2-eslatma. Keltirilgan bu xossalardagi shartlar faqat yetarli shartlar bo‘lib,
ular zaruriy emasdir. Masalan,
(x) Dirixle funksiyasini olsak (8.4-va 8.5-bandlarga
qarang), uning birorta ham nuqtada limiti mavjud emasligi ravshandir. Endi,
J
x
Q
x
x
,
1
,
,
0
)
(
funksiyani qarasak, u birorta nuqtada ham limitga ega bo‘lmagan funksiyadir.
Ammo,
0
)]
(
[
,
1
)]
(
[
,
0
)
(
)
(
,
1
)
(
)
(
x
x
x
x
x
x
funksiyalar o‘zgarmaslardan iborat bo‘lib, ular ixtiyoriy x
0
nuqtada chekli limiti
mavjuddir.
5
0
. Agar f(x) va g(x) funksiyalarning limitlari (chekli yoki cheksiz) ma’lum
bo‘lsa, u vaqtda yettita shartli
1
;
;
0
;
;
0
;
;
0
0
0
0
(9.4.1)
simvollar bilan tavsiflanadiganlardan boshqa hamma hollarda
x
g
x
f
x
g
x
f
x
g
x
f
x
g
x
f
;
)
(
)
(
);
(
)
(
);
(
)
(
(9.4.2)
ifodalarning limitlarini hisoblashda yuqorida keltirilgan funksiya limitining
xossalaridan foydalanish mumkin. Bu (9.4.1) yettita simvollar bilan tavsiflangan
hollarda esa (9.4.2) ifodalar aniqmasliklarni bildiradi. Bunday aniqmasliklarni
ochish uchun f(x) va g(x) funksiyalarning limitlarini bilishning o‘zi yetarli bo‘lmay,
bu funksiyalarning o‘zgarish qonunlarini ham hisobga olishga to‘g‘ri keladi.
Misollar:
1)
3
2
lim x
x
topilsin.
Ko‘paytmaning limiti haqidagi xossani qo‘llasak:
8
2
2
2
lim
lim
lim
)
(
lim
lim
2
2
2
2
3
2
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
.
2)
2
6
5
lim
2
2
x
x
x
x
topilsin.
Bu yerda maxrajning limiti nolga teng bo‘lgani uchun bo‘linmaning limiti
haqidagi xossani qo‘llab bo‘lmaydi.
Bundan tashqari, kasr suratining limiti ham nolga teng bo‘lgani uchun berilgan
ifoda
0
0
ko‘rinishdagi aniqmaslikdir. Bu limit ostidagi kasrning surati
)
3
)(
2
(
6
5
2
x
x
x
x
bo‘lgani uchun,
2
x
da x-2
0 ekanligini e’tiborga olib,
1
)
3
(
lim
2
)
3
)(
2
(
lim
2
6
5
lim
2
2
2
2
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
ga ega bo‘lamiz.
6
0
. Biror (a; b) oraliqda aniqlangan va monoton (keng manoda bo‘lishi ham
mumkin) funksiya uchun f(b-0) – chekli yoki ±
; f(a+0) – chekli yoki
limitlar
(
oldidagi yuqori ishora funksiya kamaymovchi, quyi ishora esa o‘smovchi bo‘lgan
holga to‘g‘ri keladi); undan tashqari,
b
a
x
;
0
uchun f(x
0
+0) va f(x
0
-0) chekli
limitlar
mavjud
hamda
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
o‘rinlidir.
Bularning isboti monoton ketma-ketlikning chekli yoki cheksiz limitining
mavjudligidan kelib chiqadi.
9.5. Birinchi va ikkinchi ajoyib limitlar
Matematik analizda muhim ahamiyatga ega bo‘lgan va ajoyib (muhim)
limitlar deb ataluvchi ikkita limitni keltiramiz.
9.5.1. Birinchi ajoyib limit
1
sin
lim
0
x
x
x
(9.5.1)
bo‘lishini ko‘rsataylik. Buning uchun
x
x
x
f
sin
)
(
funksiyani qaraymiz. Bu funksiya 0
nuqtada aniqlanmagan, ammo, uning yaqin atrofida mavjud va juft funksiyadir.
Demak, x>0 holni qarash yetarlidir. Undan tashqari, x
0 ekanligidan
)
2
;
0
(
x
deb olsak bo‘ladi.
Dastlab,
1
cos
lim
,
0
sin
lim
0
0
x
x
x
x
ekanligini isbotlaylik. Buning uchun birlik
doira olib (9.5.1-rasm), x markaziy burchak
)
2
;
0
(
oraliqda bo‘lsin deylik. U vaqtda
AB yoy uzunligi radianlarda ifodalangan x markaziy burchak o‘lchoviga tengdir.
9.5.1- rasmdan ko‘rinadiki, BD kesma sinx ga, AC esa tgx ga teng bo‘lib,
B
A
AB
BD
0
o‘rinlidir. Bundan
x
x
sin
0
kelib chiqadi. Bu tengsizliklardan va limitning mavjudligi haqidagi ikkinchi
teoremadan
0
sin
lim
0
x
x
ni olamiz. Funksiyaning toqlik xossasiga ko‘ra
0
sin
lim
0
x
x
va olinganlar asosida
0
sin
lim
0
x
x
ga ega bo‘lamiz.
Endi,
2
sin
2
1
cos
2
x
x
ekanligini e’tiborga olsak,
1
0
2
1
2
sin
2
1
lim
cos
lim
2
2
0
0
x
x
x
x
А
С
В
D
x
1
0
9.5.1- rasm
kelib chiqadi.
9.5.1- rasmdan
OAB,
OAC va OAB
sektor yuzlari uchun
OAC
AB
sektor
OAB
S
S
S
О
o‘rinli ekanligini ko‘ramiz.
.
2
1
2
1
,
2
1
2
1
,
sin
2
1
sin
2
1
2
tgx
AC
OA
S
x
x
OA
S
x
x
OB
OA
S
OAC
sektOAB
OAB
Yuqoridagi tengsizliklarda bularni va
2
;
0
x
ni hisobga olsak,
2
2
2
sin
tgx
x
x
ni, bundan
x
x
x
cos
1
sin
1
ni olamiz va, nihoyat,
1
sin
cos
x
x
x
ga ega bo‘lamiz. Oxirgida
1
cos
lim
0
x
x
ni hisobga olib
0
x
dagi limitga o‘tsak,
1
sin
lim
0
x
x
x
kelib chiqadi. Funksiyaning juftligidan
1
sin
lim
0
x
x
x
ekanligi ham kelib chiqadi. Bulardan birinchi ajoyib limit deb ataluvchi (9.5.1) ning
o‘rinli ekanligiga kelamiz.
Misollar.
.
1
1
1
1
sin
cos
1
lim
lim
)
2
;
1
sin
lim
sin
lim
sin
lim
)
1
0
0
0
0
0
x
x
x
x
tgx
k
k
kx
kx
k
kx
kx
k
x
kx
x
x
x
x
x
9.5.2. Ikkinchi ajoyib limit
Avvalo,
n
n
1
1
ketma-ketlikning limiti mavjud ekanligini isbotlaymiz.
Umumiy hadlari mos ravishda
n
n
n
x
1
1
va
1
1
1
n
n
n
y
bo‘lgan
n
x
va
n
y
ketma-ketliklarni olsak, ular orasida
n
x
y
n
n
1
1
bog‘lanish bordir.
Endi,
n
y
ketma-ketlikni tekshiramiz.
1
1
1
1
1
1
n
n
n
n
y
ekanligi ravshandir. Demak,
n
y
quyidan chegaralangan ketma-ketlik ekan. Bu
ketma-ketlikning kamayuvchi ekanligini ko‘rsatishda tubandagi tasdiq qo‘l keladi.
Lemma (Bernulli).
N
m
va
1
bo‘lganda
m
m
1
1
tengsizlik
o‘rinlidir.
Isbot. Matematik induksiya uslubidan foydalanamiz:
1
1
1
)
1
1
m
o‘rinli;
k
m
)
2
uchun
k
k
1
1
tengsizlik o‘rinli deb faraz qilaylik;
3) U holda,
0
1
ni hisobga olsak,
,
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
k
k
k
k
k
k
k
k
ya’ni
1
k
m
uchun ham tengsizlik o‘rinli ekanligi kelib chiqadi. Lemma
isbotlandi.
Eslatma. Agar
1
m
va
1
,
0
bo‘lsa,
m
m
1
1
o‘rinli bo‘ladi.
Endi,
1
n
n
y
y
nisbatni olsak,
,
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
1
1
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
y
y
n
n
n
n
n
n
n
ya’ni
1
1
1
n
n
n
n
y
y
y
y
. Bundan
n
y
kamayuvchi ketma-ketlik ekanligi kelib
chiqadi.
Demak,
n
y
kamayuvchi quyidan chegaralangan ketma-ketlik sifatida,
limitning mavjudligi haqidagi birinchi teoremaga asosan, chekli limitga egadir.
Endi,
n
y
x
n
n
1
1
ekanligidan
,
lim
1
lim
1
1
lim
lim
lim
n
n
n
n
y
y
n
y
x
ya’ni
n
x
ketma-ketlik ham
n
y
limitiga teng limitga ega ekanligi kelib chiqadi, uni
e bilan belgilanadi va e soni deb ataladi.
Demak, e soni, uning ta’rifi bo‘yicha,
n
n
e
1
1
lim
dan iboratdir. Bu son irratsional, (2;3) oraliqga tegishli bo‘lib,
e=2,7182818284459045… .
Matematik analizda,
e
x
x
x
1
0
1
lim
yoki
e
x
x
x
1
1
lim
ikkinchi ajoyib (muhim) limit deb yuritiladi.
Yuqoridagi munosabatlar biridan ikkinchisi cheksiz katta miqdorning teskari
qiymati cheksiz kichik ekanligidan bevosita kelib chiqadi.
Endi,
e
x
x
x
1
1
lim
ekanligini isbotlaylik. Buning uchun, avvalo,
x
bo‘lgan holni qaraymiz. Bu
holda,
1
x
desak, har bir bunday x uchun shunday n natural son topiladiki,
1
n
x
n
o‘rinli bo‘ladi. Oxirgidan
n
x
n
1
1
1
1
1
1
1
1
ni olamiz. Bundan esa,
1
1
1
1
1
1
1
1
n
x
n
n
x
n
kelib chiqadi.
e
e
n
n
n
e
e
n
n
n
n
n
n
n
1
1
1
1
1
lim
1
1
lim
,
1
1
1
1
1
1
1
lim
1
1
1
lim
1
1
ekanligidan va
x
n
bo‘lishini hisobga olsak, limitning mavjudligi
haqidagi ikkinchi teoremaga asosan,
e
x
x
x
1
1
lim
kelib chiqadi.
Endi,
x
bo‘lgan holni qarasak va
y
x
almashtirish qilsak,
quyidagilarni olamiz:
1
y
y
x
e
e
y
y
y
y
y
y
y
y
x
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
x
x
1
1
1
1
1
1
1
lim
1
1
1
lim
1
lim
1
lim
1
1
lim
1
1
lim
1
1
Shunday qilib, ikkinchi ajoyib limit isbotlandi.
Misol. Ushbu
N
m
e
x
m
m
x
x
,
1
lim
limitning to‘g‘riligini ko‘rsating.
.
0
;
1
1
lim
1
lim
1
lim
1
lim
1
0
1
x
x
m
e
x
m
x
m
x
m
m
m
m
m
x
x
m
m
m
x
x
x
x
Eslatma. Matematik analizda asosi e sonidan iborat bo‘lgan ko‘rsatkichli va
logarifmik funksiyalar aloxida ahamiyatga egadir. Masalan, e asosli logarifmlar
maxsus
a
a
e
ln
log
belgilashga ega bo‘lib, uni natural logarifm deb yuritiladi.
Adabiyot
1. Т. Жщраев ва бошыалар. Олий математика
асослари. Т. «Щзбекистон», 1995 й. I ыисм.
2. Ё. У. Соатов. Олий математика. Т. «Щыитувчи»,
1994 й. I ыисм.
3. Я. С. Бугров, С. М. Никольский. Элементы
линейной алгебры и аналитической геометрии. М.
«Наука», 1990 г.
4. А.Г. Курош. Курс высщей алгебры. М. «Наука».
1971 г.
5. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и
линейной алгебры. – М.: Наука,1984 г.
6. Фихтенголpц Г.М. Дифференциал ва интеграл
ъисоб курси. I том. Т. 1951 й.
7. Уваренков И.М., Малер М.З. Курс математического
анализа. I том. М. 1966 г.
8. Фролов С.В., Шостак Р.Я. Курс высшей
математике. I том. М. 1973 г.
9. Л.С. Понтрягин. Обыкновенные
дифференциальные уравнения. М., «Наука», 1970г.
10.
Ы. Бойыщзиев. Дифференциал тенгламалар. Т.
«Щыитувчи» 1983й.
11. Н.С Пискунов дифференциалные и интегралное
исчисление для
ВТУЗ ов. М. Наука, в 2 х частях, 1985 г.
Do'stlaringiz bilan baham: |