§ 2. ПРЕДЕЛ ФУНКЦИИ
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
1. Число
называется пределом функции
при х, стремящемся к а, если для любого положительного числа
найдется такое положительное число
что при всех
удовлетворяющих неравенству
справедливо неравенство
При этом употребляют запись
2. Так как неравенство
равносильно двойному неравенству
а неравенство
— двойному неравенству
то определение предела функции в точке можно дать в такой форме: число
есть предел функции
при
если, какова бы ни была е-окрестность точки
найдется такая
-окрестность точки а, что для любого значения
принадлежащего
-окрестности точки а, значение
принадлежит е-окрестности точки
(рис. 178).
3. Из определения предела функции следует, что функция должна быть определена на промежутке
кроме, возможно, самой точки а.
4. Теорема. Если функция
имеет предел при
, то этот предел единственный.
5. Практически предел функции в точке находят не на основании определения предела функции, а на основании теорем о пределе функции, аналогичных теоремам о пределе числовой последовательности.
6. Теоремы о пределе суммы, произведения и частного.
Если при
о существуют пределы функций
где
Рис. 178
Следствие,
где
— постоянный множитель.
Из этих теорем вытекает, в частности, что предел многочлена
при
равен
УПРАЖНЕНИЯ С РЕШЕНИЯМИ
1. Доказать, что
Решение. Зададим произвольное
и покажем, что существует
такое, что из неравенства
вытекает неравенство
. Имеем
Значит, если положить
то выполнение неравенства
влечет за собой выполнение неравенства
. Таким образом, согласно определению заключаем, что
2. Найти: 1) 2)
Решение. 1) Так как
то по теореме о пределе частного получаем, что
2) Здесь при
и числитель, и знаменатель обращаются в нуль, поэтому теоремой о пределе частного пользоваться нельзя.
Заметим, что
Так как при вычислении предела при
предполагается, что
, то дробь можно сократить на
. В результате получаем