μου δινετε καποια tips για τις ασκησεις?
(1)
Θέτουμε u=(x-1)^(1/3) => u^3=x-1 => u^(3/2)=(x-1)^(1/2) (όπου x>1)
lim(x->1)[(x-1)^(1/3)}=0
lim(x->1){[1/((x-1)^(1/2))]-[1/((x-1)^(1/3))]}=lim(u->0+){[1/(u^(3/2))]-(1/u)}=lim(u->0+){[1/(u*SQRT(u))]-(1/u)}=
=lim(u->0+){(1/u)*[(1/SQRT(u))-1]}
Είναι lim(u->0+)(1/u)=+oo
Επειδή lim(u->0+)SQRT(u)=0 τότε lim(u->0+)[1/SQRT(u)]=+oo και επομένως lim(u->0+){[1/SQRT(u)]-1}=+oo
Επειδή lim(u->0+)(1/u)=lim(u->0+){[1/SQRT(u)]-1}=+oo τότε lim(u->0+){(1/u)*[(1/SQRT(u))-1]}=+oo
Άρα
lim(x->1){[1/((x-1)^(1/2))]-[1/((x-1)^(1/3))]}=+οο
(2)
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3 με πεδίο ορισμού το Α=[0,+οο). Η f είναι παραγωγίσιμη στο (0,+οο) με πρώτη παράγωγο:
f΄(x)={1/[2*(x^(1/2))]}+{1/[3*(x^(2/3))]}+{1/[4*(x^(3/4))]}
Για x=1 προκύπτει f(1)=0 και f΄(1)=13/12. Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->1){[f(x)-f(1)]/(x-1)}=f΄(1) => lim(x->1){[(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3]/(x-1)}=13/12
Θεωρούμε την συνάρτηση g(x)=(x^(1/5))-(x^(1/2)) με πεδίο ορισμού το Α=[0,+οο). Η g είναι παραγωγίσιμη στο (0,+οο) με πρώτη παράγωγο:
g΄(x)={1/[5*(x^(4/5))]}-{1/[2*(x^(1/2))]}
Για x=1 προκύπτει g(1)=0 και g΄(1)=-3/10. Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->1){[g(x)-g(1)]/(x-1)}=g΄(1) => lim(x->1){[(x^(1/5))-(x^(1/2))]/(x-1)}=-3/10
Επομένως έχουμε:
lim(x-1){[(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3]/[(x^(1/5))-(x^(1/2))]}=
=lim(x-1){[[(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3]/(x-1)]/[[(x^(1/5))-(x^(1/2))]/(x-1)]}=
=lim(x-1){[[(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3]/(x-1)]/lim(x->1)[[(x^(1/5))-(x^(1/2))]/(x-1)]}=
=(13/12)/(-3/10)=-65/18
Άρα
lim(x-1){[(x^(1/2))+(x^(1/3))+(x^(1/4))-3]/[(x^(1/5))-(x^(1/2))]}=-65/18
(3)
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=1-2συνx με πεδίο ορισμού το R. Η f είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο f΄(x)=2ημx.
Για x=π/3 προκύπτει f(π/3)=0 και f΄(π/3)=SQRT(3). Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->π/3){[f(x)-f(π/3)]/(x-(π/3))}=g΄(1) => lim(x->π/3)[(1-2συνx)/(x-(π/3))]=SQRT(3)
Θέτουμε u=x-(π/3). Επειδή lim(x->π/3)[x-(π/3)]=0 τότε
lim(x->π/3)[ημ(x-(π/3))/(x-(π/3))]=lim(u->0)(ημu/u)=1
Έχουμε:
lim(x->π/3)[(1-2συνx)/ημ(x-(π/3))]=lim(x->π/3){[(1-2συνx)/(x-(π/3))]/[ημ(x-(π/3))/(x-(π/3))]}=
=lim(x->π/3)[(1-2συνx)/(x-(π/3))]/lim(x->π/3)[ημ(x-(π/3))/(x-(π/3))]= SQRT(3)/1=SQRT(3)
Άρα
lim(x->π/3)[(1-2συνx)/ημ(x-(π/3))]=SQRT(3)
(4), (10)
Για α διάφορο 0 έχουμε:
Θέτουμε u=x-α. Επειδή lim(x->α)(x-α)=0 τότε lim(x->α)[ημ(x-α)/(x-α)]=lim(u->0)(ημu/u)=1
Έχουμε
lim(χ->α){ημ(x-α)/[(x^2)-(α^2)]}=lim(x->α){ημ(x-α)/[(x-α)(x+α)]}=
=lim(x->α)[ημ(x-α)/(x-α)]*lim(x->α)[1/(x+α)]=1*(1/(2α))=1/(2α)
Άρα
lim(χ->α){ημ(x-α)/[(x^2)-(α^2)]}=1/(2α), α ανήκει R*
Για α=0 έχουμε:
lim(x->0)[ημx/(x^2)]=lim(x->0)[(1/x)*(ημx/x)]
Επειδή lim(x->0)(ημx/x)=1 τότε lim(x->0-)(ημx/x)=lim(x->0+)(ημx/x)=1
Επειδή lim(x->0-)(ημx/x)=1>0 και lim(x->0-)(1/x)=-oo τότε lim(x->0-)[ημx/(x^2)]=-oo
Επειδή lim(x->0+)(ημx/x)=1>0 και lim(x->0+)(1/x)=+oo τότε lim(x->0+)[ημx/(x^2)]=+oo
Συνεπώς το όριο lim(x->0)[ημx/(x^2)] δεν υπάρχει που σημαίνει ότι το ζητούμενο όριο δεν ορίζεται για α=0.
(5)
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=SQRT(3)-2συνx με πεδίο ορισμού το R. Η f είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο
f΄(x)=2ημx.
Για x=π/6 προκύπτει f(π/6)=0 και f΄(π/6)=1. Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->π/6){[f(x)-f(π/6)]/(x-(π/6))}=f΄(1) => lim(x->π/6)[(SQRT(3)-2συνx)/(x-(π/6))]=1
Θέτουμε u=x-(π/6). Επειδή lim(x->π/6)[x-(π/6)]=0 τότε
lim(x->π/6)[ημ(x-(π/6))/(x-(π/6))]=lim(u->0)(ημu/u)=1
Έχουμε:
lim(x->π/6)[ημ(x-(π/6))/(SQRT(3)-2συνx)]=
=lim(x->π/3){[(ημ(x-(π/6)))/(x-(π/6))]/[(SQRT(3)-2συνx)/(x-(π/6))]}=
=lim(x->π/3)[(ημ(x-(π/6)))/(x-(π/6))]/lim(x->π/6)[(SQRT(3)-2συνx)/(x-(π/6))]=1/1=1
Άρα
lim(x->π/6)[ημ(x-(π/6))/(SQRT(3)-2συνx)]=1
(6)
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=(ημx)^2 με πεδίο ορισμού το R. Η f είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο
f΄(x)=2ημxσυνx=ημ(2x).
Για x=α προκύπτει f(α)=(ημα)^2 και f΄(α)=ημ(2α). Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->α){[f(x)-f(α)]/(x-α)}=f΄(α) => lim(x->α)[(((ημx)^2)-((ημα)^2))/(x-α)]=ημ(2α)
Για α διάφορο 0 έχουμε:
lim(x->α){[((ημx)^2)-((ημα)^2)]/[(x^2)-(α^2)]}=
=lim(x->α){[((ημx)^2)-((ημα)^2)]/[(x-α)(χ+α)]}=
=lim(x->α)[(((ημx)^2)-((ημα)^2))/(x-α)]*lim(x->α)[1/(x+α)]=ημ(2α)*(1/(2α))=ημ(2α)/(2α)
Για α=0 έχουμε:
lim(x->0)[((ημx)^2)/(x^2)]=lim(x->0)[(ημx/x)^2]=[lim(x->0)(ημx/x)]^2=1^2=1
Άρα
lim(x->α){[((ημx)^2)-((ημα)^2)]/[(x^2)-(α^2)]}=ημ(2α)/(2α) για α ανήκει R*
lim(x->α){[((ημx)^2)-((ημα)^2)]/[(x^2)-(α^2)]}=1 για α=0
(7)
α ανήκει R*
lim(x->α)[ημ((x-α)/2)εφ((πx)/(2α))]=lim(x->α){[ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α))]/συν((πx)/(2α))}
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α)) με πεδίο ορισμού το R. Η f είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο
f΄(x)=(1/2)ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α))+(π/(2α))ημ((χ-α)/2)συν((πx)/(2α))=ημ(2x).
Για x=α προκύπτει f(α)=0 και f΄(α)=(1/2)ημ((απ)/2). Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->α){[f(x)-f(α)]/(x-α)}=f΄(α) => lim(x->α){[ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α))]/(x-α)}=(1/2)ημ((απ)/2)
Θεωρούμε την συνάρτηση g(x)=συν((πx)/(2α)) με πεδίο ορισμού το R. Η g είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο
g΄(x)=-(π/(2α))ημ((πx)/(2α)).
Για x=α προκύπτει g(α)=0 και g΄(α)=-π/(2α). Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->α){[g(x)-g(α)]/(x-α)}=g΄(α) => lim(x->α)[συν((πx)/(2α))/(x-α)]=-(π/(2α))
Έχουμε:
lim(x->α)[ημ((x-α)/2)εφ((πx)/(2α))]=lim(x->α){[ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α))]/συν((πx)/(2α))}=
=lim(x->α){[ημ((x-α)/2)ημ((πx)/(2α))]/(x-α)}/lim(x->α)[συν((πx)/(2α))/(x-α)]=
=[(1/2)ημ((απ)/2)]/[-(π/(2α))]=-(α/π)ημ((απ)/2)
Άρα
lim(x->α)[ημ((x-α)/2)εφ((πx)/(2α))]=-(α/π)*ημ((απ)/2)
( 8 )
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=εφ(πx). H f ορίζεται όταν συν(πx) διάφορο 0. Στο πεδίο ορισμού της η f είναι παραγωγίσιμη με πρώτη παράγωγο:
f΄(x)=π/(συν(πx)^2)
Για x=-4 προκύπτει f(-4)=εφ(-4π)=εφ0=0 και f΄(-4)=π/(συν(-4π)^2)=π/(συν0^2)=π/(1^2)=π. Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->-4){[f(x)-f(-4)]/(x-(-4))}=f΄(-4) => lim(x->-4)[εφ(πx)/(x+4)]=π
(9)
Θεωρούμε την συνάρτηση f(x)=ημ(πx). Η f είναι παραγωγίσιμη στο R με πρώτη παράγωγο:
f΄(x)=πσυν(πx)
Για x=1 προκύπτει f(1)=0 και f΄(1)=-π. Από τον ορισμό της παραγώγου συνάρτησης σε σημείο προκύπτει το εξής:
lim(x->1){[f(x)-f(1)]/(x-1)}=f΄(1) => lim(x->1)[ημ(πx)/(x-1)]=-π => lim(x->1)[(x-1)/ημ(πx)]=-(1/π) =>
=> lim(x->1)[(1-x)/ημ(πx)]=1/π
Έχουμε:
lim(x->1)[(1-(x^2))/ημ(πx)]=lim(x->1){[(1-x)(1+x)]/ημ(πx)}=lim(x->1)[(1-x)/ημ(πx)]*lim(x->1)(1+x)=
=(1/π)*2=2/π
Άρα
lim(x->1)[(1-(x^2))/ημ(πx)]=2/π
(11)
Θεωρούμε το πολυώνυμο P(x)=(x^2)-7x+10.
Επειδή P(2)=P(5)=0 τότε γράφεται ισοδύναμα στη μορφή P(x)=(x-2)(x-5).
Για x στα διαστήματα (-οο,2) και (5,+οο) ισχύει P(x)>0, ενώ για x στο διάστημα (2,5) ισχύει P(x)<0.
Η P είναι συνεχής στο 5, οπότε
lim(x->5)P(x)=P(5)=0 <=> lim(x->5-)P(x)=lim(x->5+)P(x)=0
Θεωρούμε τη συνάρτηση f(x)=[(x^2)-7x+10]*[1-2συν(3/(x-5))]=P(x)*[1-2συν(3/(x-5))]. Η f έχει πεδίο ορισμού το (-οο,5)U(5,+oo).
Για x ανήκει (-οο,5)U(5,+οο) ισχύει -1<=συν(3/(x-5))<=1. Έχουμε:
-2<=-2συν(3/(x-5))<=2 => -1<=1-2συν(3/(x-5))<=3
Για 2<x<5 είναι P(x)<0. Έχουμε:
-1<=1-2συν(3/(x-5))<=3 => 3P(x)<=f(x)<=-P(x)
lim(x->5-)[3P(x)]=3*0=0
lim(x->5-)[-P(x)]=-0=0
Επειδή lim(x->5-)[3P(x)]=lim(x->5-)[-P(x)]=0 τότε σύμφωνα με το κριτήριο παρεμβολής lim(x->5-)f(x)=0
Για x>5 είναι P(x)>0. Έχουμε:
-1<=1-2συν(3/(x-5))<=3 => -P(x)<=f(x)<=3P(x)
lim(x->5+)[-P(x)]=-0=0
lim(x->5+)[3P(x)]=3*0=0
Επειδή lim(x->5+)[-P(x)]=lim(x->5+)[3P(x)]=0 τότε σύμφωνα με το κριτήριο παρεμβολής lim(x->5+)f(x)=0
Επειδή lim(x->5-)f(x)=lim(x->5+)f(x)=0 τότε lim(x->5)f(x)=0
Άρα
lim(x->5){[(x^2)-7x+10]*[1-2συν(3/(x-5))]}=0
(12)
lim(x->3)[(x-3)(5+ημ(1/x)]=(3-3)*(5+ημ(1/3))=0
(13)
Είναι lim(x->0)(x)=0, οπότε lim(x->0-)(x)=lim(x->0+)(x)=0
Είναι lim(x->0)(-x)=0, οπότε lim(x->0-)(-x)=lim(x->0+)(-x)=0
Για κάθε x ανήκει R* ισχύει -1<=ημ(1/x)<=1
Για x<0 έχουμε:
x<=χημ(1/x)<=-x
Επειδή lim(x->0-)(x)=lim(x->0-)(-x)=0 τότε σύμφωνα με το κριτήριο παρεμβολής lim(x->0-)[xημ(1/x)]=0
Για x>0 έχουμε:
-x<=χημ(1/x)<=x
Επειδή lim(x->0+)(-x)=lim(x->0+)(x)=0 τότε σύμφωνα με το κριτήριο παρεμβολής lim(x->0+)[xημ(1/x)]=0
Επειδή lim(x->0-)[xημ(1/x)]=lim(x->0+)[xημ(1/x)]=0 τότε lim(x->0)[xημ(1/x)]=0
Έχουμε:
lim(x->0)[xημ(1/x)+2(x^2)-3]=lim(x->0)[xημ(1/x)]+lim(x->0)[2(x^2)-3]=0+(2*(0^2)-3)=-3
Άρα
lim(x->0)[xημ(1/x)+2(x^2)-3]=-3