Harakatdagi jismning oniy (lahzalik) tezligini topish uchun vaqt oralig'i Δt ni cheksiz kichraytirib nolga intiltiramiz (Δt→0). Bunda masofa o'zgarishi Δs ham nolga intilib, [00] ko'rinishidagi noaniqlik hosil bo'ladi.
Spidometr ko'rsatadigan aniq tezlik, egri chiziqqa o'tkazilgan urinmaning qiyaligi va ko'plab fizik jarayonlar aynan funksiya limiti tushunchasiga tayanadi.
Limit — bu matematik analiz (hosila va integral) eshigini ochuvchi asosiy tushunchadir. DTM imtihonlarida [00] va [∞∞] noaniqliklarini ochish hamda birinchi ajoyib limitga doir masalalar muntazam tushadi.
Asosiy g'oya
1. Funksiya limiti ta'rifi
Intuitiv ta'rif: Agar argument x biror x0 songa cheksiz yaqinlashganda (x→x0), f(x) funksiya qiymatlari tayin A songa istalgancha yaqinlashsa, A soni f(x) ning x→x0 dagi limiti deyiladi:
limx→x0f(x)=A
Limit jarayonida x soni x0 ga intiladi, lekin x0 ga teng bo'lishi shart emas. Masalan, f(x)=x−1x2−1 funksiya x=1 da aniqlanmagan, lekin uning x→1 dagi limiti 2 ga teng.
2. Limitlarning asosiy xossalari
Agar limx→x0f(x)=A va limx→x0g(x)=B mavjud bo'lsa:
limx→x0[f(x)±g(x)]=A±B
limx→x0[c⋅f(x)]=c⋅A (c=const)
limx→x0[f(x)⋅g(x)]=A⋅B
limx→x0g(x)f(x)=BA (B=0)
3. Noaniqliklarni ochish usullari
To'g'ridan-to'g'ri qo'yish: Maxraj nolga teng bo'lmasa, x o'rniga x0 qo'yiladi.
[00] noaniqligi (ko'phadlar): Surat va maxrajni ko'paytuvchilarga ajratib, nolga aylanuvchi (x−x0) hadni qisqartiramiz.
[00] noaniqligi (irratsional ifodalar): Surat va maxrajni qo'shmasiga ko'paytirib, ildizdan qutilamiz.
Birinchi ajoyib limit:limx→0xsinx=1,limx→0xtgx=1
Umumiy holatda: limx→0mxsin(kx)=mk.
[∞∞] noaniqligi (x→∞ da ratsional kasrlar):
Darajalar teng bo'lsa: limit bosh koeffitsiyentlar nisbatiga teng: limx→∞bnxn+…anxn+…=bnan.
Maxraj darajasi katta bo'lsa: limit 0 ga teng.
Surat darajasi katta bo'lsa: limit ∞ ga teng.
Yechilgan misollar
1-misol. Ratsional kasrda [00] noaniqligini ochish
limx→1x2−1x2+2x−3 limitni hisoblang.
Yechish:x=1 da [00] noaniqligi hosil bo'ladi.
Surat va maxrajni ko'paytuvchilarga ajratamiz:
limx→1(x−1)(x+1)(x−1)(x+3)=limx→1x+1x+3.x=1 ni qo'yamiz:
1+11+3=24=2.
Javob:2.
2-misol. Irratsional ifoda va qo'shmasiga ko'paytirish
limx→7x−7x+2−3 limitni hisoblang.
Yechish:
Surat va maxrajni (x+2+3) ga ko'paytiramiz:
limx→7(x−7)(x+2+3)(x+2−3)(x+2+3)=limx→7(x−7)(x+2+3)(x+2)−9.(x−7) qisqaradi: limx→7x+2+31=9+31=61.
Javob:61.
3-misol. Cheksizlikdagi limit [∞∞]
limx→∞2x3+5x2−36x3−4x+1 limitni hisoblang.
Yechish:
Surat va maxrajni x3 ga bo'lamiz:
limx→∞2+x5−x336−x24+x31=2+0−06−0+0=26=3.
1. [00] noaniqligini ko'rib, "limit mavjud emas" deb yanglishish.
✗ limx→2x2−4x−2=0 deb xulosa qilish.
✓ [00] noaniqligi ifodani soddalashtirish kerakligini bildiradi: (x−2)(x+2)x−2=x+21→41.
2. Cheksizlikdagi limitda darajalarni hisobga olmaslik.
✗ limx→∞x2+53x+1=3 deb koeffitsiyentlarni bo'lish.
✓ Maxraj darajasi katta bo'lsa, limit nolga teng (0). Koeffitsiyentlar faqat darajalar teng bo'lgandagina olinadi.
3. Birinchi ajoyib limitda koeffitsiyentni unutish.
✗ limx→0xsin(5x)=1 deb yozish.
✓ Argument 5x bo'lgani uchun: limx→05⋅5xsin(5x)=5⋅1=5.
4. Qo'shmasiga ko'paytirganda maxrajni unutish.
✗ Suratni qo'shmaga ko'paytirib, maxrajga yozmasdan tashlab ketish.
✓ Kasr qiymati saqlanishi uchun surat ham, maxraj ham bir xil ifodaga ko'paytiriladi.
DTM uslubidagi test
Ushbu mavzu bo'yicha tayyorlangan 5 ta test savoli platformada interaktiv tarzda ishlaydi: o'z javobingizni tanlang va to'liq yechimni ko'ring.
Keyingi qadam
Limit tushunchasi va noaniqliklarni ochish usullarini to'liq egalladik. Keyingi darsda ushbu poydevor asosida hosila ta'rifi va uning geometrik ma'nosi bilan tanishamiz.