Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Wyznaczanie granic funkcji. Ciągłość w punkcie i ciągłość jednostajna na przedziale. Reguła de l'Hospitala.
Gambit
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 113
Rejestracja: 8 wrz 2004, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Łowicz
Podziękował: 2 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Gambit »

Witam,
czy mógłby mi ktoś wytłumaczyć, w jaki sposób obliczyć, czy granica jednostronna w danym punkcie jest w \(\displaystyle{ +{\infty}}\), czy w \(\displaystyle{ -{\infty}}\)? Np.

1) \(\displaystyle{ f(x)=\frac{x^2 - 4}{3-x}}\)
Licze granice jednostrone tej funkcji:
\(\displaystyle{ \lim_{x\to3^-}f(x)=\lim_{x\to3^-}\frac{x^2 - 4}{3-x}=\frac{3^2 - 4}{3 - 3}=\frac {5}{0}=+\infty}\)
Granica lewostronna zgadza się, ale prawostronna już nie:
\(\displaystyle{ \lim_{x\to3^+}f(x)=\lim_{x\to3^+}\frac{x^2 - 4}{3-x}=\frac{3^2 - 4}{3 - 3}=\frac {5}{0}=+\infty}\), bo jak łatwo można przkonać się rysując wykres tej funkcji, że:
\(\displaystyle{ \lim_{x\to3^+}\frac{x^2 - 4}{3-x}=-\infty}\)


Podobnie, w poniższym przykładzie wychodzi mi zły wynik:
2) \(\displaystyle{ f(x)=\frac{1}{x^2 - 1}=\frac{1}{(x - 1)(x+1)}}\)
\(\displaystyle{ \lim_{x\to-1^-}f(x)=\lim_{x\to-1^-}\frac{1}{x^2 - 1}=\frac{1}{(-1)^2 -1}=\frac{1}{0}=+\infty}\)
Zgadza się.
\(\displaystyle{ \lim_{x\to-1^+}f(x)=\lim_{x\to-1^+}\frac{1}{x^2 - 1}=\frac{1}{(-1)^2 -1}=\frac{1}{0}=+\infty}\)
kupa :(

Dla x->1 lewostronna granica wychodzi mi źle, a prawostronna dobrze (tak jak powyżej w obu przypadkach wychodzi mi \(\displaystyle{ +\infty}\))

Prosiłbym na podanie uniwersalnego sposób na określenie czy granica funkcji jest w \(\displaystyle{ +\infty}\) czy w \(\displaystyle{ -\infty}\) (czy niezbędna do tego jest pochodna funkcji, aby określić monotoniczność funkcji odpowiednio przed i za punktem granicy?). Czy jedyną metodą obliczania granicy w danym punkcie jest podstawienie za x tego punktu, tak jak zrobiłem to powyżej?

Z góry dzięki!
Pozdro!
Awatar użytkownika
Lorek
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7069
Rejestracja: 2 sty 2006, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Ruda Śląska
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 1327 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Lorek »

Nie możesz pisać \(\displaystyle{ \frac{5}{0}}\), jak już to \(\displaystyle{ \frac{5}{0^-}\to -\infty}\) lub \(\displaystyle{ \frac{5}{0^+}\to }\) (choć ten zapis też niezbyt elegancki) .W takich przypadkach nie wstawiasz liczby tylko liczbę bardzo bliską tej liczbie, ale różną od tej. \(\displaystyle{ 3^-}\)- czyli wybierasz liczbę niewiele mniejszą od 3. \(\displaystyle{ 3^+}\)- czyli wybierasz liczbę niewiele większą od 3
Gambit
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 113
Rejestracja: 8 wrz 2004, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Łowicz
Podziękował: 2 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Gambit »

Czyli np. w drugim przykładzie powinienem zrobić coś takiego:

\(\displaystyle{ \lim_{x\to1^-}f(x)=\lim_{x\to1^-}\frac{1}{x^2 - 1}=\frac{1}{(-1)^2 -1}=\frac{1}{0}=\left[\frac{1}{0^-}\right]=\frac{1}{(\frac{1}{2})^2 -1}=\frac{1}{-\frac{3}{4}}=-\infty}\)

\(\displaystyle{ \lim_{x\to1^+}f(x)=\lim_{x\to1^+}\frac{1}{x^2 - 1}=\frac{1}{(-1)^2 -1}=\frac{1}{0}=\left[\frac{1}{0^+}\right]=\frac{1}{(\frac{3}{2})^2 -1}=\frac{1}{\frac{1}{2}}=+\infty}\)

I zgadza się Dzięki stary - leżało mi to już jakiś czas temu na głowie...
Awatar użytkownika
Lorek
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7069
Rejestracja: 2 sty 2006, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Ruda Śląska
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 1327 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Lorek »

Zapis mocno nieszczęśliwy, to w kwadratowych nawiasach może jeszcze być, ta równość wcześniej i te później już nie (możesz sobie tak na boku liczyć ale nie "oficjalnie"). I jeszcze jedno: liczba niewiele mniejsza/większa to taka co się różni o np. \(\displaystyle{ 10^{-10}}\)
Gambit
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 113
Rejestracja: 8 wrz 2004, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Łowicz
Podziękował: 2 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Gambit »

Mógłbyś mi pokazać prawidłowy zapis (taki jaki mógłbym na maturze napisać), np. dla:
\(\displaystyle{ \lim_{x\to1^-}\frac{1}{x^2 - 1}}\)
?
Adams pisze:I jeszcze jedno: liczba niewiele mniejsza/większa to taka co się różni o np. \(\displaystyle{ 10^{-10}}\)
To oficjalna definicja? A gdybym wiedział, że funkcja dla której liczę granice np. lewostronną w punkcie a, jest przed tym punktem rosnąca/malejąca, to mogę podstawić za x dowolną liczbę z dziedziny tej funkcji mniejszą od a?
Awatar użytkownika
Lorek
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7069
Rejestracja: 2 sty 2006, o 22:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Ruda Śląska
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 1327 razy

Granica jednostronna w + czy -nieskończoności???

Post autor: Lorek »

Najlepiej to zapisać \(\displaystyle{ \lim pleple=-\infty}\), można jeszcze co najwyżej \(\displaystyle{ \lim pleple =\left[\frac{1}{0^-}\right]=-\infty}\) (chociaż nie wiem czy to jest do końca poprawny zapis), a wszystko inne liczyć "na brudno"
Gambit pisze:To oficjalna definicja
Nie, to nie jest oficjalna definicja, ale małe liczby są zazwyczaj właśnie takie, a na Twoje potrzeby to możesz i wybrać tak ja wcześniej to zrobiłeś (czyli \(\displaystyle{ \pm \frac{1}{2}}\), bo tu ważny jest tylko znak)
ODPOWIEDZ