Пример 3. Доказать, что:
1) .
2) .
Решение.
1) Составим разность . При эта разность является бесконечно малой, как величина, обратная бесконечно большой. А если переменная отличается от постоянной на величину бесконечно малую, то постоянная является пределом переменной. Следовательно, .
2) Положим и составим разность: . При переменная и разность между функцией и числом 7, т. е. , будет бесконечно малой. Из этого следует, что .
Пример 4. Найти пределы функции :
1) при ;
2) при .
Пояснить решение таблицами.
Решение. 1) Если будет стремиться к 2 слева, оставаясь меньше 2, то будет положительная бесконечно малая, a будет положительная бесконечно большая, т. е. если , то , а , или .
Указанное поведение переменных и поясняется следующей таблицей:
2) Если , то , a или .
Таблица соответствующих значений переменных и наглядно показывает их поведение:
График функции изображен на рис. 1.
Рис.1 Рис.2
Пример 5. Найти пределы функции при , стремящемся к нулю: 1) слева, 2) справа и 3) произвольным способом.
Решение. 1) Если переменная будет стремиться к нулю слева, оставаясь отрицательной, т. е. если будет отрицательной бесконечно малой, то будет отрицательной бесконечно большой и , что следует из решения задачи 2 (урок 10).
2) Если , то и .
3) Если будет стремиться к нулю произвольным способом, не оставаясь с одной стороны от него (например, как в задаче 1(урок 10) ), то будет стремиться к бесконечности, принимая значения разных знаков. Вследствие этого при функция не имеет предела, не будучи при этом и бесконечно большой величиной не существует.
График функции показан на рис. 2.
Пример 6. Найти пределы функции : 1) при ; 2) при и 3) при .
Решение.
1) Если , то , a , т. е. .
2) Если , то , a , т. е. .
3) Если , то , a не стремится ни к какому значению, т. е. не существует,
График этой функции показан на рис. 3.
Рис. 3