
Co robić, gdy granica funkcji nie istnieje?
Krystian Karczyński
Założyciel i szef serwisu eTrapez.
Magister matematyki Politechniki Poznańskiej. Korepetytor matematyki z wieloletnim stażem. Twórca pierwszych Kursów eTrapez, które zdobyły ogromną popularność wśród studentów w całej Polsce.
Mieszka w Szczecinie. Lubi spacery po lesie, plażowanie i kajaki.
Pani Dominika w komentarzach na blogu przesłała mi z pozoru prostą granicę, która jednak ma swoje komplikacje. W trakcie rozwiązywania okazuje się nawet, że w ogóle nie istnieje Jak widać na filmiku poniżej, granice potrafią być zdradliwe…
Jeśli masz jakieś pytania, lub wątpliwości, zadaj je śmiało w komentarzach pod postem.
Szukasz korepetycji z matematyki na poziomie studiów lub szkoły średniej? A może potrzebujesz kursu, który przygotuje Cię do matury?
Jesteśmy ekipą eTrapez. Uczymy matematyki w sposób jasny, prosty i bardzo dokładny - trafimy nawet do najbardziej opornego na wiedzę.
Stworzyliśmy tłumaczone zrozumiałym językiem Kursy video do pobrania na komputer, tablet czy telefon. Włączasz nagranie, oglądasz i słuchasz, jak na korepetycjach. O dowolnej porze dnia i nocy.
Jeśli przy badaniu zbieżności całki I stopnia z definicji, dana granica nie istnieje. Co wtedy oznacza takie rozwiązanie?
Że całka jest rozbieżna.
Mam ogromny problem z zespoloną tego typu y-x jest < lub równy 2*Im (w liczniku 9i^3 – 2) w mianowniku 2-i
Jeżeli dobrze zrozumiałem wyrażenie i jeżeli dobrze zrozumiałem, że chodzi o to, żeby zaznaczyć obszar na płaszczyźnie:
y−x≤2Im(2−i9i3−2)
y−x≤2Im(2−i9⋅(−i)−2)
y−x≤2Im(2−i−9i−2⋅2+i2+i)
y−x≤2Im(22−i2(−9i−2)(2+i))
y−x≤2Im(4+1−18i−9i2−4−2i)
y−x≤2Im(5−20i+5)
y−x≤2Im(5−20i+55)
y−x≤2Im(1−4i)
“Im” oznacza częśc urojoną liczby, czyli mamy:
y−x≤2⋅(−4)
y≤x−8
…czyli zbiór wszystkich punktów (na płaszczyźnie), które leżą pod prostą x-8:
dziękuje bardzo, chodziło mi dokładnie o to
A takie granice? 1) lim_{x->π/2} [(π/2-x)(tgx)] 2)lim_{x->0} [(e^x+5x)^1/2x]
Co do granicy 1) to proponuję regułę de l’Hospitala (pokazuję, jak to się robi na Lekcji 4 mojego Kursu):
undersetxtofracpi2mathoplimleft(fracpi2−xright)tgx=undersetxtofracpi2mathoplimfracfracpi2−xfrac1tgx=undersetxtofracpi2mathoplimfracfracpi2−xctgxundersetHoversetleft[frac00right]mathop=undersetxtofracpi2mathoplimfracleft(fracpi2−xright)primeleft(ctgxright)prime=
=undersetxtofracpi2mathoplimfrac−1−frac1sin2x=undersetxtofracpi2mathoplimsin2x=12=1
Ślicznie dziękuje za pomoc
Co do granicy 2) to również de l’Hospital:
x→0lim(ex+5x)2x1=x→0lime2x1ln(ex+5x)=x→0lime2xln(ex+5x)
Teraz granicę w wykładniku liczę sobie na boczku:
x→0lim2xln(ex+5x)H=[00]x→0lim(2x)′[ln(ex+5x)]′=x→0lim2ex+5x1(ex+5x)′=x→0lim2ex+5x1(ex+5)=
=x→0lim2ex+5xex+5=x→0limex+5xex+5⋅21=x→0lim2(ex+5x)ex+5=26=3
Czyli WRACAJĄC do pierwszej linijki:
x→0lim(ex+5x)2x1=x→0lime2x1ln(ex+5x)=x→0lime2xln(ex+5x)=e3
A np. taka granica ? (x->0+) (x-xlnx)/(x-tgx)
Warto zauważyć, że NIE można zastosować de l’Hospitala, bo na nie jest to żaden z symboli nieoznaczonych.
Można zastosować trochę nietypowy manewr wyciągnięcia xprzed nawias:
x→0+limx−tgxx−xlnx=x→0+limx(1−xtgx)x(1−lnx)=x→0+lim1−xtgx1−lnx
Teraz już tylko spokojna orientacja w sytuacji. Licznik dąży do +∞(bo ln0+to−∞). W mianowniku xtgxto1(wprost ze wzoru, jeśli go mamy, albo przekształcając i korzystając ze wzoru x→0limxsinx=1). Zatem mianownik dąży do 0.
Teraz bardzo ważna i trudna sprawa. Trzeba określić znak mianownika. Wiemy, że dąży do 0, ale nie wiemy, czy jest dodatni, czy ujemny.
Z innych źródeł analizy wiemy, że dla x∈(0,2π)x<tgx. Skoro tgxjest większy od x, to znaczy, że x→0+limxtgxdąży do 1, ale jest cały czas WIĘKSZY od 1(bo licznik jest większy od mianownika.
Zatem w mianowniku mamy działania 1 odjąć wartość większą od 1, zatem mianownik jest UJEMNY.
W liczniku mamy więc +∞, a w mianowniku nieskończenie małą, ale ujemną. Cała granica będzie więc równa:
x→0+limx−tgxx−xlnx=x→0+limx(1−xtgx)x(1−lnx)=x→0+lim1−xtgx1−lnx=−∞