Реферат: Порівняння функцій та їх застосування
ЗМІСТ
Вступ 3
1. ПОРІВНЯННЯ ФУНКЦІЙ. ОБЧИСЛЕННЯ ГРАНИЦЬ 4
§1. ДЕЯКІ ЧУДОВІ ГРАНИЦІ 4
§2. ПОРІВНЯННЯ ФУНКЦІЙ 9
§3. ЕКВІВАЛЕНТНІ ФУНКЦІЇ 18
§4. МЕТОД ВИДІЛЕННЯ ГОЛОВНОЇ ЧАСТИНИ ФУНКЦІЇ І ЙОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДО ОБЧИСЛЕННЯ ГРАНИЦЬ. 21
ВИСНОВОК 26
Вступ
Нехай дано множину Е дійсних чисел. Якщо кожному числу за певним законом поставлено у відповідність одне дійсне число y, то кажуть, що на множині Е задана (визначена) функція, і записують
. При цьому x називають незалежною змінною, або аргументом, а y – залежною змінною, або функцією.
В цій роботі передбачається розглянути: О-символіку Ландау для функцій однієї змінної, заданої в проколотому околі довести ряд тверджень про арифметичні дії над О-символами та еквівалентними функціями; деякі важливі границі; способи порівняння функцій та ін.
Розглянути метод виділення головної частини функції в застосуванні до обчислення до границь. Теоретичні дослідження проілюструвати розв’язанням вправ
ПОРІВНЯННЯ ФУНКЦІЙ. ОБЧИСЛЕННЯ ГРАНИЦЬ
ДЕЯКІ ЧУДОВІ ГРАНИЦІ
В цьому пункті обчислюються границі, які неодноразово зустрічатимуться надалі.
Лема 1.
(1.1)
Доведення. Розглянемо круг радіусом R з центром в точці О. Нехай радіус 0В утворює кут , з радіусом ОА. З’єднаємо точки А і В відрізком і проведемо з точки А перпендикуляр до радіуса ОА до перетину в точці С з продовженням радіуса 0В (мал. 28). Тоді площа трикутника АОВ рівна
, площа сектора AОB рівна
а площа трикутника АОС рівна
Трикутник АОВ є частиною сектора АОВ, який у свою чергу є частиною трикутника АОС; тому
звідки
отже,
або, замінюючи величини їм оберними
(1.2)
Зауважимо, що через парність функцій і
нерівність (1.2) справедлива і при
. Оскільки функція
неперервна і
, то з (1.2) при
слідує рівність (1.1).
Наслідок 1.
(1.3)
Дійсно,
Наслідок 2.
(1.4)
Функція строго монотонна і неперервна на відрізку
, тому обернена функція
також строго монотонна і неперервна на відрізкуе
. Оскільки
, то записи
і
еквівалентні. Щоб обчислити границю (1.4), застосуємо правило заміни змінної для границю неперервних функцій. Поклавши
, маємо
Наслідок 3.
(1.5)
Ця рівність випливає аналогічно попередній з (1.3).
Лема 2.
(1.6)
Рівність
(1.7)
де Звідси випливає, що для будь-якої послідовності
натуральних чисел, такї, що
(1.8)
маємо
(1.9)
Дійсно, нехай задано ; з (1.7) випливає, що знайдеться таке
що при
(1.10)
а з умови (1.8) випливає, що існує таке що
при
тому в силу (1.10)
при що і означає виконання рівності (1.9).
Нехай тепер послідовність така, що
тобто
(1.11)
Покажемо, що При цьому без обмеження спільності можна вважати, що
Для довільного
знайдеться таке натуральне
що
і, отже,
причому в силу
Тому маємо:
(1.12)
Наголошуючи, що в силу (1,9)
і
і переходячи до границю в нерівності (1.12) при , отримаємо
Оскільки —первісна послідовність, яка задовільняє умовам (1.11), то тим самим доведено, що
(1.13)
Нехай тепер послідовність така, що.
тобто,
(1.14)
Покладемо , тоді
і
при чому без обмеження спільності можна вважати, що
Тоді
,
де
і
і через вже доведену рівність (1.13)
Але була довільною послідовністю, що задовольняє умовам (1.14), тому
(1.15)
Таким чином, функція має в точці О границі з ліва і права, рівні одному і тому ж числу е. Тому існує і її двостороння границя при
, яка також рівна е.