Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
МатБюро Справочники и формулыЗамечательные пределы

Замечательные пределы

Термин "замечательный предел" широко используется в учебниках и методических пособиях для обозначения важных тождеств, которые помогают существенно упростить работу по нахождению пределов.

Но чтобы суметь привести свой предел к замечательному, нужно к нему хорошенько приглядеться, ведь они встречаются не в прямом виде, а часто в виде следствий, снабженные дополнительными слагаемыми и множителями. Впрочем, сначала теория, потом примеры, и все у вас получится!

Другие решенные примеры с пределами

Первый замечательный предел

Лучшее спасибо - порекомендовать эту страницу

Первый замечательный предел записывается так (неопределенность вида 0/0):

limx0sinxx=1.

Следствия из первого замечательного предела

limx0xsinx=1. limx0sin(ax)sin(bx)=ab. limx0tanxx=1. limx0arcsinxx=1. limx0arctanxx=1. limx01cosxx2/2=1.

Примеры решений: 1 замечательный предел

Пример 1. Вычислить предел limx0sin3x8x.

Решение. Первый шаг всегда одинаковый - подставляем предельное значение x=0 в функцию и получаем:

[sin00]=[00].

Получили неопределенность вида [00], которую следует раскрыть. Если посмотреть внимательно, исходный предел очень похож на первый замечательный, но не совпадает с ним. Наша задача - довести до похожести. Преобразуем так - смотрим на выражение под синусом, делаем такое же в знаменателе (условно говоря, умножили и поделили на 3x), дальше сокращаем и упрощаем:

limx0sin3x8x=limx0sin3x3x3x8x=limx0sin(3x)3x38=38.

Выше как раз и получился первый замечательный предел: limx0sin(3x)3x=limy0sin(y)y=1, сделали условную замену y=3x. Ответ: 3/8.

Пример 2. Вычислить предел limx01cos3xtan2xsin4x.

Решение. Подставляем предельное значение x=0 в функцию и получаем:

[1cos0tan0sin0]=[1100]=[00].

Получили неопределенность вида [00]. Преобразуем предел, используя в упрощении первый замечательный предел (три раза!):

limx01cos3xtan2xsin4x=limx02sin2(3x/2)sin2xsin4xcos2x= =2limx0sin2(3x/2)(3x/2)22xsin2x4xsin4x(3x/2)22x4xcos2x= =2limx0111(9/4)x28x2cos2x=2932limx0cos2x=916.

Ответ: 9/16.

Пример 3. Найти предел limx0sin(2x3+3x)5xx5.

Решение. А что если под тригонометрической функцией сложное выражение? Не беда, и тут действуем аналогично. Сначала проверим тип неопределенности, подставляем x=0 в функцию и получаем:

[sin(0+0)00]=[00].

Получили неопределенность вида [00]. Умножим и поделим на 2x3+3x:

limx0sin(2x3+3x)5xx5=limx0sin(2x3+3x)(2x3+3x)2x3+3x5xx5=limx012x3+3x5xx5=[00]=

Снова получили неопределенность, но в этом случае это просто дробь. Сократим на x числитель и знаменатель:

=limx02x2+35x4=[0+350]=35.

Ответ: 3/5.

Второй замечательный предел

Второй замечательный предел записывается так (неопределенность вида 1):

limx(1+1x)x=e,илиlimx0(1+x)1/x=e.

Следствия второго замечательного предела

limx(1+ax)bx=eab. limx0ln(1+x)x=1. limx0ex1x=1. limx0ax1xlna=1,a>0,a1. limx0(1+x)a1ax=1.

Примеры решений: 2 замечательный предел

Пример 4. Найти предел limx(123x)x+3.

Решение. Проверим тип неопределенности, подставляем x= в функцию и получаем:

[(12)]=[1].

Получили неопределенность вида [1]. Предел можно свести к второму замечательному. Преобразуем:

limx(123x)x+3=limx(1+1(3x/2))3x/23x/2(x+3)= =limx((1+1(3x/2))(3x/2))x+33x/2=

Выражение в скобках фактически и есть второй замечательный предел limt(1+1t)t=e, только t=3x/2, поэтому

=limx(e)x+33x/2=limxe1+3/x3/2=e2/3.

Ответ: e2/3.

Пример 5. Найти предел limx(x3+2x2+1x3+x7)x.

Решение. Подставляем x= в функцию и получаем неопределенность вида []. А нам нужно [1]. Поэтому начнем с преобразования выражения в скобках:

limx(x3+2x2+1x3+x7)x=limx(x3+(x7)(x7)+2x2+1x3+x7)x=limx((x3+x7)+(x+7+2x2+1)x3+x7)x= =limx(1+2x2x+8x3+x7)x=limx((1+2x2x+8x3+x7)x3+x72x2x+8)x2x2x+8x3+x7=

Выражение в скобках фактически и есть второй замечательный предел limt(1+1t)t=e, только t=x3+x72x2x+8, поэтому

=limx(e)x2x2x+8x3+x7=limxe2x2x+8x2+17/x=limxe21/x+8/x21+1/x27/x3=e2.

Ответ: e2.


Трудности с пределами? Поможем недорого и подробно

Дополнительная информация