Kira had. Had Luar Biasa
Had fungsi pada infiniti:
|f(x) - a|< ε
при |x| >N
Penentuan had Cauchy
Biarkan fungsi f (x) ditakrifkan dalam kejiranan tertentu titik pada infiniti, dengan |x| > Nombor a dipanggil had fungsi f (x) kerana x cenderung kepada infiniti (), jika ada, walau bagaimanapun kecil, nombor positif ε > 0
, terdapat nombor N ε >K, bergantung pada ε, yang untuk semua x, |x| > N ε, nilai fungsi kepunyaan ε-kejiranan titik a:
|f (x) - a|< ε
.
Had fungsi pada infiniti dilambangkan seperti berikut:
.
Atau di .
Notasi berikut juga sering digunakan:
.
Mari kita tulis definisi ini menggunakan simbol logik kewujudan dan kesejagatan:
.
Ini mengandaikan bahawa nilai adalah milik domain fungsi.
Had berat sebelah
Had kiri fungsi pada infiniti:
|f(x) - a|< ε
при x < -N
Selalunya terdapat kes di mana fungsi ditakrifkan hanya untuk positif atau nilai negatif pembolehubah x (lebih tepat di sekitar titik atau ). Juga, had pada infiniti untuk nilai positif dan negatif x boleh ada makna yang berbeza. Kemudian had berat sebelah digunakan.
Had kiri pada infiniti atau had sebagai x cenderung kepada tolak infiniti () ditakrifkan seperti berikut:
.
Had kanan pada infiniti atau had kerana x cenderung kepada tambah infiniti ():
.
Had satu sisi pada infiniti selalunya dilambangkan seperti berikut:
;
.
Had tak terhingga fungsi pada tak terhingga
Had tak terhingga fungsi pada tak terhingga:
|f(x)| > M untuk |x| >N
Definisi had tak terhingga mengikut Cauchy
Biarkan fungsi f (x) ditakrifkan dalam kejiranan tertentu titik pada infiniti, dengan |x| > K, di mana K - nombor positif. Had fungsi f (x) kerana x cenderung kepada infiniti (), adalah sama dengan infiniti, kalau untuk sesiapa pun, sewenang-wenangnya bilangan yang besar M > 0
, terdapat nombor seperti itu N M >K, bergantung pada M, yang untuk semua x, |x| > N M , nilai fungsi kepunyaan kejiranan titik pada infiniti:
|f (x) | >M.
Had tak terhingga kerana x cenderung kepada tak terhingga dilambangkan seperti berikut:
.
Atau di .
Dengan menggunakan simbol logik kewujudan dan kesejagatan, takrifan had tak terhingga fungsi boleh ditulis seperti berikut:
.
Begitu juga, takrifan had tak terhingga bagi tanda tertentu bersamaan dan diperkenalkan:
.
.
Takrifan had berat sebelah pada infiniti.
Had kiri.
.
.
.
Had yang betul.
.
.
.
Penentuan had fungsi mengikut Heine
Biarkan fungsi f (x) ditakrifkan pada beberapa kejiranan titik x pada infiniti 0
, di mana atau atau .
Nombor a (terhingga atau pada infiniti) dipanggil had fungsi f (x) pada titik x 0
:
,
jika untuk sebarang urutan (xn), menumpu kepada x 0
:
,
yang unsur-unsurnya tergolong dalam kejiranan, urutan (f(xn)) menumpu kepada:
.
Jika kita ambil sebagai kejiranan kejiranan titik tidak bertanda pada infiniti: , maka kita memperoleh takrifan had fungsi kerana x cenderung kepada infiniti, . 0 Jika kita mengambil kejiranan sebelah kiri atau sebelah kanan titik x pada infiniti
: atau , maka kita memperoleh takrifan had kerana x cenderung kepada tolak infiniti dan tambah infiniti, masing-masing.
Takrifan Heine dan Cauchy bagi had adalah setara.
Contoh
Contoh 1
.
Menggunakan definisi Cauchy untuk menunjukkannya
.
Mari kita perkenalkan notasi berikut:
.
Mari cari domain takrifan fungsi tersebut.
;
.
Oleh kerana pengangka dan penyebut pecahan adalah polinomial, fungsi ditakrifkan untuk semua x kecuali titik di mana penyebutnya hilang. Mari cari titik-titik ini. Menyelesaikan persamaan kuadratik. ;
Punca-punca persamaan:
Sejak , kemudian dan .
.
Oleh itu fungsi ditakrifkan pada .
.
Kami akan menggunakan ini kemudian. -1
:
.
Mari kita tuliskan takrifan had terhingga fungsi pada infiniti mengikut Cauchy:
Mari ubah perbezaan:
;
;
;
.
Bahagikan pengangka dan penyebut dengan dan darab dengan
.
.
biarlah .
Kemudian
Jadi, kami mendapati bahawa apabila ,
Ia berikutan itu
pada , dan .
Oleh kerana anda sentiasa boleh meningkatkannya, mari ambil .
Mari kita tuliskan takrifan had terhingga fungsi pada infiniti mengikut Cauchy:
Kemudian bagi sesiapa sahaja,
1)
;
2)
.
di .
Ini bermakna bahawa .
Contoh 2
.
Menggunakan definisi Cauchy bagi had, tunjukkan bahawa:
;
.
Bahagikan pengangka dan penyebut dengan dan darab dengan
.
1) Penyelesaian kerana x cenderung kepada tolak infiniti
.
Oleh kerana , fungsi ditakrifkan untuk semua x.
.
Mari kita tulis takrifan had fungsi yang sama dengan tolak infiniti:
biarlah .
Kemudian
.
Masukkan nombor positif dan:
.
Ia berikutan bahawa untuk sebarang nombor positif M, terdapat nombor, supaya untuk ,
.
Ini bermakna bahawa .
Oleh itu fungsi ditakrifkan pada .
.
2) Penyelesaian sebagai x cenderung kepada tambah infiniti
.
Mari kita ubah fungsi asal. Darabkan pengangka dan penyebut pecahan dengan dan gunakan rumus selisih kuasa dua:
.
Mari ubah perbezaan:
;
.
Bahagikan pengangka dan penyebut dengan dan darab dengan
.
1) Penyelesaian kerana x cenderung kepada tolak infiniti
.
biarlah .
Kami ada:
Mari kita tulis takrifan had kanan fungsi di:
.
Mari kita perkenalkan notasi: .
Darabkan pengangka dan penyebut dengan:
Artikel ini: "Had Luar Biasa Kedua" ditumpukan kepada pendedahan dalam had ketidakpastian bentuk:
$ \bigg[\frac(\infty)(\infty)\bigg]^\infty $ dan $ ^\infty $.
Juga, ketidakpastian sedemikian boleh didedahkan menggunakan logaritma fungsi eksponen, tetapi ini adalah kaedah penyelesaian lain, yang akan dibincangkan dalam artikel lain.
Formula dan akibatnya
Formula had kedua yang luar biasa ditulis seperti berikut: $$ \lim_(x \hingga \infty) \bigg (1+\frac(1)(x)\bigg)^x = e, \text( di mana ) e \approx 2.718 $$
Ia mengikuti daripada formula akibat, yang sangat mudah digunakan untuk menyelesaikan contoh dengan had: $$ \lim_(x \to \infty) \bigg (1 + \frac(k)(x) \bigg)^x = e^k, \text( di mana ) k \in \mathbb(R) $$ $$ \lim_(x \to \infty) \bigg (1 + \frac(1)(f(x)) \bigg)^(f(x)) = e $ $ $$ \lim_(x \hingga 0) \bigg (1 + x \bigg)^\frac(1)(x) = e $$
Perlu diingat bahawa had luar biasa kedua tidak selalu boleh digunakan untuk fungsi eksponen, tetapi hanya dalam kes di mana asasnya cenderung kepada perpaduan. Untuk melakukan ini, mula-mula mengira secara mental had asas, dan kemudian buat kesimpulan. Semua ini akan dibincangkan dalam contoh penyelesaian.
Contoh penyelesaian
Mari kita lihat contoh penyelesaian menggunakan formula langsung dan akibatnya. Kami juga akan menganalisis kes di mana formula tidak diperlukan. Cukuplah dengan menulis jawapan sedia sahaja.
Contoh 1 |
Cari had $ \lim_(x\to\infty) \bigg(\frac(x+4)(x+3) \bigg)^(x+3) $ |
Penyelesaian |
Mari kita gantikan infiniti ke dalam had dan lihat ketidakpastian: $$ \lim_(x\to\infty) \bigg(\frac(x+4)(x+3) \bigg)^(x+3) = \bigg (\frac (\infty)(\infty)\bigg)^\infty $$ Mari cari had tapak: $$ \lim_(x\to\infty) \frac(x+4)(x+3)= \lim_(x\to\infty) \frac(x(1+\frac (4)() x)))(x(1+\frac(3)(x))) = 1 $$ Ada sebab sama dengan satu, yang bermaksud ia sudah boleh menggunakan had kedua yang luar biasa. Untuk melakukan ini, mari laraskan asas fungsi kepada formula dengan menolak dan menambah satu: $$ \lim_(x\to\infty) \bigg(1 + \frac(x+4)(x+3) - 1 \bigg)^(x+3) = \lim_(x\to\infty) \ bigg(1 + \frac(1)(x+3) \bigg)^(x+3) = $$ Mari kita lihat akibat kedua dan tuliskan jawapannya: $$ \lim_(x\to\infty) \bigg(1 + \frac(1)(x+3) \bigg)^(x+3) = e $$ Jika anda tidak dapat menyelesaikan masalah anda, hantarkan kepada kami. Kami akan memberikan penyelesaian terperinci. Anda akan dapat melihat kemajuan pengiraan dan mendapatkan maklumat. Ini akan membantu anda mendapatkan gred anda daripada guru anda tepat pada masanya! |
Jawab |
$$ \lim_(x\to\infty) \bigg(1 + \frac(1)(x+3) \bigg)^(x+3) = e $$ |
Contoh 4 |
Selesaikan had $ \lim_(x\to \infty) \bigg (\frac(3x^2+4)(3x^2-2) \bigg) ^(3x) $ |
Penyelesaian |
Kami mencari had tapak dan melihat bahawa $ \lim_(x\to\infty) \frac(3x^2+4)(3x^2-2) = 1 $, yang bermaksud kita boleh menggunakan had kedua yang luar biasa. Mengikut pelan standard, kami menambah dan menolak satu daripada asas darjah: $$ \lim_(x\kepada \infty) \bigg (1+\frac(3x^2+4)(3x^2-2)-1 \bigg) ^(3x) = \lim_(x\to \infty ) \bigg (1+\frac(6)(3x^2-2) \bigg) ^(3x) = $$ Kami melaraskan pecahan kepada formula nota ke-2. had: $$ = \lim_(x\hingga \infty) \bigg (1+\frac(1)(\frac(3x^2-2)(6)) \bigg) ^(3x) = $$ Sekarang mari kita laraskan darjah. Kuasa mesti mengandungi pecahan yang sama dengan penyebut asas $ \frac(3x^2-2)(6) $. Untuk melakukan ini, darab dan bahagikan darjah dengannya, dan teruskan menyelesaikan: $$ = \lim_(x\kepada \infty) \bigg (1+\frac(1)(\frac(3x^2-2)(6)) \bigg) ^(\frac(3x^2-2) (6) \cdot \frac(6)(3x^2-2)\cdot 3x) = \lim_(x\to \infty) e^(\frac(18x)(3x^2-2)) = $$ Had yang terletak dalam kuasa pada $ e $ adalah sama dengan: $ \lim_(x\to \infty) \frac(18x)(3x^2-2) = 0 $. Oleh itu, meneruskan penyelesaian yang kami ada: |
Jawab |
$$ \lim_(x\hingga \infty) \bigg (\frac(3x^2+4)(3x^2-2) \bigg) ^(3x) = 1 $$ |
Mari kita periksa kes-kes di mana masalahnya adalah serupa dengan had kedua yang luar biasa, tetapi boleh diselesaikan tanpanya.
Dalam artikel: "Had Luar Biasa Kedua: Contoh Penyelesaian" formula, akibatnya dianalisis dan jenis masalah biasa mengenai topik ini diberikan.
Nombor tetap A dipanggil had urutan(x n ), jika bagi sebarang nombor positif yang kecil sewenang-wenangnyaε > 0 terdapat nombor N yang mempunyai semua nilai x n, yang mana n>N, memenuhi ketaksamaan
|x n - a|< ε. (6.1)
Tuliskannya seperti berikut: atau x n → a.
Ketaksamaan (6.1) adalah bersamaan dengan ketaksamaan berganda
a- ε< x n < a + ε, (6.2)
yang bermaksud bahawa mata x n, bermula dari beberapa nombor n>N, terletak di dalam selang (a-ε, a+ ε ), iaitu jatuh ke dalam mana-mana kecilε -kejiranan sesuatu titik A.
Urutan yang mempunyai had dipanggil konvergen, jika tidak - mencapah.
Konsep had fungsi ialah generalisasi konsep had jujukan, kerana had jujukan boleh dianggap sebagai had fungsi x n = f(n) hujah integer n.
Biarkan fungsi f(x) diberikan dan biarkan a - titik had domain takrifan fungsi ini D(f), i.e. titik sedemikian, mana-mana kejiranan yang mengandungi titik set D(f) selain daripada a. titik a mungkin atau mungkin tidak tergolong dalam set D(f).
Definisi 1.Nombor pemalar A dipanggil had fungsi f(x) di x→a, jika untuk sebarang jujukan (x n ) nilai hujah yang cenderung kepada A, jujukan yang sepadan (f(x n)) mempunyai had A yang sama.
Definisi ini dipanggil dengan mentakrifkan had fungsi mengikut Heine, atau" dalam bahasa urutan”.
Definisi 2. Nombor pemalar A dipanggil had fungsi f(x) di x→a, jika, dengan menyatakan nombor positif sewenang-wenangnya kecil ε, seseorang boleh mencari δ sedemikian>0 (bergantung pada ε), yang untuk semua orang x, baring dalamε-kejiranan nombor A, iaitu Untuk x, memuaskan ketidaksamaan
0 <
x-a< ε
, nilai fungsi f(x) akan terletak padaε-kejiranan nombor A, i.e.|f(x)-A|<
ε.
Definisi ini dipanggil dengan mentakrifkan had fungsi mengikut Cauchy, atau “dalam bahasa ε - δ “.
Takrif 1 dan 2 adalah setara. Jika fungsi f(x) sebagai x →a mempunyai had, sama dengan A, ini ditulis dalam bentuk
. (6.3)
Sekiranya urutan (f(x n)) bertambah (atau berkurang) tanpa had untuk sebarang kaedah penghampiran x kepada had anda A, maka kita akan mengatakan bahawa fungsi f(x) mempunyai had tak terhingga, dan tulis dalam bentuk:
Pembolehubah (iaitu urutan atau fungsi) yang hadnya ialah sifar dipanggil kecil tak terhingga.
Pembolehubah yang hadnya ialah infiniti dipanggil besar tak terhingga.
Untuk mencari had dalam amalan, teorem berikut digunakan.
Teorem 1 . Jika setiap had wujud
(6.4)
(6.5)
(6.6)
Komen. Ungkapan seperti 0/0, ∞/∞, ∞-∞ , 0*∞ , - tidak pasti, sebagai contoh, nisbah dua kuantiti tak terhingga kecil atau besar tak terhingga, dan mencari had jenis ini dipanggil "mendedahkan ketidakpastian."
Teorem 2. (6.7)
mereka. seseorang boleh pergi ke had berdasarkan kuasa dengan eksponen malar, khususnya, ;
(6.8)
(6.9)
Teorem 3.
(6.10)
(6.11)
di mana e » 2.7 - asas logaritma semula jadi. Formula (6.10) dan (6.11) dipanggil yang pertama had yang indah dan had kedua yang luar biasa.
Akibat formula (6.11) juga digunakan dalam amalan:
(6.12)
(6.13)
(6.14)
khususnya had,
Jika x → a dan pada masa yang sama x > a, kemudian tulis x→a + 0. Jika, khususnya, a = 0, maka bukannya simbol 0+0 tulis +0. Begitu juga jika x→a dan pada masa yang sama x a-0. Nombor dan dipanggil sewajarnya had yang betul Dan had kiri fungsi f(x) pada titik A. Untuk terdapat had bagi fungsi f(x) sebagai x→a adalah perlu dan mencukupi supaya . Fungsi f(x) dipanggil berterusan pada titik x 0 jika had
. (6.15)
Keadaan (6.15) boleh ditulis semula sebagai:
,
iaitu, laluan ke had di bawah tanda fungsi adalah mungkin jika ia berterusan pada titik tertentu.
Jika kesaksamaan (6.15) dilanggar, maka kita katakan itu di x = xo fungsi f(x) mempunyai jurang Pertimbangkan fungsi y = 1/x. Domain takrifan fungsi ini ialah set R, kecuali untuk x = 0. Titik x = 0 ialah titik had bagi set D(f), kerana dalam mana-mana kejiranannya, i.e. dalam mana-mana selang terbuka yang mengandungi titik 0, terdapat titik dari D(f), tetapi ia sendiri tidak tergolong dalam set ini. Nilai f(x o)= f(0) tidak ditakrifkan, jadi pada titik x o = 0 fungsi mempunyai ketakselanjaran.
Fungsi f(x) dipanggil berterusan di sebelah kanan pada titik x o jika had
,
Dan berterusan di sebelah kiri pada titik x o, jika had
.
Kesinambungan fungsi pada satu titik xo adalah bersamaan dengan kesinambungannya pada ketika ini ke kanan dan ke kiri.
Agar fungsi itu berterusan pada titik xo, sebagai contoh, di sebelah kanan, adalah perlu, pertama, bahawa terdapat had terhingga, dan kedua, bahawa had ini bersamaan dengan f(x o). Oleh itu, jika sekurang-kurangnya satu daripada dua syarat ini tidak dipenuhi, maka fungsi tersebut akan mengalami ketakselanjaran.
1. Jika had itu wujud dan tidak sama dengan f(x o), maka mereka berkata demikian fungsi f(x) pada titik x o mempunyai pecah jenis pertama, atau lompat.
2. Jika hadnya+∞ atau -∞ atau tidak wujud, maka mereka mengatakan bahawa dalam titik xo fungsi mempunyai ketakselanjaran jenis kedua.
Contohnya, fungsi y = cot x pada x→ +0 mempunyai had yang sama dengan +∞, yang bermaksud bahawa pada titik x=0 ia mempunyai ketakselanjaran jenis kedua. Fungsi y = E(x) (bahagian integer daripada x) pada titik dengan keseluruhan abscissas mempunyai ketakselanjaran jenis pertama, atau lompatan.
Fungsi yang berterusan pada setiap titik dalam selang dipanggil berterusan V . Fungsi selanjar diwakili oleh lengkung pepejal.
Banyak masalah yang berkaitan dengan pertumbuhan berterusan beberapa kuantiti membawa kepada had kedua yang luar biasa. Tugas sedemikian, sebagai contoh, termasuk: pertumbuhan deposit mengikut undang-undang faedah kompaun, pertumbuhan penduduk negara, pereputan bahan radioaktif, percambahan bakteria, dsb.
Mari kita pertimbangkan contoh Ya I. Perelman, memberikan tafsiran nombor e dalam masalah faedah kompaun. Nombor e ada hadnya . Dalam bank simpanan, wang faedah ditambah kepada modal tetap setiap tahun. Sekiranya penyertaan dibuat lebih kerap, maka modal berkembang lebih cepat, kerana jumlah yang lebih besar terlibat dalam pembentukan faedah. Mari kita ambil contoh teori semata-mata, sangat mudah. Biarkan 100 penafi dimasukkan ke dalam bank. unit berdasarkan 100% setahun. Jika wang faedah ditambah kepada modal tetap hanya selepas setahun, maka pada tempoh ini 100 den. unit akan bertukar menjadi 200 unit monetari. Sekarang mari kita lihat apa yang akan berubah menjadi 100 denize. unit, jika wang faedah ditambah kepada modal tetap setiap enam bulan. Selepas enam bulan, 100 den. unit akan meningkat kepada 100× 1.5 = 150, dan selepas enam bulan lagi - 150× 1.5 = 225 (den. unit). Jika penyertaan dilakukan setiap 1/3 tahun, maka selepas setahun 100 den. unit akan bertukar menjadi 100× (1 +1/3) 3" 237 (den. unit). Kami akan meningkatkan syarat untuk menambah wang faedah kepada 0.1 tahun, sehingga 0.01 tahun, sehingga 0.001 tahun, dsb. Kemudian daripada 100 den. unit selepas setahun ia akan menjadi:
100 × (1 +1/10) 10 » 259 (den. unit),
100 × (1+1/100) 100 » 270 (den. unit),
100 × (1+1/1000) 1000 » 271 (den. unit).
Dengan pengurangan tanpa had dalam syarat menambah faedah, modal terkumpul tidak berkembang selama-lamanya, tetapi menghampiri had tertentu bersamaan dengan lebih kurang 271. Modal yang didepositkan pada 100% setahun tidak boleh meningkat lebih daripada 2.71 kali, walaupun faedah terakru telah ditambah kepada modal setiap saat kerana had
Contoh 3.1.Dengan menggunakan takrifan had bagi jujukan nombor, buktikan bahawa jujukan x n =(n-1)/n mempunyai had bersamaan dengan 1.
Penyelesaian.Kita perlu membuktikannya, tidak kira apa punε > 0, tidak kira apa yang kita ambil, kerana itu terdapat nombor asli N supaya untuk semua n N ketaksamaan kekal|x n -1|< ε.
Mari kita ambil mana-mana e > 0. Sejak ; x n -1 =(n+1)/n - 1= 1/n, kemudian untuk mencari N sudah cukup untuk menyelesaikan ketaksamaan 1/n< e. Oleh itu n>1/ e dan, oleh itu, N boleh diambil sebagai bahagian integer 1/ e , N = E(1/ e ). Dengan itu kami telah membuktikan bahawa had .
Contoh 3.2 . Cari had bagi jujukan yang diberikan oleh sebutan sepunya .
Penyelesaian.Mari gunakan had teorem hasil tambah dan cari had bagi setiap sebutan. Apabila n→ ∞ pengangka dan penyebut bagi setiap sebutan cenderung kepada infiniti, dan kita tidak boleh menggunakan teorem had hasil bagi secara langsung. Oleh itu, pertama kita mengubah x n, membahagikan pengangka dan penyebut sebutan pertama dengan n 2, dan yang kedua pada n. Kemudian, menggunakan had hasil bagi dan had jumlah teorem, kita dapati:
.
Contoh 3.3. . Cari .
Penyelesaian. .
Di sini kami menggunakan had teorem darjah: had darjah adalah sama dengan darjah had asas.
Contoh 3.4 . Cari ( ).
Penyelesaian.Adalah mustahil untuk menggunakan had teorem perbezaan, kerana kita mempunyai ketidakpastian bentuk ∞-∞ . Mari kita ubah formula istilah umum:
.
Contoh 3.5 . Fungsi f(x)=2 1/x diberikan. Buktikan bahawa tiada had.
Penyelesaian.Mari kita gunakan takrifan 1 bagi had fungsi melalui jujukan. Mari kita ambil urutan ( x n ) menumpu kepada 0, i.e. Mari kita tunjukkan bahawa nilai f(x n)= berkelakuan berbeza untuk jujukan yang berbeza. Biarkan x n = 1/n. Jelas sekali, maka hadnya Marilah kita memilih sebagai x n jujukan dengan sebutan sepunya x n = -1/n, juga cenderung kepada sifar. Oleh itu tiada had.
Contoh 3.6 . Buktikan bahawa tiada had.
Penyelesaian.Biarkan x 1 , x 2 ,..., x n ,... menjadi urutan yang
. Bagaimanakah urutan (f(x n)) = (sin x n) berkelakuan untuk x n yang berbeza → ∞
Jika x n = p n, maka sin x n = sin p n = 0 untuk semua n dan had Jika
x n =2 p n+ p /2, maka sin x n = sin(2 p n+ p /2) = sin p /2 = 1 untuk semua n dan oleh itu hadnya. Jadi ia tidak wujud.
Widget untuk mengira had dalam talian
Di tetingkap atas, bukannya sin(x)/x, masukkan fungsi yang hadnya anda ingin cari. Di tetingkap bawah, masukkan nombor yang x cenderung dan klik butang Calcular, dapatkan had yang dikehendaki. Dan jika dalam tetingkap hasil anda mengklik pada Tunjukkan langkah di sudut kanan atas, anda akan mendapat penyelesaian terperinci.
Peraturan untuk memasukkan fungsi: sqrt(x) - punca kuasa dua, cbrt(x) - punca kubus, exp(x) - eksponen, ln(x) - logaritma asli, sin(x) - sinus, cos(x) - kosinus, tan (x) - tangen, cot(x) - cotangent, arcsin(x) - arcsine, arccos(x) - arccosine, arctan(x) - arctangent. Tanda: * pendaraban, / pembahagian, ^ eksponen, sebaliknya infiniti Infiniti. Contoh: fungsi dimasukkan sebagai sqrt(tan(x/2)).
Had memberi semua pelajar matematik banyak masalah. Untuk menyelesaikan had, kadangkala anda perlu menggunakan banyak helah dan memilih daripada pelbagai kaedah penyelesaian yang betul-betul sesuai untuk contoh tertentu.
Dalam artikel ini kami tidak akan membantu anda memahami had keupayaan anda atau memahami had kawalan, tetapi kami akan cuba menjawab soalan: bagaimana untuk memahami had dalam matematik yang lebih tinggi? Pemahaman datang dengan pengalaman, jadi pada masa yang sama kami akan memberikan beberapa contoh terperinci untuk menyelesaikan had dengan penjelasan.
Konsep had dalam matematik
Soalan pertama ialah: apakah had ini dan had apa? Kita boleh bercakap tentang had jujukan dan fungsi berangka. Kami berminat dengan konsep had fungsi, kerana inilah yang paling kerap dihadapi oleh pelajar. Tetapi pertama, definisi paling umum had:
Katakan terdapat beberapa nilai berubah. Jika nilai ini dalam proses perubahan tanpa had menghampiri nombor tertentu a , Itu a – had nilai ini.
Untuk fungsi yang ditakrifkan dalam selang waktu tertentu f(x)=y nombor sedemikian dipanggil had A , yang fungsinya cenderung apabila X , cenderung ke titik tertentu A . titik A tergolong dalam selang di mana fungsi itu ditakrifkan.
Kedengarannya rumit, tetapi ia ditulis dengan sangat ringkas:
Lim- daripada bahasa Inggeris had- had.
Terdapat juga penjelasan geometri untuk menentukan had, tetapi di sini kita tidak akan menyelidiki teori itu, kerana kita lebih berminat dengan praktikal dan bukannya sisi teoritis isu itu. Apabila kita berkata demikian X cenderung kepada beberapa nilai, ini bermakna bahawa pembolehubah tidak mengambil nilai nombor, tetapi menghampirinya hampir tidak terhingga.
Mari kita berikan contoh khusus. Tugasnya adalah untuk mencari had.
Untuk menyelesaikan contoh ini, kami menggantikan nilai x=3 menjadi fungsi. Kami mendapat:
Dengan cara ini, jika anda berminat, baca artikel berasingan mengenai topik ini.
Dalam contoh X boleh cenderung kepada sebarang nilai. Ia boleh menjadi sebarang nombor atau infiniti. Berikut ialah contoh apabila X cenderung kepada infiniti:
Secara intuitif, semakin besar nombor dalam penyebut, semakin kecil nilai fungsi yang akan diambil. Jadi, dengan pertumbuhan tanpa had X maksudnya 1/x akan berkurangan dan menghampiri sifar.
Seperti yang anda lihat, untuk menyelesaikan had, anda hanya perlu menggantikan nilai untuk diusahakan ke dalam fungsi X . Walau bagaimanapun, ini adalah kes yang paling mudah. Selalunya mencari had tidak begitu jelas. Dalam had terdapat ketidakpastian jenis 0/0 atau infiniti/infiniti . Apa yang perlu dilakukan dalam kes sedemikian? Resort untuk muslihat!
Ketidakpastian dalam
Ketidakpastian bentuk infiniti/infiniti
Biar ada had:
Jika kita cuba menggantikan infiniti ke dalam fungsi, kita akan mendapat infiniti dalam kedua-dua pengangka dan penyebut. Secara umum, patut dikatakan bahawa terdapat unsur seni tertentu dalam menyelesaikan ketidakpastian tersebut: anda perlu perhatikan bagaimana anda boleh mengubah fungsi sedemikian rupa sehingga ketidakpastian itu hilang. Dalam kes kami, kami membahagikan pengangka dan penyebut dengan X dalam ijazah senior. Apa yang akan berlaku?
Daripada contoh yang telah dibincangkan di atas, kita tahu bahawa istilah yang mengandungi x dalam penyebut akan cenderung kepada sifar. Maka penyelesaian kepada had adalah:
Untuk menyelesaikan ketidakpastian jenis infiniti/infiniti bahagikan pengangka dan penyebut dengan X ke tahap tertinggi.
By the way! Untuk pembaca kami kini terdapat diskaun 10% pada
Satu lagi jenis ketidakpastian: 0/0
Seperti biasa, menggantikan nilai ke dalam fungsi x=-1 memberi 0 dalam pengangka dan penyebut. Lihat sedikit lebih dekat dan anda akan melihat bahawa kita mempunyai persamaan kuadratik dalam pengangka. Mari cari akar dan tulis:
Jom kurangkan dan dapatkan:
Jadi, jika anda berhadapan dengan ketidakpastian jenis 0/0 – faktorkan pengangka dan penyebut.
Untuk memudahkan anda menyelesaikan contoh, kami membentangkan jadual dengan had beberapa fungsi:
Peraturan L'Hopital dalam
Satu lagi cara yang berkesan untuk menghapuskan kedua-dua jenis ketidakpastian. Apakah intipati kaedah tersebut?
Jika terdapat ketidakpastian dalam had, ambil terbitan pengangka dan penyebut sehingga ketidakpastian hilang.
Peraturan L'Hopital kelihatan seperti ini:
Perkara penting : had di mana terbitan pengangka dan penyebut berdiri bukannya pengangka dan penyebut mesti wujud.
Dan sekarang - contoh sebenar:
Terdapat ketidakpastian biasa 0/0 . Mari kita ambil terbitan pengangka dan penyebut:
Voila, ketidakpastian diselesaikan dengan cepat dan elegan.
Kami berharap anda akan dapat menggunakan maklumat ini secara praktikal dan mencari jawapan kepada soalan "cara menyelesaikan had dalam matematik yang lebih tinggi." Jika anda perlu mengira had jujukan atau had fungsi pada satu titik, dan langsung tiada masa untuk kerja ini, hubungi perkhidmatan pelajar profesional untuk penyelesaian yang cepat dan terperinci.