Lição 42 — Propriedades algébricas dos limites
Leis do limite (soma, produto, quociente, potência, raiz), substituição direta, formas indeterminadas 0/0 por fatoração e racionalização, e Teorema do Confronto.
Used in: 2.º ano do EM (16-17 anos) · Equiv. Math II japonês (極限の性質) · Equiv. Oberstufe Grenzwertregeln alemão
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
演算的性質と絞り込み定理
と とし、 とします。以下の法則は、、、すべてに対して成り立ちます。
極限の代数法則
「 で ならば、。」— OpenStax Calculus Volume 1, §2.3, Theorem 2.4
「 で ならば、。」— APEX Calculus, §1.3, Theorem 1.3.1
代入法則
合成
でがで連続ならば:
連続でない場合の反例。 (定数)とし、が0で不連続とします。このときですが、となります。
絞り込み定理
「を含む開区間でに対してで、ならば、。」— OpenStax Calculus Volume 1, §2.3, Theorem 2.7
古典的な応用。 を示す:に注意すると、。両端でだから、極限は0です。
不定形と解法技巧
代入法則がまたはを与える場合、代数法則は直接適用できません:
不定形の種類ごとの解法技巧選択図。
解答例
Exercise list
40 exercises · 10 with worked solution (25%)
- Ex. 42.1Application
を計算してください。
- Ex. 42.2Application
を計算してください。
- Ex. 42.3ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.4Application
を計算してください。
- Ex. 42.5Application
を計算してください。
- Ex. 42.6Application
を計算してください。
- Ex. 42.7Application
を計算してください。
- Ex. 42.8ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.9Application
を計算してください。
- Ex. 42.10Application
を計算してください。
- Ex. 42.11Application
を計算してください。
- Ex. 42.12Application
を計算してください。
- Ex. 42.13Application
を計算してください。
- Ex. 42.14Application
を計算してください。
- Ex. 42.15Application
を計算してください。
- Ex. 42.16Application
を計算してください。
- Ex. 42.17ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.18Application
を計算してください。
- Ex. 42.19ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.20ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.21ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.22Application
を計算してください。
- Ex. 42.23Application
を計算してください。
- Ex. 42.24Application
を計算してください。
- Ex. 42.25Application
を計算してください。
- Ex. 42.26ApplicationAnswer key
を計算してください。
- Ex. 42.27Application
を計算してください。
- Ex. 42.28Application
を計算してください。
- Ex. 42.29Application
を計算してください。
- Ex. 42.30Understanding
を計算するには、を直接代入するだけで十分ですか?
- Ex. 42.31UnderstandingAnswer key
極限の商の法則について、どの述べ方が正しいですか?
- Ex. 42.32UnderstandingAnswer key
は何か、そしてなぜ積の法則は適用されませんか?
- Ex. 42.33Understanding
に商の法則を直接適用しようとするとどうなりますか?
- Ex. 42.34Understanding
を計算するのに最適な技巧は何ですか?
- Ex. 42.35UnderstandingAnswer key
不定形は分子と分母についていかなることを代数的に示唆していますか?
- Ex. 42.36Understanding
すべてのに対してであることが知られています。を決定して、正当化してください。
- Ex. 42.37Modeling
制御工学では、システムの伝達関数はです。DC利得を計算してください:。
- Ex. 42.38Modeling
粒子の位置はメートル。での瞬間速度を計算してください:。
- Ex. 42.39Challenge
を計算してください。
- Ex. 42.40Proof
証明。 エプシロン-デルタでを証明して、この特定の場合に定数倍の法則を検証してください。
参考文献
- OpenStax Calculus Volume 1 — Strang, Herman他 · OpenStax · 2016 · §2.3(極限の法則)および §2.4(連続性) · CC-BY-NC-SA 4.0。直接代入、因数分解、有理化、無限での極限の演習問題の主要出典。
- APEX Calculus — Hartman他 · 2023 · §1.3(解析的に極限を求める) · CC-BY-NC 4.0。絞り込み定理と挑戦問題の主要出典。
- Active Calculus 2.0 — Boelkins · Grand Valley State University · 2024 · §1.2(極限の概念) · CC-BY-NC-SA 4.0。概念的動機、発見活動、演習42.36の参考。