§. Лимитларни ^исоблашда функциянинг узл}ксизлигидан
фойдаланиш
Маълумки, функцияларнинг лимитларнни хисоблаш мухкм, шу билан бирга анчагина машаккатли ишдир.
Функцияларнинг узлуксиз булиши эса, уларнинг ли.мнтини топи шда кул келади.
у — f(x) функция X с~ R тупламда аншуганган булиб, а нукта X нинг лимит нуктаси булсин. г = ц>(у) функция эса Y cr R тупламда аникланган. Бу функциялар ёрдамида г = Ф (/ (х)) мураккаб функция тузилган булсин.
Агар Iim f(x) = уа мавжуд булиб, г = <р(//) функция уа куктада
х-*а
узлуксиз булса, у холда limcp (f(x)) мавжуд ва
X—►Д
1'ШФ (/>')) = ф(0)
X—*Q
тенглик уринли булади.
^а^и^атан, х^-а да f(x) -*■ уа ва ф(//) функция уа нуь^тада узлуксиз, яъни у->-уа да ф(у) --*• ф(г/„). У ^олда мураккаб функция
нинг лимита хасидаги теоремага асосан х-+а да q (f(x)) функция лимитга эга ва
lim ф (f(x)) = lim <р (у) = ц< (уа)
х-*а У->Уа
тенгликлар уринли. Бу тенгликлардан узлуксиз функииялар учун функция ишораси остида лимитга утиш цоидаси келиб чикади:
lim ф (/(*)) = ф(Нт f (л)).
х-*а х~*а
Хусусан, f(x)=x булса,
I i гп ф (д:) = ф(Птх) = ф(а).
х-*а х~*а
Мисоллар. 1. куйидаги
lim (I -i- цх)х О ф ц £ R
х-+й
L 7П * /
лимитни хисобланг. Биз буни lim(I + цл)А = 1 im[(1 + рлУи]ц кури-’
V—О
нишда ёзиб оламиз. Равшанки, х-*-0 да у = цл'->-0 булади. Бук- дан куйидагини топамиз:
j_ (_
lim [(1 -f- Ц*)МУ = [Iim(1 + yft = еа
х -*0 !/->0
Шу мисолдан фойдаланиб lim( 1 --I-—] лимитни хам хисоблаш
+ JO \ К /
мумкин. Унда 0 ^x£R. Равшанки, — £#да ва л-*- оо да —=у-*0.
^ п п
Шунинг учун 162
www.ziyouz.com kutubxonasi
Jim (1 = lim fl +//f],= |!im(l + yf f = /
«-к93 \ П f y->-0 tj~*0
К^уйндаги лимитларни хнсобланг.
а) lim—= log,e (биринчи мухим лимит, a > 0, a ^=1);
x -о -v
б) lim- =1па(иккинчи му.^им лимит, а > О, а - 1);
л-*0 х '
... (1 +*)“-- 1 , ч
б) Ьт ---а (V4HH4H мухим лимит).
Л--.0 х ' ' ‘
Бу муносабатларни псботлашда логарифмик, курсаткичли ва дара- жали фуикиияларнинг узлукснзлигидан фойдалаиа.миз. Дархакпкат, а) ,\олда
1 i_
lim —— —- lim log (1 .v)' = logn [ iim(l -f x)x] = log,.c;
x *0 -V x->0 ' ,r-*0 ‘
f>) холда эса ax— 1 ~t деб, л—>-0 да /->-0 бу лишни» эътнбор- га олиб топамиз:
.. .11 — 1 t 1 1 .
lim lim ттт= = In a;
л-.о x и 1.Цо(1-)-0 log0|lim(l -I-/) ' I logae
Нихоят, в) холда (1 + x)a— 1 = t деб, сунгра a= + ^ ва .т—*-0
• • ln(l + .v)
да/—>-0 булишини хисобга олсак,
(1 + .v)a - l t
lim == lim — = lim
A,0 X О X -v-.o
/ ln(l -L I) ln(l 4- *)
llld -r /) ln(l-f.v)
a
келиб чикади.
Иккита f(x) ва g(.v) [функция fX a R тупламда аникланган. а нукта X тупламнинг лимит нуктаси булсин.
Агар
lim /'(.v) = b (b > 0), lim g(x) = с
x—*u x-+a
лимитлар уринли булса, ушбу
lim [/(.v))g = bc
x-*a
лимит хам уринли булади.
Хакикатан, [/(.v)]g<r) функциянн
[f (x)\gM = ee(x)hl lix)
куринишда ифодалаб, сунгра курсаткичли хамда логарифмик функ- цияларнинг узлуксизлигидан фойдаланиб, куйидагини топамиз:
163
www.ziyouz.com kutubxonasi
lim [f(x)]gM — lim ё
x-*a x—*a
lim [g(x)-ln / (*)] lim g(x)-ln [lim / (a)] ,g{x)\nj{x) _ :c-*a __ x-*a
- In b Jn/>c i с
= e = e = b
Одатда [/(x)]g(1) функция даражали-курсаткичли функция деб ата-
лади.
Даражали-курсаткичли [/(x)]g(x) функция цуйидаги
lim /(jc) = 1, limg(;c) = оо;
х—>a х~*а
lim f(x) = 0, lim g(x) = 0;
x~*a x—>ci
lim/(x) = + oo, limg(;t) = 0
x-*a x—*a
холларда авЕал караб утганимизга ухшаш, аник;масликларни • ифода- лайди. д:-»-й да [/(*)]8>х) функция 1) ^олда Iе0, 2) холда 0°, 3) хрлда оо° куринишдаги аникмасликлар дейилади.
Мисол. Ушбу
lim ( *->о \
I
ах + Ьх \*
2
(а > 0, b > 0)
лимитни хисобланг.
I
(ах + ьх
ифода *->-0 да 1е”куринишдаги ани^масликдан ибораг.
Уни очиш учун лимит ишораси остидаги функцияни кулай кури- нишда ёзиб олиб, кейин лимитга утамиз:
lim
*-»+0
ах + Ь* \7
2
= lim *—+о
(ах — 1) + (Ьх — 1)
= lim
х->+0
lim
*-►+0
2
2
+
1+ ЬХ
1 +
(ах — 1) + (Ьх — 1) 2
■ >)+(!>* -1)
2х
lim _ х—+0
_l + b*_ 2х
~ (In fl-j-ln b)
= е~ =Y ob.
Демак, х-*-0 да берилган функциянинг лимита Уab га тенг
§. Узлуксиз функцияларнинг хоссалари
Биз ушбу параграфда нуклада хамда ораликда узлуксиз булган функцияларнинг хоссаларини урганамиз.
1. Нуцтада узлуксиз булган функциянинг хоссалари (л ока л хоссалар). f(x) функция X тупламда ани^ланган булсин. X дан бирор х0 ну^та олиб, бу нук/ганинг шу тупламга те- гишли булган етарли кичик атрофини карайлик.
164
х
www.ziyouz.com kutubxonasi
Do'stlaringiz bilan baham: |