Виды неопределенностей и способы их раскрытия. Первый и второй замечательные пределы
Нарушение ограничений, накладываемых на функции при вычислении их пределов, приводит к неопределенностям вида . Для раскрытия неопределенностей можно воспользоваться следующими приемами:
1. Если получаем , где – многочлены, то в этом случае надо числитель и знаменатель разложить на множители и сократить на , а затем опять подставить предельное значение.
2. Если получаем неопределенность и есть иррациональность, то числитель и знаменатель надо домножить на сопряженную величину.
3. Если при получаем неопределенность , то надо числитель и знаменатель почленно разделить на неизвестное слагаемое в наивысшей степени.
4. Если получаем неопределенность , а представлена в виде разности двух дробей, то необходимо привести дробь к общему знаменателю и получить неопределенность .
5. Если получаем неопределенность и есть иррациональность, то числитель и знаменатель домножаем на сопряженное выражение.
6. Первый замечательный предел раскрывает неопределенность вида и имеет вид:
Следствия:
7. Второй замечательный предел раскрывает неопределенность вида и имеет вид:
Следствия:
Примеры решения задач
Пример 1.Вычислить значение предела:
1.
2. , так как , то при есть величина бесконечно малая, а обратная ей величина бесконечно большая.
3. . При подстановке предельного значения получаем неопределенность , значит необходимо разложить числитель и знаменатель на множители и после сокращения вычислить предел. При разложении воспользуемся формулой из школьного курса: если и - корни квадратного трехчлена, то .
Имеем:
4. . Получаем неопределенность , умножим числитель и знаменатель на величину, сопряженную числителю, то есть на и затем, сократив дробь, получим:
5. . Получаем неопределенность , разделим почленно числитель и знаменатель на , затем воспользуемся теоремами о пределах и определением бесконечно малых величин:
6. . Имеем неопределенность вида , приведем дроби к общему знаменателю, сократим полученную дробь и вновь подставим предельное значение:
7. . Получаем неопределенность , умножим и разделим на величину, сопряженную данному выражению:
8. . Получаем неопределенность вида . С помощью преобразований сведем данный предел к первому виду первого замечательного предела:
, так как и (следствие (2) из первого замечательного предела).
9. . Получаем неопределенность вида . С помощью преобразований сведем данный предел к виду второго замечательного предела:
, так как (следствие (2) из второго замечательного предела).