Baza wiedzy

Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów

Granice niewłaściwe funkcji

Rozważmy funkcję . Niech (xn) będzie dowolnym ciągiem o wyrazach, sąsiadujących z punktem 7 i takim, że . Korzystając z twierdzenia 6 jesteśmy w stanie wskazać granicę w punkcie xn dla :

Pole tekstowe: f(x)=5/|x-7|

Definicja 1
Niech funkcja f będzie określona w sąsiedztwie S(x0). Funkcja f ma w punkcie x0 granicę niewłaściwą plus nieskończoność () – co zapisujemy  - wtedy i tylko wtedy, gdy dla dowolnego ciągu (xn) o wyrazach należących do sąsiedztwa S(x0) i takiego, że , prawdziwa jest równość .


Przykład 1

Wyznacz granicę w punkcie x0 (odpowiednio x0 = -5 dla przykładu a, x0 = 8 dla przykładu b):

 

a)


Aby zbadać istnienie granicy w punkcie x0 należy sprawdzić jaką wartość dla -5 funkcja osiąga z lewej oraz prawej strony tego punktu.


Podsumowanie: 
, więc granica w punkcie -5 istnieje.


Pole tekstowe: f(x)=2/|x+5|


b)



Podsumowanie:
, więc granica w punkcie 8 nie istnieje


Pole tekstowe: f(x)=3/(x-8)


Twierdzenie 1
Niech funkcje f i g będą określone w sąsiedztwie punktu x0 oraz , gdzie , . Wówczas:
a)    =
b)
    =
c)
    Jeśli a > 0, to =
d)
    Jeśli a < 0, to =


I.
 
   Jeśli  i , to granica  może być właściwa, niewłaściwa lub może nie istnieć.

Analogiczny sytuacja zachodzi dla granicy .
II.    Jeśli  i  (lub -, to granica może być właściwa, niewłaściwa lub może nie istnieć.
 

Przykład 2
Oblicz:
a)   
b)    

 

Ad. a) Liczymy granice jednostronne:

Więc:
 =

 

Ad. b) Wyłączając zmienną x przed nawias otrzymujemy:

Udowodniliśmy wcześniej, iż  = 0 korzystając z twierdzenia o trzech ciągach. Jesteśmy więc w stanie bezpośrednio wyliczyć poszukiwaną granicę:
 =



Zadania do zrobienia


1. Oblicz granice:

a)   

b)

Odp. a) +


b)  

  

2. Oblicz granice:

a)  

b)

Odp. a)

b)

 

3. Oblicz granice:

a)

b)

c)

Odp. a)

b)

c) .