Limita funkcije - teorija

Limita funkcije - teorija

Avtor: Skupina NAUK

Učni cilji: Razložiti pojem limite, izračunati limito funkcije, razložiti pomen limite v neskončnosti in neskončne limite.

Okolica točke

Okolica števila je odprt interval okoli . Odprti interval imenujemo (epsilon) okolica števila in ga označimo .

(okolica.png)

Točka v koordinatnem sistemu ima dve koordinati, in . Za vsako imamo svojo okolico. Zato, da ju ločimo, bomo okolico točke na osi imenovali (delta) okolica, okolico točke na osi pa okolica.

(okolica_xyos.png)

Limita funkcije

Limita funkcije je število, proti kateremu gredo funkcijske vrednosti, če gredo vrednosti neodvisne spremenljivke proti .

(limita_fja.png) (limita_ni_fja.png)

Na levi sliki vidimo, da ko se vrednosti bližajo , se vrednosti bližajo . Limita obstaja. Na desni sliki pa to ni res. Ko se vrednosti bližajo , se vrednosti bližajo dvema različnima točkama. Limita ne obstaja.

Formalna definicija limite

Če za vsak obstaja , da velja: če je v okolici , je v okolici , potem je

Z znaki to napišemo takole:

Aplikacija GeoGebra se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)

Če vzamemo okolico , kot je označena na sliki (pobarvani del), potem bo ne glede na to, kako majhen vzamemo, zeleni del funkcije vedno zunaj okolice , zato limita ne obstaja.

Geogebra datoteka

Pravila za računanje limit

Za računanje limite funkcije veljajo enaka pravila kot za računanje limite zaporedja:

Seznam najpogostejših limit

Računanje limit

Limite računamo na naslednji način:

  1. Najprej v limito vstavimo namesto vrednost, h kateri se približuje.

    • Če dobimo rezultat, smo končali.
  2. Če dobimo , potem moramo uporabiti katerega od naslednjih trikov:
  3. Števec in imenovalec razstavimo in okrajšamo. Potem spet vstavimo vrednost v limito.

  4. Če nastopa v ulomku koren v razliki, potem racionaliziramo. Potem zopet poskusimo z vstavljanjem vrednosti.

PREMISLITE

Zakaj v točki 3. smemo krajšati z x?

Odgovor

Imamo limito, ko gre , in želimo krajšati z . To lahko storimo, ker se samo približuje 0, vrednosti 0 pa ne zavzame. Torej krajšamo z , kar je dovoljeno.

Enako velja za katerikoli drug izraz, s katerim želimo krajšati ulomek pri računanju limit.

Limite kotnih funkcij

Kadar računamo limite kotnih funkcij, si pomagamo z naslednjim pravilom:

Zgled 1:

Zgled 2:

Neskončna limita

Do zdaj smo obravnavali dve možnosti, ki ju dobimo pri računanju limite, definirano vrednost in . Zdaj pa razložimo še, kaj pomeni .

Poglejmo . Če namesto vstavimo 2, dobimo . Ko se vrednost bliža vrednosti 2, vrednost ulomka raste čez vse meje. Dobimo neskončno limito:

Če ima izraz, katerega limito iščemo, negativen predznak, potem je limita tega izraza .

Limita v neskončnosti

Do zdaj smo gledali limite, ko gre k nekemu realnemu, ponavadi dosti majhnemu številu . Kaj pa, ko raste v neskončnost?

Pglejmo limito V to limito ne moremo kar vstaviti . Oglejmo si obnašanje funkcije, ko raste. je vedno bližje 1, nikoli pa 1 ne doseže, ker je števec večji od imenovalca.

Limita funkcije v neskončnosti je podobna limiti zaporedja, samo da smo pri zaporedjih gledali samo vrednosti naravnih števil , tu pa vrednosti vseh realnih števil .

Limito v neskončnosti računamo na enak način kot limito zaporedja. Veljajo enaka pravila in postopki računanja:

  1. Kadar imamo ulomek, delimo z največjo potenco .
  2. Če nastopa v ulomku koren v razliki, potem racionaliziramo.

Asimptote funkcij

Limita grafično predstavlja premico. Kadar imamo neskončno limito, je to navpična premica. Graf funkcije se premici približuje, ko raste čez vse meje. Tej premici rečemo tudi navpična asimptota (ali pol, kot jo imenujemo pri racionalnih funkcijah).

Kadar govorimo o limiti v neskončnosti, je premica vodoravna. Graf funkcije se premici približuje, ko raste čez vse meje. Govorimo o vodoravni asimptoti.

(navpicna_asimptota.png) (vodoravna_asimptota.png)
0%
0%