Предел произведения нескольких функций равен произведению пределов этих функций:
5) Предел частного
Предел частного двух функций равен отношению пределов этих функций при условии, что предел знаменателя не равен нулю:
23) верхний и нижний предел в точке
Частичным пределом последовательности называется предел какой-либо её подпоследовательности, если существует хотя бы одна подпоследовательность, имеющая предел. В противном случае, говорят, что у последовательности нет частичных пределов. В некоторой литературе в случаях, если из последовательности удаётся выделить бесконечно большую подпоследовательность, все элементы которой одновременно положительны или отрицательны, её частичным пределом называют соответственно или .
Нижний предел последовательности — это наименьший элемент множества частичных пределов последовательности.
Верхний предел последовательности — это наибольший элемент множества частичных пределов последовательности.
Иногда нижним пределом последовательности называют наименьшую из её предельных точек, а верхним — наибольшую.[1]Очевидно, что эти определения эквивалентны.
[править]Обозначения
Нижний предел последовательности :
§ (в отечественной литературе);
§ (в иностранной литературе).
Верхний предел последовательности :
§ (в отечественной литературе);
§ (в иностранной литературе).
[править]Примеры
§
§
§
§ (в другой терминологии оба предела равны )
[править]Свойства
§ Частичным пределом последовательности может быть только её предельная точка, и, наоборот, любая предельная точка последовательности представляет собой некоторый её частичный предел. Иными словами, понятия «частичный предел последовательности» и «предельная точка последовательности» эквивалентны.
|
§ У любой ограниченной последовательности существуют и верхний, и нижний пределы (в множестве вещественных чисел). Если же считать и допустимыми значениями частичного предела, то верхний и нижний пределы существуют вообще у любой числовой последовательности.
§ Числовая последовательность сходится к тогда и только тогда, когда .
§ Для любого наперёд взятого положительного числа все элементы ограниченной числовой последовательности , начиная с некоторого номера, зависящего от , лежат внутри интервала .
§ Если за пределами интервала лежит лишь конечное число элементов ограниченной числовой последовательности , то интервал содержится в интервале .
29)
Теорема (Дарбу): |
Пусть дифференцируема на . Тогда |
Доказательство: |
Для определенности считаем, что , обратный случай доказывается аналогично. Рассмотрим вспомогательную функцию . По определению производной, При Аналогично рассмотрим : при Функция — дифференцируема, а значит, также и непрерывна на , поэтому на этом отрезке существуют минимальное и максимальное значения функции. Из двух предыдущих неравенств следует, что минимальное значение достигается не в граничной точке. Пусть оно достигается в точке , тогда по теореме Ферма в этой точке . Значит, . |
Теорема (Ферма): |
Пусть существует и дифференцируема в , и — точка локального экстремума. Тогда |
Доказательство: |
Рассмотрим случай, когда — точка локального минимума. Случай с локальным максимумом доказывается аналогично. ; рассмотрим . Заметим, что, по определению локального минимума, . Возможны 2 случая для : 1. 2. Отсюда, . |
Замечание: обратная теорема не всегда верна, например, но — не экстремум.
|
Определение: |
Корень уравнения называется стационарной точкой. |