Przeczytaj
Z twierdzeń o arytmetyce granic ciągów zbieżnych oraz definicji Heinego granicy funkcji w punkcie wynikają następujące twierdzenia o arytmetyce granic funkcji w punkcie.
Niech oraz będą dwiema danymi funkcjami o tej samej dziedzinie oraz niech . Jeśli
to
Niech oraz będą dwiema danymi funkcjami o tej samej dziedzinie oraz niech . Jeśli
to
Niech oraz będą dwiema danymi funkcjami o tej samej dziedzinie oraz niech . Jeśli
to
Niech oraz będą dwiema danymi funkcjami o tej samej dziedzinie oraz niech . Jeśli dla oraz
to
Spójrzmy na przykład ilustrujący powyższe twierdzenie.
Obliczymy poniższe granice
Ad. 1. Ponieważ oraz więc
Ad. 2. Ponieważ oraz więc
Ad. 3. Ponieważ oraz więc
Ad. 4. Ponieważ oraz więc
Co to jest symbol nieoznaczony?
Czasami próbując zastosować twierdzenia o arytmetyce granic możemy uzyskać tzw. symbol nieoznaczony. Symbole nieoznaczone to wyrażenia, które są umownym zapisem granicy funkcji wynikającej z twierdzeń o arytmetyce granic, nie posiadające jednak jednoznacznej wartości. Jednym z takich symboli jest . Spójrzmy na poniższy przykład.
Obliczymy granice
Ad. 1. Ponieważ oraz więc
Otrzymujemy zatem symbol nieoznaczony. W takiej sytuacji próbujemy przekształcić funkcję tak aby pozbyć się symbolu niezonaczonego. W liczniku skorzystamy ze wzoru skróconego mnożenia na różnicę sześcianówróżnicę sześcianów.
Ad. 2. Ponieważ oraz więc w tym przypadku również otrzymujemy symbol nieoznaczony . Przekształcamy zatem funkcję tym razem stosując w liczniku wzór na różnicę kwadratówróżnicę kwadratów.
Zwróćmy uwagę, że tym razem wartość symbolu jest inna niż poprzednio.
Ad. 3. Ponieważ oraz więc po raz kolejny w granicy otrzymujemy symbol nieoznaczony . Tym razem usuniemy go stosując w liczniku wzór na kwadrat różnicykwadrat różnicy
Po raz kolejny wartość symbolu okazała się inna co pokazuje, że jego wartość nie jest jednoznaczna.
Kolejne przykłady pokazują jak radzić sobie z symbolem nieoznaczonym w innych sytuacjach.
Obliczymy granicę
Spróbujmy obliczyć granicę podstawiając w miejsce wartość graniczną .
Otrzymujemy zatem symbol nieoznaczony, który uniemożliwia nam zastosowanie twierdzeń o arytmetyce granic. Pozbędziemy się go mnożąc licznik i mianownik przez wyrażenie i stosując wzór na różnicę kwadratówróżnicę kwadratów.
Obliczymy granicę
Spróbujmy obliczyć podaną granicę podstawiając w miejsce wartość graniczną .
Tym razem aby pozbyć się symbolu zastosujemy wzór na sinus podwojonego argumentu: . Otrzymujemy wówczas
Symbol to nie jedyny symbol nieoznaczony.