Докажите, что если предел функции f(x) при x, стремящемся к a, равен A, и предел функции g(x) при x, стремящемся к a, равен B, причем A больше B, то существует проколотая окрестность точки a, для всех значений x из которой выполняется неравенство f(x) больше g(x).
Алгебра 11 класс Пределы функций предел функции предел f(x) предел g(x) неравенство f(x) > g(x) окрестность точки a доказательство предела алгебра 11 класс Новый
Для доказательства данного утверждения воспользуемся определением предела функции. Напомним, что предел функции f(x) при x, стремящемся к a, равен A, если для любого ε > 0 существует δ1 > 0 такое, что для всех x, удовлетворяющих условию 0 < |x - a| < δ1, выполняется неравенство |f(x) - A| < ε. Аналогично, для функции g(x) и предела B мы имеем: предел g(x) при x, стремящемся к a, равен B, если для любого ε > 0 существует δ2 > 0 такое, что для всех x, удовлетворяющих 0 < |x - a| < δ2, выполняется |g(x) - B| < ε.
Теперь, поскольку A > B, мы можем выбрать ε таким образом, чтобы оно было меньше, чем (A - B)/2. То есть, пусть ε = (A - B)/2.
Теперь выберем δ = min(δ1, δ2). Тогда для всех x, удовлетворяющих 0 < |x - a| < δ, выполняются оба условия:
Теперь мы можем выразить f(x) и g(x) через A и B:
Из первого неравенства:
f(x) > A - (A - B)/2 = (A + B)/2.
Из второго неравенства:
g(x) < B + (A - B)/2 = (A + B)/2.
Таким образом, для всех x, удовлетворяющих 0 < |x - a| < δ, мы имеем:
f(x) > (A + B)/2 > (A + B)/2 > g(x).
Это и доказывает, что в проколотой окрестности точки a для всех значений x выполняется неравенство f(x) > g(x). Таким образом, мы завершили доказательство.