Nội dung text Chương 5_Bài 16_ _KNTT_Lời giải.pdf
CHƯƠNG V: GIỚI HẠN DÃY SỐ BÀI 16: GIỚI HẠN HÀM SỐ A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM 1. GIỚI HẠN HỮU HẠN CỦA HÀM SỐ TẠI MỘT ĐIỂM Giả sửa;b là một khoảng chứa điểm 0 x và hàm số y fx xác định trên a;b hoặc trên 0 a;b \ {x }. Ta nói hàm số y fx có giới hạn là số L khi x dần đến 0 x nếu với dãy số n x bất kì, xn a;b \ {x0} vaø xn x0 ,tacoù f(xn ) L. Kí hiệu: 0 x x0 lim f(x) L hay f(x) L khi x x n n 0 n 0 n x x0 lim f(x) L (x ),x a;b \ {x },x x f(x ) L Tương tự đối với dãy số, ta có các quy tắc tính giới hạn của hàm số tại một điểm nhu sau: x x x x 0 0 x x0 x x0 x x0 x x x x 0 0 a)Giaûi söû lim f(x) L vaø lim g(x) M.Khi ñoù: * lim f(x) g(x) L M; * lim f(x).g(x) L.M; f(x) L * lim neáuM 0 . g(x) M b)Neáuf(x) 0 vaø lim f(x) L thì :L 0 vaø lim f(x) L. Daáu cu 0 ûa f(x) ñöôïc xaùc ñònh treân khoaûng ñang tìm giôùi haïn, vôùi x x Chú ý: * 0 limx x c c với c là hằng số. * 0 0 lim n n x x x x vó́i n . Nhận biết giới hạn một bên • Cho hàm số y fx xác định trên khoảng 0 x ;b . Số L được gọi là giới hạn bên phải của hàm số y fx khi 0 x x nếu với dãy số n x bất kì, 0 n n 0 n x x b vaø x x ta coù: f(x ) L. Kí hiệu: x x0 lim f(x) L n 0 n n 0 n x x0 lim f(x) L x ,x x b,x x f(x ) L
• Cho hàm số y fx xác định trên khoảng 0 a;x . Số L được gọi là giới hạn bên trái của hàm số y fx khi 0 x x nếu với dãy số n x bất kì, n 0 n 0 n a x x vaø x x ta coù: f(x ) L. Kí hiệu: x x0 lim f(x) L. n n 0 n 0 n x x0 lim f(x) L x ,a x x ,x x f(x ) L. 2. GIỚI HẠN HỮU HẠN CỦA HÀM SỐ TẠI VÔ CỰC • Cho hàm số y fx xác định trên khoảng (a;). Ta nói hàm số y fx có giới hạn là số L khi khi x nếu với mọi dãy số n x bất kì, n n n x a vaø x ta coù: f(x ) L. . Kí hiệu: x lim f(x) L hay f(x) Lkhix . n n n n x lim f(x) L x ,x a,x f(x ) L. • Cho hàm số y fx xác định trên khoảng (;a). Ta nói hàm số y fx có giới hạn là số L khi khi x nếu với mọi dãy số n x bất kì, n n n x a vaø x ta coù: f(x ) L. Kí hiệu: x lim f(x) L hay f(x) Lkhix . n n n n x lim f(x) L x ,x a,x f(x ) L. Chú ý: - Các quy tắc tính giới hạn hữu hạn tại một điểm cŭng đúng cho giới hạn hữu hạn tại vô cực. - Với c là hằng số, ta có: lim , lim x x c c c c . - Với k là một số nguyên dương, ta có: 1 1 lim 0, lim 0 k k x x x x . 3. GIỚI HẠN VÔ CỰC CỦA HÀM SỐ TẠI MỘT ĐIỂM a) Giới hạn vô cực Giả sử khoảng (a;b) chứa 0 x và hàm số y f (x) xác định trên (a;b) \x0. Ta nói hàm số f (x) có giới hạn khi 0 x x nếu với dãy số xn bất kì, 0 0 ( ; ) \ , n n x a b x x x , ta có f xn , kí hiệu 0 lim ( ) x x f x . Ta nói hàm số f (x) có giới hạn khi 0 x x , ki hiệu 0 lim ( ) x x f x , nếu 0 lim[ ( )] x x f x . - Cho hàm số y f (x) xác định trên khoảng x0 ;b. Ta nói hàm số f (x) có giới hạn khi 0 x x về bên phải nếu với dãy số xn bất kì thoả mãn 0 0 , n n x x b x x , ta có f xn , ki hiệu 0 lim ( ) x x f x .
- Cho hàm số y f (x) xác định trên khoảng a; x0 . Ta nói hàm số f (x) có giới hạn khi 0 x x về bên trái nếu với dãy số xn bất kì thoả mãn 0 0 , n n a x x x x , ta có f xn , kí hiệu 0 lim ( ) x x f x . - Các giới hạn một bên 0 lim ( ) x x f x và 0 lim ( ) x x f x được định nghĩa tương tự. Chú ý. Các giới hạn lim ( ) , lim ( ) x x f x f x , lim ( ) x f x và lim ( ) x f x được định nghĩa tương tự như giới hạn của hàm số f (x) tại vô cực. Chẳng hạn: Ta nói hàm số y f (x) , xác định trên khoảng (a;) , có giới hạn là khi x nếu với dãy số xn bất kì, n x a và n x , ta có f xn , kí hiệu lim ( ) x f x hay f (x) khi x . Một số giới hạn đặc biệt: - lim k x x với k nguyên dương; - lim k x x với k là số chẵn; - lim k x x với k là số lẻ. b) Một số quy tắc tìm giới hạn vô cực a) Quy tắc tìm giới hạn của tích f(x).g(x) Nếu x x x x x x 0 0 0 lim f(x) L 0 vaø lim g(x) hoaëc thì lim f(x)g(x) được tính theo quy tắc trong bảng sau: x x0 lim f(x) x x0 lim g(x) x x0 lim f(x).g(x) L 0 L 0 - + b) Quy tắc tìm giới hạn của tích f(x) g(x) x x0 lim f(x) x x0 lim g(x) Dấu của g(x) x x0 f(x) lim g(x) L Tuỳ ý 0 + L 0 0 -
+ L<0 - Các quy tắc trên vẫn đúng cho các trường hợp 0 0 x x ,x x ,x ,x B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA Bài 5.7. Cho hai hàm số 2 1 1 x f x x và g x x 1. Khẳng định nào sau đây là đúng? a) f x g x; b) 1 1 lim lim x x f x g x . Lời giải Ta có: - Tập xác định của f x : D R 1 - Tập xác định của g x: R 1 lim 2 x f x 1 lim 2 x g x Vậy khẳng định b đúng Bài 5.8. Tính các giới hạn sau: a) 2 0 ( 2) 4 limx x x ; b) 2 2 0 9 3 limx x x . Lời giải a) 2 1 1 1 0 0 lim 4 3, lim 1 2 lim limsin lim 0 0 x x x x x x x f x x x m m 2 2 0 0 0 ( 2) 4 4 lim lim lim 4 4 x x x x x x x x x b) 2 2 0 0 2 9 3 1 1 lim lim x x 9 3 6 x x x Bài 5.9. Cho hàm số 0 khi 0 1 khi 0 t H t t ( hàm Heaviside, thường được dùng để mô tả việc chuyển trạng thái tắt/mở của dòng điện tại thời điểm t 0). Tính 0 lim x H t và _ 0 lim x H t . Lời giải _ 0 0 lim 0 lim 1 x x H t H t