Предел и непрерывность функции
Определение 4.5. Пусть функция определена в некоторой окрестности точки
или в некоторых точках этой окрестности. Функция
стремится к пределу в
при
, стремящемся к
, если для каждого положительного числа
, как бы мало оно ни было, можно указать такое положительное число
, что для всех
, отличных от
и удовлетворяющих неравенству
имеет место неравенство
. Если
есть предел функции
при
, то пишут:
.
Определение 4.6. Функция называется непрерывной при значении
( или в точке
), если она определена в некоторой окрестности точки
и если
Определение 4.7. Если функция непрерывна в каждой точке некоторого интервала
, где
, то говорят, что функция непрерывна на этом интервале.
Свойства пределов.
Теорема 1:Предел алгебраической суммы двух, трёх и вообще определённого числа переменных равен алгебраической сумме пределов этих переменных:
Пример №3
Теорема 2: Предел произведения двух, трёх или вообще определённого числа переменных равен произведению пределов этих переменных
Пример №4 .
Теорема 3: Предел частного двух переменных равен частному пределов этих переменных, если предел знаменателя отличен от нуля: .
Пример №5
Пример №6Найти
Здесь знаменатель и числитель при стремится к нулю, и, следовательно, теорема 3 неприменима. Произведём следующее тождественное преобразование:
Первый замечательный предел:
Второй замечательный предел:
Задания: Вычислить указанные пределы:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) ;
7) ;
8) ;
9) .
Производная и дифференциал функции одной переменной.
Определение 4.8.Производной функции в точке
называется предел отношения приращения
функции в этой точке к приращению
аргумента, когда последнее стремится к нулю:
.
Функция , имеющая производную в каждой точке некоторого промежутка, называется дифференцируемой в этом промежутке.
Для производной функции употребляются следующие обозначения:
,
,
или
,
,
. Нахождение производной называется дифференцированием.
Пример №7 Дана функция , найти её производную
:
a) В произвольной точке
b) при
Решение:
a) При значении аргумента, равном , имеем
. При значении аргумента, равном
, имеем:
.
Находим приращение функции: . Составляем отношение
. Переходя к пределу, найдём производную от данной функции:
.
Итак, производная от функции в произвольной точке равна
.
b) При получим:
.
Основные правила дифференцирования. Производные степени и корня.
-
( 1 )
-
( 2 )
-
( 3 )
-
( 4 )
Частные случаи формулы (4): ;
При вычислении производных необходимо помнить, что ;
;
, и знать следующие правила действий со степенями и корнями:
;
;
;
, здесь
и
- любые рациональные числа.