Чтобы найти предел функции A в точке a, нам нужно проанализировать поведение функции f(x) при приближении x к a. Мы также определим проколотую окрестность точки a, в которой выполняется неравенство |f(x) - A| < ε для различных значений ε.
Рассмотрим каждую функцию по отдельности.
1. Функция f(x) = x^2, a = 1
Сначала найдем предел функции f(x) при x, стремящемся к 1:
- Вычислим f(1): f(1) = 1^2 = 1.
- Следовательно, предел A = 1.
Теперь определим проколотую окрестность точки a = 1 для различных значений ε:
- Для ε = 1:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1.
- Это означает, что 0 < f(x) < 2.
- Поскольку f(x) = x^2, неравенство |x^2 - 1| < 1 приводит к -1 < x^2 - 1 < 1, что дает 0 < x^2 < 2.
- Таким образом, мы получаем: -√2 < x < -1 и 1 < x < √2.
- Проколотая окрестность: (1 - 1, 1 + 1) = (0, 2), исключая x = 1.
- Для ε = 1/2:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1/2.
- Это означает, что 1/2 < f(x) < 3/2.
- Неравенство |x^2 - 1| < 1/2 приводит к 1/2 < x^2 < 3/2.
- Следовательно, -√(3/2) < x < -√(1/2) и √(1/2) < x < √(3/2).
- Проколотая окрестность: (1 - 1/2, 1 + 1/2) = (1/2, 3/2), исключая x = 1.
- Для ε = 1/10:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1/10.
- Это означает, что 9/10 < f(x) < 11/10.
- Неравенство |x^2 - 1| < 1/10 приводит к 9/10 < x^2 < 11/10.
- Следовательно, -√(11/10) < x < -√(9/10) и √(9/10) < x < √(11/10).
- Проколотая окрестность: (1 - 1/10, 1 + 1/10) = (9/10, 11/10), исключая x = 1.
2. Функция f(x) = 1/(x+1), a = 0
Теперь найдем предел функции f(x) при x, стремящемся к 0:
- Вычислим f(0): f(0) = 1/(0+1) = 1.
- Следовательно, предел A = 1.
Теперь определим проколотую окрестность точки a = 0 для различных значений ε:
- Для ε = 1:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1.
- Это означает, что 0 < f(x) < 2.
- Неравенство |1/(x+1) - 1| < 1 приводит к 0 < 1/(x+1) < 2.
- Решая это неравенство, получаем: x > -1.
- Проколотая окрестность: (-1, 1), исключая x = 0.
- Для ε = 1/2:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1/2.
- Это означает, что 1/2 < f(x) < 3/2.
- Неравенство |1/(x+1) - 1| < 1/2 приводит к 1/2 < 1/(x+1) < 3/2.
- Решая это неравенство, получаем: -1 < x < 1.
- Проколотая окрестность: (-1, 1), исключая x = 0.
- Для ε = 1/10:
- Мы ищем такие x, что |f(x) - 1| < 1/10.
- Это означает, что 9/10 < f(x) < 11/10.
- Неравенство |1/(x+1) - 1| < 1/10 приводит к 9/10 < 1/(x+1) < 11/10.
- Решая это неравенство, получаем: -1 < x < 1.
- Проколотая окрестность: (-1, 1), исключая x = 0.
Таким образом, мы нашли пределы и проколотые окрестности для обеих функций.