10-ma’ruza limitlar haqida asosiy teoremalar. Birinchi va ikkinchi ajoyib limitlar. Funksiyaning uzluksizligi. Funksiyaning uzilish nuqtalari va ularning turlari


Download 470.38 Kb.
Pdf ko'rish
bet3/9
Sana14.11.2023
Hajmi470.38 Kb.
#1772454
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Bog'liq
10-Мa\'ruza (1-kurs Oliy matematika)

 
Ikkinchi ajoyib limit. 
Endi ikkinchi ajoyib limit deb ataluvchi 
lim
𝑥→∞
(1 +
1
𝑥
)
𝑥
= 𝑒 
(7) 
tenglikni isbotlaymiz. 
sin 𝑥
2
<
𝑥
2
<
tg 𝑥
2
tengsizlik o‘rinli bo‘lishi kelib chiqadi. 
Dastlab ixtiyoriy 
𝑥 ∈ 𝐑 nuqtalar uchun
|sin 𝑥| ≤ |𝑥| (5) 
tengsizlikning o‘rinli ekanligini isbotalymiz. 
Haqiqatdan ham 
𝑥 ∈ (0, 𝜋/2) bo‘lsa (9) tengsizlik yuqoridai 
qo‘sh tengsizlikdan kelib chiqadi. 
𝑥 ≥ 𝜋/2 > 1 bo‘lsa (5) 
tengsizlik |
sin 𝑥| ≤ 1 tengsizlik tufayli o‘rinli bo‘ladi. (5)
tengsizlikda faqat juft funksiyalar qatnashgan, shuning uchun 

𝑥 < 0 uchun ham o‘rinli. Nihoyat 𝑥 = 0 bo‘lsa (5) tenglik o‘rinli 
bo‘ladi.
1-rasm 
𝑥 
𝑂 
𝐵 
𝐴 
𝐶 



𝑥 > 1 bo‘lsin. U holda 
1 ≤ [𝑥] ≤ 𝑥 < [𝑥] + 1, (8) 
bu yerda [
𝑥] orqali 𝑥 sonning butun qismi belgilangan. Bu tengsizlikdan 
1
[𝑥] + 1
<
1
𝑥

1
[𝑥]
≤ 1 
tengsizlikni hosil qilamiz. Tengsizlikning har bir qismiga birni qoshib uni 
1 +
1
[𝑥] + 1
< 1 +
1
𝑥
≤ 1 +
1
[𝑥]
ko‘rinishda yozamiz. So‘ngi tengsizlikning barcha qismi birdan katta. Shuning uchun ularni (8) 
tengsizlikning mos qismlariga teng musbat darajalarga ko‘tarsak 
(1 +
1
[𝑥] + 1
)
[𝑥]
< (1 +
1
𝑥
)
𝑥
< (1 +
1
[𝑥]
)
[𝑥]+1

(9) 
Ketma-ketliklarning limitini o’rganganimizda 
lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛
)
𝑛
= 𝑒 tenglikni isbotlagan edik. U 
holda bu tenglikni hamda yaqinlashuvchi ketma-ketliklarning xossalarini qo‘llab 
lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛
)
𝑛+1
= lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛
)
𝑛
(1 +
1
𝑛
) = 
= lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛
)
𝑛
∙ lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛
) = 𝑒 ∙ 1 = 𝑒, 
lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛 + 1
)
𝑛
= lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛 + 1)
𝑛+1
1 +
1
𝑛 + 1
=
lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛 + 1)
𝑛+1
lim
𝑛→∞
(1 +
1
𝑛 + 1)
=
𝑒
1
= 𝑒 
tengliklarni yozamiz. Bu tengliklarni ketma-ketlikning limiti ta’rifi bo‘yicha yozsak, ixtiyoriy 
𝜀 > 0 soni uchun shunday 𝑁 ∈ 𝑵 topilib, barcha 𝑛 > 𝑁 uchun 
|(1 +
1
𝑛
)
𝑛+1
− 𝑒| < 𝜀,
|(1 +
1
𝑛 + 1
)
𝑛
− 𝑒| < 𝜀 
tengsizliklar o‘rinli bo‘ladi. U holda (9) tengsizlikni inobatga olsak
𝑥 > 𝑁 + 1, [𝑥] = 𝑛 > 𝑁 
uchun
𝑒 − 𝜀 < (1 +
1
[𝑥] + 1
)
[𝑥]
< (1 +
1
𝑥
)
𝑥
< (1 +
1
[𝑥]
)
[𝑥]+1
< 𝑒 + 𝜀 
o'rinli bo‘ladi yoki
|(1 +
1
𝑥
)
𝑥
− 𝑒| < 𝜀. 
Bu esa argument 
+∞ ga intilgandagi limit ta’rifiga ko‘ra
lim
𝑥→+∞
(1 +
1
𝑥
)
𝑥
= 𝑒 
(10) 
ekanligini anglatadi. 
Endi 
𝑥 → −∞ bo‘lsin. 𝑥 = −𝑢 deb olamiz, u holda 𝑥 → −∞, 𝑢 → +∞. Ayniy 
almashtirishlardan so‘ng 
(1 +
1
𝑥
)
𝑥
= (1 −
1
𝑢
)
−𝑢
= (
𝑢
𝑢 − 1
)
𝑢
= (1 +
1
𝑢 − 1
)
𝑢−1
(1 +
1
𝑢 − 1

tenglikni hosil qilamiz. (8) formulaga ko‘ra o‘zgaruvchilarni almashtiramiz va ko‘paytmaning 
limiti haqidagi teoremani va (10) tenglikni qo‘llab 
lim
𝑥→−∞
(1 +
1
𝑥
)
𝑥
= lim
𝑢→+∞
(1 +
1
𝑢 − 1
)
𝑢−1
∙ lim
𝑢→+∞
(1 +
1
𝑢 − 1
) = 𝑒 ∙ 1 = 𝑒 


limitni topdik. Xulosa qilsak, 
𝑥 cheksizlikka har qanday intilganda ham (10) o‘rinli. 
(7) tenglikda 
𝑦 = 1/𝑥 deb o‘zgaruvchini almashtiramiz va 𝑥 → ∞ da 𝑦 ≠ 0 degan shartni 
qo‘yamiz, u holda
lim
𝑦→0
(1 + 𝑦)
1/𝑦
= 𝑒 (11) 
natijani hosil qilamiz. 
4-Misol. Limitni hisoblang: 
lim
𝑥→0
sin 5𝑥
sin 7𝑥
. 
Limit ostidagi funksiyaning ko‘rinishini o‘zgartiramiz: 
sin 5𝑥
sin 7𝑥
=
sin 5𝑥
𝑥
𝑥
sin 7𝑥
=
5
7
sin 5𝑥
5𝑥
7𝑥
sin 7𝑥
. 
lim
𝑥→0
5𝑥 = 0, lim
𝑥→0
7𝑥 = 0 bo‘lganligi uchun murakkab funksiyaning limiti haqidagi teoremani 
qo‘llab 
lim
𝑥→0
sin 5𝑥
5𝑥
= 1,
lim
𝑥→0
sin 7𝑥
7𝑥
= 1 
tengliklarga ega bo‘lamiz. U holda ko‘paytmaning limiti haqidagi teoremani qo‘llab 
lim
𝑥→0
sin 5𝑥
sin 7𝑥
=
5
7
lim
𝑥→0
sin 5𝑥
5𝑥
lim
𝑥→0
sin 7𝑥
7𝑥
=
5
7
∙ 1 ∙ 1 =
5
7
. ◄ 
5-Misol. Limitni hisoblang:
lim
𝑥→∞
(
𝑥
2
+1
𝑥
2
−2
)
𝑥
2
. 
► Ayniy almashtirishlardan so‘ng 
(
𝑥
2
+1
𝑥
2
−2
)
𝑥
2
= (
1+
1
𝑥2
1−
2
𝑥2
)
𝑥
2
=
(1+
1
𝑥2
)
𝑥2
(1−
2
𝑥2
)
𝑥2
= (1 +
1
𝑥
2
)
1
1/𝑥2
(1 −
2
𝑥
2
)
2
−2/𝑥2
ifodani hosil qilamiz. Bu yerda 
1/𝑥
2
= 𝑦 va −2/𝑥
2
= 𝑧 deb olsak 
(
𝑥
2
+ 1
𝑥
2
− 2
)
𝑥
2
= (1 + 𝑦)
1/𝑦
(1 + 𝑧)
1/𝑧
[(1 + 𝑧)
1/𝑧
]
2
ko‘rinishni oladi. Agar 
𝑥 → ∞, u holda 𝑦 → 0 va 𝑧 → 0, o‘zgaruvchilarni almashtirgandan so‘ng 
ko‘paytmaning limiti haqidagi teoremani va (6) formulalarni qo‘llaymiz: 
lim
𝑥→∞
(
𝑥
2
+ 1
𝑥
2
− 2
)
𝑥
2
= lim
𝑦→0
(1 + 𝑦)
1/𝑦
∙ lim
𝑧→0
(1 + 𝑧)
1/𝑧
∙ lim
𝑧→0
[(1 + 𝑧)
1/𝑧
]
2
= 𝑒
4

Funksiyaning uzluksizligi 
Uzluksizlikning ta’rifi.
𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtaning biror atrofida aniqlangan va bu nuqtada 
aniq bir 
𝑓(𝑎) qiymatni qabul qilsin.
1-Ta’rif. Agar 
𝑥 = 𝑎 nuqtada 𝑓(𝑥) funksiyaning limiti mavjud va u 𝑓(𝑎) qiymatga teng bo‘lsa, 
𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtada uzluksiz deyiladi. 
Shunday qilib 
lim
𝑥→𝑎
𝑓(𝑥) = 𝑓(𝑎) (12) 
tenglik o‘rinli bo‘lsa, 
𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtada uzluksiz deb atalar ekan. 
Funksiyaning uzluksizligi 
𝜀 − 𝛿 tilida quyidagicha ta’riflanadi. 
2-Ta’rif. Agar ixtiyoriy 
𝜀 > 0 son uchun shunday 𝛿 > 0 son topilib, |𝑥 − 𝑎| < 𝛿 tengsizlikni 
qanoatlantiruvchi barcha 
𝑥 nuqtalarda
|𝑓(𝑥) − 𝑓(𝑎)| < 𝜀 (13) 
tengsizlik o‘rinli bo‘lsa, 
𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtada uzluksiz deyiladi. 


Funksiyaning limitiga 
𝑥 ≠ 𝑎 degan shartni qo‘ygan edik. Bu yerda esa bu shart 
bajarilishini talab qilmaymiz. 
Funksiya uzluksizligi tushunchasini ifodalashning yana bir ko‘rinishini keltiramiz. 
𝑦 =
𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtaning biror atrofida aniqlangan bo‘lsin. Qaralayotgan 𝑎 nuqtani asosiy 
nuqta deb hisoblab, argumentning 
𝑎 nuqtadan ∆𝑥 miqdorga (manfiymi yoki musbatmi farqi 
yo‘q) farq qiluvchi boshqa 
𝑥 = 𝑎 + ∆𝑥 qiymatini olamiz. ∆𝑥 miqdorni argumentning orttirmasi 
deb ataymiz. Funksiya o‘zgarishining
∆𝑦 = 𝑓(𝑎 + ∆𝑥) − 𝑓(𝑎) (14) 
qiymatini 
𝑓 funksiyaning 𝑎 nuqtadagi 𝑥 argumentning ∆𝑥 orttirmasiga mos keluvchi orttirmasi 
deyiladi. 
𝑓(𝑥) funksiyaning 𝑎 nuqtadagi
lim
𝑥→𝑎
𝑓(𝑥) = 𝑓(𝑎) 
uzluksizlik shartini 
lim
∆𝑥→0
𝑓(𝑥 + ∆𝑥) = 𝑓(𝑎) 
ko‘rinishda yozish mumkin. Bu esa
lim
∆𝑥→0
[𝑓(𝑥 + ∆𝑥) − 𝑓(𝑎)] = 0 (15) 
tenglikka teng kuchli. 
𝑓(𝑥 + ∆𝑥) − 𝑓(𝑎) = ∆𝑦 ekanligini e’tiborga olsak, (4) tenglikni 
lim
∆𝑥→0
∆𝑦 = 0 
ko‘rinishda yozish mumkin. 
3-Ta’rif. 
∆𝑥 argument orttirmasi nolga intilganda 𝑓(𝑥) funksiyaning 𝑎 nuqtadagi bu orttirmaga 
mos keluvchi 
∆𝑦 orttirmasi ham nolga intilsa, 𝑦 = 𝑓(𝑥) funksiya 𝑎 nuqtada uzluksiz deyiladi. 

Download 470.38 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling