل تداوم آن در این نقطه در سمت راست و چپ است.
برای اینکه تابع در نقطه پیوسته باشد x oمثلاً در سمت راست لازم است اولاً حد محدودی وجود داشته باشد و ثانیاً این حد برابر f (x o) باشد. بنابراین، اگر حداقل یکی از این دو شرط برآورده نشود، تابع دارای ناپیوستگی خواهد بود.
1. اگر حد وجود داشته باشد و برابر با f (x o) نباشد، می گویند عملکرد f (x) در نقطه x o دارد شکست از نوع اول،یا جهش.
2. اگر حد است+ ∞ یا -∞ یا وجود ندارد، سپس می گویند که در نقطه x o تابع دارای شکاف است نوع دوم.
به عنوان مثال، تابع y = ctg x برای x→ +0 حدی برابر با + ∞ دارداز این رو، در نقطه x = 0 دارای ناپیوستگی نوع دوم است. تابع y = E (x) (قسمت صحیح از ایکس) در نقاطی با ابسیساهای اعداد صحیح دارای ناپیوستگی های نوع اول یا پرش است.
تابعی که در هر نقطه از بازه پیوسته باشد نامیده می شود مداوم v یک تابع پیوسته به صورت یک منحنی جامد نشان داده می شود.
بسیاری از مشکلات مرتبط با رشد مداوم هر کمیت منجر به دومین حد قابل توجه می شود. چنین وظایفی برای مثال عبارتند از: رشد سهم طبق قانون بهره مرکب، رشد جمعیت کشور، تجزیه مواد رادیواکتیو، تولید مثل باکتری ها و غیره.
در نظر گرفتن نمونه Ya.I. Perelmanتفسیری از عدد ارائه می دهد هدر مسئله بهره مرکب عدد همحدودیتی وجود دارد ... در بانک های پس انداز سالانه پول بهره به سرمایه ثابت اضافه می شود. اگر اتصال بیشتر انجام شود، سرمایه سریعتر رشد می کند، زیرا مقدار زیادی در شکل گیری سود نقش دارد. بیایید یک مثال کاملاً نظری و بسیار ساده را در نظر بگیریم. بگذارید بانک 100 den بگذارد. واحدها با نرخ 100% در سال. اگر پول بهره فقط پس از یک سال به سرمایه ثابت اضافه شود، در این تاریخ 100 den. واحدها به 200 واحد پولی تبدیل می شود. حالا بیایید ببینیم چه چیزی به 100 den تبدیل می شود. در صورتی که هر شش ماه یکبار پول بهره به سرمایه ثابت اضافه شود. بعد از نیم سال 100 den. واحدها به 100 افزایش خواهد یافت×
1.5 = 150 و شش ماه بعد - 150×
1.5 = 225 (واحد پولی). اگر اتصال هر 1/3 سال انجام شود، پس از سال 100 den. واحدها به 100 تبدیل شود× (1 +1/3) 3 اینچ 237 (واحد پولی). بازه زمانی پیوستن به پول با بهره را تا 0.1 سال، تا 0.01 سال، تا 0.001 سال و غیره افزایش خواهیم داد. سپس از 100 دن. واحدها بعد از یک سال معلوم می شود:
100 × (1 +1/10) 10 "259 (واحد پولی)،
100 × (1 + 1/100) 100 * 270 (واحد پولی)،
100 × (1 + 1/1000) 1000 * 271 (واحد پولی).
با کاهش نامحدود در شرایط ضمیمه بهره، سرمایه تعهدی بینهایت رشد نمیکند، بلکه به حد معینی نزدیک میشود که تقریباً برابر با 271 است. سرمایه تخصیصیافته 100% در سال نمیتواند بیش از 2.71 برابر افزایش یابد، حتی اگر مبلغ تعهدی. بهره هر ثانیه به سرمایه اضافه می شد زیرا حد
مثال 3.1.با استفاده از تعریف حد یک دنباله عددی، ثابت کنید که دنباله x n = (n-1) / n دارای حدی برابر با 1 است.
راه حل.ما باید ثابت کنیم که هر چه باشدε ما> 0 را در نظر نگرفتیم، برای آن یک عدد طبیعی N وجود دارد به طوری که برای همه n N نابرابری زیر برقرار است:| x n -1 |< ε.
هر e> 0 را بگیرید. x n -1 = (n + 1) / n - 1 = 1 / n، سپس برای یافتن N کافی است نابرابری 1 / n را حل کنیم.< ه. بنابراین n> 1 / e و بنابراین، N را می توان به عنوان قسمت صحیح 1 / در نظر گرفت. e، N = E (1 / e ). بنابراین ما ثابت کردیم که حد.
مثال 3.2
... حد یک دنباله را که با یک جمله مشترک داده می شود، پیدا کنید .
راه حل.قضیه حد مجموع را اعمال می کنیم و حد هر جمله را می یابیم. برای n→ ∞ صورت و مخرج هر جمله به بی نهایت میل می کند و ما نمی توانیم مستقیماً قضیه حد نصاب را اعمال کنیم. بنابراین، ابتدا تبدیل می کنیم x nبا تقسیم صورت و مخرج جمله اول بر n 2، و دوم در n... سپس با اعمال حد نصاب و قضیه حد مجموع، متوجه میشویم:
.
مثال 3.3. ... پیدا کردن .
راه حل.
.
در اینجا از قضیه حد درجه استفاده کرده ایم: حد درجه برابر با درجه حد پایه است.
مثال 3.4
... پیدا کردن ( ).
راه حل.اعمال قضیه اختلاف حدی غیرممکن است، زیرا ما عدم قطعیت شکل را داریم ∞-∞ ... فرمول عضو مشترک را تبدیل می کنیم:
.
مثال 3.5 ... تابع f (x) = 2 1 / x داده شده است. ثابت کنید که محدودیتی وجود ندارد.
راه حل.اجازه دهید از تعریف 1 حد یک تابع بر حسب یک دنباله استفاده کنیم. دنباله ای (xn) را در نظر بگیرید که به 0 همگرا می شود، یعنی. اجازه دهید نشان دهیم که مقدار f (xn) = برای دنباله های مختلف رفتار متفاوتی دارد. اجازه دهید x n = 1 / n. بدیهی است، پس از آن حد اجازه دهید اکنون به عنوان انتخاب کنیم x nدنباله ای با عبارت مشترک x n = -1 / n، همچنین به سمت صفر گرایش دارد.
بنابراین محدودیتی وجود ندارد.
مثال 3.6 ... ثابت کنید که محدودیتی وجود ندارد.
راه حل.اجازه دهید x 1، x 2، ...، x n، ... دنباله ای باشد که برای آن
... چگونه دنباله (f (x n)) = (sin x n) برای x های مختلف رفتار می کند → ∞
اگر x n = p n، آنگاه sin x n = sin p n = 0 برای همه nو حد اگر
x n = 2 p n + p / 2، سپس sin x n = sin (2 p n + p / 2) = sin p / 2 = 1 برای همه nو از این رو محدودیت. پس وجود ندارد.
ویجت برای محاسبه محدودیت ها به صورت آنلاین
در پنجره بالا به جای sin (x) / x تابعی را که می خواهید حد آن را پیدا کنید وارد کنید. در پنجره پایین عددی را که x تمایل دارد وارد کنید و دکمه Calcular را فشار دهید، حد مورد نظر را بدست آورید. و اگر در پنجره نتیجه در گوشه سمت راست بالای نمایش مراحل را کلیک کنید، یک راه حل دقیق دریافت خواهید کرد.
قوانین ورود تابع: sqrt (x) - ریشه مربع، cbrt (x) - ریشه مکعب، exp (x) - توان، ln (x) - لگاریتم طبیعی، sin (x) - سینوس، cos (x) - کسینوس، tan (x) مماس است، cot (x) کوتانژانت است، آرکسین (x) آرکسینوس است، آرکوس (x) کسینوس معکوس است، آرکتان (x) مماس قوس است. نشانه ها: * ضرب، / تقسیم، ^ توان، به جای بی نهایتبی نهایت. به عنوان مثال: تابع مانند این sqrt وارد می شود (tan (x / 2)).
راه حل محدودیت های عملکرد آنلاین... مقدار محدود یک تابع یا دنباله تابعی را در یک نقطه پیدا کنید، محاسبه کنید نهاییمقدار تابع در بی نهایت تعیین همگرایی یک سری اعداد و خیلی بیشتر به لطف سرویس آنلاین ما انجام می شود -. ما به شما اجازه میدهیم محدودیتهای عملکرد خود را بهسرعت و با دقت آنلاین پیدا کنید. شما خودتان متغیر تابع و حدی که آرزو دارد را وارد کنید، سرویس anash تمام محاسبات را برای شما انجام می دهد و پاسخی دقیق و ساده می دهد. و برای یافتن محدودیت آنلاینشما می توانید هر دو سری عددی و توابع تحلیلی حاوی ثابت های حرفی را وارد کنید. در این حالت، محدودیت تابع یافت شده، این ثابت ها را به عنوان آرگومان های ثابت در عبارت در بر خواهد داشت. خدمات ما هرگونه مشکل پیچیده پیدا کردن را حل می کند محدودیت های آنلاین، کافی است تابع و نقطه ای که باید محاسبه شود را مشخص کنید محدودیت عملکرد... با محاسبه محدودیت های آنلاین، می توانید از روش ها و قوانین مختلفی برای حل آنها استفاده کنید و در عین حال نتیجه را بررسی کنید حل محدودیت های آنلایندر سایت www.site ، که منجر به انجام موفقیت آمیز کار می شود - از اشتباهات و اشتباهات خود جلوگیری خواهید کرد. یا می توانید کاملاً به ما اعتماد کنید و از نتیجه ما در کار خود استفاده کنید، بدون اینکه تلاش و زمان اضافی برای محاسبات مستقل حد تابع صرف کنید. ما اجازه ورود محدودیت هایی مانند بی نهایت را می دهیم. لازم است عبارت مشترک دنباله عددی وارد شود و www.siteمقدار را محاسبه خواهد کرد محدود کردن آنلاینبه اضافه یا منهای بی نهایت.
یکی از مفاهیم اساسی آنالیز ریاضی است محدودیت عملکردو محدودیت توالیدر یک نقطه و در بی نهایت، مهم است که بتوانیم به درستی حل کنیم محدودیت ها... با خدمات ما، این کار دشواری نخواهد بود. راه حلی ساخته شده است محدودیت های آنلایندر عرض چند ثانیه، پاسخ دقیق و کامل است. مطالعه حساب دیفرانسیل و انتگرال با شروع می شود عبور به حد, محدودیت هاتقریباً در تمام زمینه های ریاضیات عالی استفاده می شود، بنابراین داشتن یک سرور در دسترس است راه حل های آنلاین را محدود کنید، که سایت است.
حد تابع در بی نهایت:
| f (x) - a |< ε
при |x| >ن
تعیین حد کوشی
اجازه دهید تابع f (ایکس)در برخی از همسایگی های نقطه در بی نهایت، برای | x | تعریف شده است > عدد a حد تابع نامیده می شود f (ایکس)به عنوان x به بی نهایت ()، اگر برای هر عدد مثبت دلخواه کوچک ε باشد > 0
، یک عدد N ε وجود دارد > کبسته به ε به طوری که برای همه x، | x | > N ε، مقادیر تابع متعلق به همسایگی ε نقطه a است:
| f (x) - a |< ε
.
حد یک تابع در بی نهایت به صورت زیر نشان داده می شود:
.
یا در.
نماد زیر نیز اغلب استفاده می شود:
.
بیایید این تعریف را با استفاده از نمادهای منطقی وجود و جهان شمول بنویسیم:
.
این فرض می کند که مقادیر در محدوده تابع هستند.
محدودیت های یک طرفه
حد چپ تابع در بی نهایت:
| f (x) - a |< ε
при x < -N
اغلب مواردی وجود دارد که تابع فقط برای مقادیر مثبت یا منفی متغیر x (به طور دقیق تر، در مجاورت نقطه یا) تعریف می شود. همچنین محدودیت در بی نهایت برای مقادیر x مثبت و منفی می تواند مقادیر متفاوتی داشته باشد. سپس از محدودیت های یک طرفه استفاده کنید.
حد چپ در بی نهایتیا حدی که x میل به منهای بی نهایت () دارد به صورت زیر تعریف می شود:
.
حد راست در بی نهایتیا حدی که x تمایل دارد به اضافه بی نهایت ():
.
حدود یک طرفه در بی نهایت اغلب به صورت زیر نشان داده می شود:
;
.
حد نامتناهی یک تابع در بی نهایت
حد نامتناهی یک تابع در بی نهایت:
| f (x) | > M برای | x | > ن
تعیین حد نامتناهی با توجه به کوشی
اجازه دهید تابع f (ایکس)در برخی از همسایگی های نقطه در بی نهایت، برای | x | تعریف شده است > K، که در آن K یک عدد مثبت است. حد تابع f (ایکس)همانطور که x به بی نهایت میل می کند ()، برابر است با بی نهایتاگر برای هر عدد دلخواه بزرگ M > 0
، یک عدد N M وجود دارد > کبسته به M به طوری که برای همه x، | x | > N M، مقادیر تابع متعلق به همسایگی نقطه در بی نهایت است:
| f (x) | > م.
حد نامتناهی که x تمایل به بی نهایت دارد به صورت زیر نشان داده می شود:
.
یا در.
با استفاده از نمادهای منطقی وجود و جهان شمول، تعریف حد نامتناهی یک تابع را می توان به صورت زیر نوشت:
.
به همین ترتیب، تعاریف حدود نامتناهی از نشانه های معین برابر و ارائه شده است:
.
.
تعاریف حدود یک طرفه در بی نهایت.
محدودیت های سمت چپ
.
.
.
حدود درست
.
.
.
تعیین حد تابع هاینه
اجازه دهید تابع f (ایکس)در برخی از همسایگی های نقطه در بی نهایت x تعریف شده است 0
کجا یا یا
عدد a (متناهی یا بینهایت دور) را حد تابع f می گویند (ایکس)در نقطه x 0
:
,
اگر برای هر دنباله ای (x n)همگرا به x 0
:
,
که عناصر آن متعلق به همسایگی، دنباله است (f (x n))به یک همگرا می شود:
.
اگر به عنوان یک همسایگی، همسایگی یک نقطه بی نهایت دور را بدون علامت در نظر بگیریم، آنگاه تعریف حد یک تابع را به عنوان x تمایل به بی نهایت بدست می آوریم. اگر همسایگی سمت چپ یا راست نقطه را در بی نهایت x بگیریم 0 : یا، سپس تعریف حد را دریافت می کنیم زیرا x به ترتیب به منهای بی نهایت و به اضافه بی نهایت تمایل دارد.
تعاریف حد هاینه و کوشی معادل هستند.
نمونه هایی از
مثال 1
با استفاده از تعریف کوشی، آن را نشان دهید
.
اجازه دهید نماد را معرفی کنیم:
.
بیایید دامنه تابع را پیدا کنیم. از آنجایی که صورت و مخرج کسر چند جمله ای هستند، تابع برای همه x به جز نقاطی که مخرج در آنها ناپدید می شود، تعریف می شود. بیایید این نکات را پیدا کنیم. معادله درجه دوم را حل می کنیم. ;
.
ریشه معادله:
;
.
از آن زمان و.
بنابراین، تابع در تعریف شده است. در آینده از آن استفاده خواهیم کرد.
اجازه دهید تعریف حد محدود یک تابع در بی نهایت را با توجه به کوشی بنویسیم:
.
ما تفاوت را تغییر می دهیم:
.
صورت و مخرج را بر تقسیم و در آن ضرب کنید -1
:
.
بگذار باشد.
سپس
;
;
;
.
بنابراین، ما متوجه شدیم که برای
.
.
از این رو نتیجه می شود که
در، و.
از آنجایی که همیشه می توانید آن را افزایش دهید، آن را بگیرید. سپس برای هر کدام،
در .
معنیش اینه که .
مثال 2
بگذار باشد.
با استفاده از تعریف حد کوشی، نشان دهید که:
1)
;
2)
.
1) راه حل به عنوان x تمایل به منهای بی نهایت دارد
از آنجا که، پس تابع برای همه x تعریف شده است.
اجازه دهید تعریف حد تابع را در برابر منهای بی نهایت بنویسیم:
.
بگذار باشد. سپس
;
.
بنابراین، ما متوجه شدیم که برای
.
اعداد مثبت را وارد کنید و:
.
نتیجه این است که برای هر عدد مثبت M، یک عدد وجود دارد، بنابراین برای،
.
معنیش اینه که .
2) راه حل به عنوان x تمایل دارد به اضافه بی نهایت
بیایید تابع اصلی را تبدیل کنیم. صورت و مخرج کسر را در ضرب کنید و فرمول تفاضل مربع ها را اعمال کنید:
.
ما داریم:
.
اجازه دهید تعریف حد مناسب یک تابع را برای:
.
بیایید نماد را معرفی کنیم:.
ما تفاوت را تغییر می دهیم:
.
صورت و مخرج را در:
.
بگذار باشد
.
سپس
;
.
بنابراین، ما متوجه شدیم که برای
.
اعداد مثبت را وارد کنید و:
.
از این رو نتیجه می شود که
در و.
از آنجایی که این برای هر عدد مثبت صادق است، پس
.
منابع:
سانتی متر. نیکولسکی. دوره تحلیل ریاضی. جلد 1. مسکو، 1983.