в) Преобразуем данную функцию к виду
y = 12 (x2-2x+1) - 2 = 12 (x-1)2 - 2.
За исходную функцию возьмем y = x2. В данном случае
A = 12 , a = 1, b= -2.
1. Строим график исходной функции y = x2 (рис. 1.5).
Рис. 1.5
2. Уменьшаем ординаты графика функции в два раза и
строим график функции y= |
1 |
x2 . |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3.Сдвигаем по оси абсцисс на 1 единицу вправо точки гра- |
|||||||||
1 |
|
2 |
|
|
|
1 |
2 |
||
фика функции y= |
|
x |
|
и строим график функции y = |
|
(x-1) . |
|||
2 |
|
2 |
|||||||
4. Опускаем точки графика функции на 2 |
единицы вниз и |
||||||||
строим график данной функции. |
|
|
|
||||||
96
г) Преобразуем функцию к виду y=3- |
10 |
=3- |
|
5 |
|
|
|
и |
|
|||||||||||||
2x + 3 |
x + |
3 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
5 |
|
|
|||
устанавливаем переход от функции y= |
к заданной: |
|
, |
|
, |
|||||||||||||||||
|
x |
x |
|
x |
||||||||||||||||||
|
5 |
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
- |
, - |
|
|
, 3- |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
x + |
|
|
|
x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выполняем следующие последовательные преобразования (рис. 1.6): строим пока только одну ветвь гиперболы; растягиваем по оси Оу в пять раз; заменяем графиком, симметричным относительно оси Ох; строим вторую ветвь гиперболы; делаем горизонтальный сдвиг координатной
системы на 3 единицы вправо и вертикальный сдвиг на 3
2
единицы вниз.
Рис. 1.6
97
3.7. Показать, что функции у |
= |
4x −9 |
|
|
и х = |
9 + 2 y |
||||||||
|
|
4 |
|
|||||||||||
являются взаимно обратными. |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Решение. Подставим во вторую функцию вместо у его |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
9 + 2 |
4x −9 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
выражение через х, тогда получим |
ϕ (f(x))= |
|
2 |
|
|
= x, |
||||||||
|
4 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
х его |
|||||||
Аналогично, подставляя в первую |
функцию |
вместо |
||||||||||||
|
−9 + 4 |
9 + 2 y |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
выражение через у имеем f(ϕ (y)) = |
|
4 |
|
|
−= y . |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.4. Вычисление пределов. Раскрытие неопределенностей
10. Число b называется пределом функции f(x) при х → а, если для любого ε >0 найдется такое δ >0, что | f (х) - b|< ε как
только |х — а| < δ . Обозначают предел lim f (x) = b .
x→a
Предел функции f(х), если он существует, при стремлении
x к a справа обозначают lim f (x) .
x→a+0
Аналогично, предел функции при стремлении х к а слева
обозначают |
lim |
f (x) . |
|
|
||||||
|
|
|
x→a − |
0 |
|
|
|
|||
20. Теоремы о пределах. |
|
|
||||||||
1. |
Предел постоянной равен самой постоянной. |
|||||||||
2. lim (u + v)= lim и + lim v. |
|
|
||||||||
3. lim(u v) = lim и lim v. |
|
|
||||||||
4. lim |
u |
= |
|
limu |
, если limv ≠0. |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||||
|
|
v |
|
limv |
|
|
||||
30. Замечательные пределы. |
sin x |
|
||||||||
1. |
Первый замечательный предел lim |
=1 . |
||||||||
x |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
||
2. |
Второй замечательный предел |
|
|
|||||||
98
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
lim (1+ |
)x =lim(1+α) |
α |
= e = 2,718.... |
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
x→∞ |
x |
|
α →0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
40. Некоторые важные пределы: |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
lim |
|
loga (1+α) |
= loga |
e ; |
lim |
aα −1 |
= ln a ; |
||||||||
|
|
|
α |
|
|
|
α |
||||||||||
|
|
α→0 |
|
|
|
loga x |
|
|
|
|
a→0 |
|
|||||
lim |
(1 |
+α)μ |
|
= μ ; |
lim |
|
= lim x |
k |
loga x = 0 (a>1, k>0). |
||||||||
|
α |
|
|
xk |
|
|
|||||||||||
α →0 |
|
|
|
x→∞ |
|
|
|
x→0 |
|
|
|
||||||
50. Неопределенность вида |
0 |
раскрывается, как правило, |
|||||||||||||||
0 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
делением числителя и знаменателя на множитель, стремящийся к нулю, или с помощью первого замечательного предела.
60. Неопределенность вида ( ∞− ∞) раскрывается делением на х в старшей степени.
70. Неопределенность вида (0 ∞) и ( ∞− ∞) раскрывается
путем преобразования функции к неопределенностям 0 или
0
( ∞− ∞).
80. Неопределенность вида (1∞ ) раскрывается посредством преобразования предела ко второму замечательному пределу.
90. Бесконечно малые функции α(x) и β(x) называются
эквивалентными, если lim |
α(x) |
=1 . |
|
|
x→α |
β(x) |
|
|
|
При раскрытии неопределенностей |
0 |
можно пользоваться |
||
|
||||
|
|
0 |
|
|
следующим правилом.
Предел отношения двух бесконечно малых не изменится, если их под знаком предела заменить на эквивалентные. Обозначая эквивалентность бесконечно малых следующим образом α(x) β(x) при x → 0, запишем наиболее известные
99
sinα(x) α(x) , |
arctgα(x) α(x) , |
aα( x) −1 |
|
α(x) lna, |
||||||
tgα(x) α(x) , 1 – |
cosα(x) |
1 |
|
α2 (x) , |
eα ( x) −1 |
α(x) , |
||||
|
||||||||||
|
|
2 |
|
α(x) , |
|
|
|
|
||
arcsinα(x) α(x) , |
ln(1+α(x) ) |
|
|
|
|
|||||
n 1+α(x) − 1 |
α(x) |
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
n |
|
|
|
x2 −4 |
|
|||
4.1. Найти |
|
пределы: |
а) |
lim |
|
; |
||||
|
x2 |
+6x −16 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x→2 |
|
||
б) |
lim |
x2 +5x +4 |
|
; |
||||
2x2 + x −1 |
||||||||
|
x |
→−1 |
|
|||||
г) |
lim |
sin x −cos x |
. |
|||||
|
||||||||
|
x→ |
π |
tgx −1 |
|
||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Решение: а)
знаменатель
lim
x→2
в) |
lim |
x5 |
− x4 +2x2 −5x +3 |
; |
|
|
x3 +4x2 − |
7x + 2 |
|||
|
x→1 |
|
|
||
Разложим на множители числитель и
x2 |
− 4 |
= lim |
(x − 2)(x + 2) |
. |
|
x2 + |
6x −16 |
(x − 2)(x +8) |
|||
x→2 |
|
Сокращая на (x – 2), будем иметь lim |
x + 2 |
= |
|
4 |
= 0,4. |
|
x +8 |
10 |
|||||
x→2 |
|
|
||||
б) Разлагаем числитель и знаменатель на множители
lim |
(x +1)(x + 4) |
= lim |
x + 4 |
|
= − |
3 |
= −1. |
|
(2x −1)(x +1) |
2x −1 |
3 |
||||||
x→−1 |
x→−1 |
|
|
|||||
в) Поскольку при x = 1 многочлены в числителе и знаменателе обращаются в ноль, то их можно разложить на множители, причем одним из сомножителей будет (х - 1). Тогда, деля многочлены на (х - 1) получим
|
|
|
lim |
(x −1)(x4 |
+ 2x −3) |
= |
1+ 2 −3 |
= |
0 |
= 0. |
|
|||||
|
|
|
(x −1)(x2 |
+5x −2) |
1+5 −2 |
4 |
|
|||||||||
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
||||||||
г) Выполнив очевидные преобразования, получим |
|
|||||||||||||||
lim |
|
sin x −cos x |
= lim |
(sin x −cos x)cos x |
= lim cos x = |
2 . |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
x→ |
π |
|
tgx −1 |
x→ |
π |
|
sin x − cos x |
x→ |
π |
|
2 |
|||||
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||
100