5 – Hàm ngược
1 - Định nghĩa
Cho hàm số f(x) xác định trên tập hợp X.
Ta nói rằng f là một hàm 1 – 1 nếu thỏa mãn các
điều kiện:
x
1 x2 Ỵ X: x1 ≠ x2 ta có f(x1) ≠ f(x2 ).
f(X)=Y.
Nếu f là một hàm 1 – 1 ta có:
y Ỵ Y , !x Ỵ X / y = f(x). Khi đó ta lập được một
hàm số x theo biến y, ký hiệu là x = f-1(y)
Ta gọi hàm số x = f-1(y) là hàm ngược của hàm số
y = f(x) và cũng ký hiệu là y = f-1(x)2 – Ghi chú:
Các hàm số đơn điệu trên một khoảng (a, b)
là những hàm 1 – 1 nên chúng có hàm ngược
Đồ thị hàm ngược của hàm số y = f(x) đối
xứng với đồ thị của hàm số đó qua đường
phân giác thứ nhất6 – Hm bị chặn
Cho hm số y = f(x) xc định trn khoảng (a, b)
(1) Nếu M Ỵ R sao cho x Ỵ (a, b) ta cĩ
f(x) ≤ M thì ta nĩi f(x) bị chặn trn bởi M
(2) Nếu m Ỵ R sao cho x Ỵ (a, b) ta cĩ
f(x) ≥ m thì ta nĩi f(x) bị chặn dưới bởi m
(3) Nếu f(x) vừa bị chặn trn, vừa bị chặn
dưới trong khoảng (a, b) thì ta nĩi f(x) l hm
số bị chặn trong khoảng (a, b)
194 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 324 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng môn Toán cao cấp - Phần 1, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Company
LOGO
BÀI GIẢNG TỐN CAO CẤP
Phần 1
(lưu hành nội bộ)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC UEF
Tp.HCM Năm 2017
Company
LOGO
HÀM SỐ
GIỚI HẠN – LIÊN TỤC
CHƯƠNG 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC UEF
§1 – HÀM SỐ MỘT BIẾN SỐ
1.1 – HÀM SỐ
1 – Định nghĩa
Cho X, Y Ì R, một quy tắc cho tương ứng
mỗi số thực x Ỵ X với một số thực duy
nhất y Ỵ Yđược gọi là một hàm số với mơt
biến số thực x và ký hiệu là:
f : X Y
x y= f(x)
hay y= f(x)
Tập X được gọi là miền xác định của hàm số f
Tập f(X) = { f(x)/xỴX)} được gọi là miền giá trị
của f
2 – Đồ thị của hàm số
Cho hàm số y = f(x) cĩ miền xác định là X. Ta
gọi tập hợp:
G = {M(x; f(x))/xỴX} là đồ thị của hàm số f
Biểu diễn tất cả các điểm M(x; f(x))/xỴX lên
mặt phẳng xOy thì ta nhận được một đường
cong. Ta cũng gọi đường cong đĩ là đồ thị của
hàm số f
3 – Cách cho hàm số
x -3 -2 -1 0 1 2 3
f(x) 9 4 1 0 1 4 9
3 – Cách cho hàm số
Cách 3: Cho hàm số theo kiểu phân đoạn
Chú ý: Cho hàm số y = f(x) ta thấy MXĐ
của hàm số này là D = {x Ỵ R/ f(x) cĩ nghĩa}
Bài Tập:
Bài tập
Bài tập
1.2 – CÁC LOẠI HÀM SỐ
1 – Hàm đơn điệu
Cho hàm số y = f(x) xác định trong khoảng
(a,b).Ta nói hàm số y = f(x) là một hàm tăng
(giảm) trong khoảng (a, b) nếu ta có:
1 2 1 2 1 1 22, , / :x x a b x x f f x ff x xx
Hàm số tăng hay giảm trên một miền được
gọi là hàm đơn điệu trên miền đó
2 – Hàm chẵn lẻ
Cho hàm số y = f(x) xác định trong một miền D
nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.
Ta nói rằng hàm số y = f(x) là một hàm chẵn (lẻ)
trên D nếu x Ỵ D ta có f(-x) = f(x)
(f(-x) = -f(x))
Ghi chú:
Đồ thị hàm chẵn nhận trục tung làm trục đối xứng
Đồ thị hàm lẻ nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng
3 – Hàm tuần hồn
Cho hàm số y = f(x) xác định trong một miền D.
Nếu tồn tại số thực T > 0 sao cho:
f(x+T) = f (x) ( x Ỵ D)
thì f(x) được gọi là một hàm tuần hoàn trên miền
D
Số thực dương T0 nhỏ nhất thỏa mãn điều kiện
trên được gọi là chu kỳ của hàm số f
4 – Hàm hợp
Cho hàm số y = f(u), trong đó u là một hàm
số của x nghĩa là u = u(x). Khi đó y là một
hàm số của x, ta nói rằng y là hàm hợp có
biến là x thông qua biến trung gian u.
Ký hiệu là y = f(u(x)) hay y = fou
( )
:
( )
y f u
hay
u u x
Bài tập
5 – Hàm ngược
1 - Định nghĩa
Cho hàm số f(x) xác định trên tập hợp X.
Ta nói rằng f là một hàm 1 – 1 nếu thỏa mãn các
điều kiện:
x1 x2 Ỵ X: x1 ≠ x2 ta có f(x1) ≠ f(x2 ).
f(X)=Y.
Nếu f là một hàm 1 – 1 ta có:
y Ỵ Y , !x Ỵ X / y = f(x). Khi đó ta lập được một
hàm số x theo biến y, ký hiệu là x = f-1(y)
Ta gọi hàm số x = f-1(y) là hàm ngược của hàm số
y = f(x) và cũng ký hiệu là y = f-1(x)
2 – Ghi chú:
Các hàm số đơn điệu trên một khoảng (a, b)
là những hàm 1 – 1 nên chúng có hàm ngược
Đồ thị hàm ngược của hàm số y = f(x) đối
xứng với đồ thị của hàm số đó qua đường
phân giác thứ nhất
6 – Hàm bị chặn
Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a, b)
(1) Nếu M Ỵ R sao cho x Ỵ (a, b) ta cĩ
f(x) ≤ M thì ta nĩi f(x) bị chặn trên bởi M
(2) Nếu m Ỵ R sao cho x Ỵ (a, b) ta cĩ
f(x) ≥ m thì ta nĩi f(x) bị chặn dưới bởi m
(3) Nếu f(x) vừa bị chặn trên, vừa bị chặn
dưới trong khoảng (a, b) thì ta nĩi f(x) là hàm
số bị chặn trong khoảng (a, b)
1.3 – CÁC HÀM SỐ SƠ CẤP CƠ BẢN
1 – Hàm hằng: y = C ( C là hằng số)
Hàm hằng cĩ tập xác định là R và cĩ tập giá
trị là { C }
2 – Hàm lũy thừa: y = xα (α Ỵ R)
Miền xác định và miền giá trị của hàm lũy
thừa tùy thuộc vào α:
Hàm số y = xn (n Ỵ N) cĩ MXĐ là R;
Nếu n lẻ thì MGT của hàm số là R
Nếu n chẵn thì MGT của hàm số là [0; +)
Nếu hàm lũy thừa cĩ dạng
1
221) kky x x
1
2 12 12) kky x x
thì MXĐ là tập hợp R và MGT cũng là R
thì MXĐ là tập [0; + ) và MGT cũng là [0; + )
3 – Hàm số mũ y = ax(a>0; a≠1)
Hàm số mũ cĩ MXĐ Là R và cĩ MGT là R+
Nếu a > 1 thì hàm số mũ đồng biến
Nếu 0 < a < 1 thì hàm số mũ nghịch biến
4 – Hàm lơgarit y = logax (a>0; a≠1)
Hàm lơgarit là hàm ngược của hàm số mũ:
y = logax x = ay
Hàm logarit cĩ MXĐ Là R+ và cĩ MGT là R
Nếu a > 1 thì hàm logarit đồng biến
Nếu 0 < a < 1 thì hàm logarit nghịch biến
Ký hiệu: lgx = log10x; lnx = logex
5 – Các hàm lượng giác
(1) Hàm y = sin x
Hàm y = sinx cĩ MXĐ là R; MGT là [-1,1]
Hàm y = sin x là một hàm lẻ và là hàm
tuần hồn cĩ chu kỳ 2π
(2) Hàm y = cos x
Hàm y = cosx cĩ MXĐ là R; MGT là [-1,1]
Hàm y = cosx là một hàm chẵn và là hàm
tuần hồn cĩ chu kỳ 2π
(3) Hàm y = tanx
Hàm y = tanx cĩ MXĐ là R \ {π/2+kπ (kỴZ)} và
MGT là R; Hàm y = tanx là một hàm lẻ và là
hàm tuần hồn cĩ chu kỳ π
Hàm y = tanx là hàm tăng trên từng khoảng xác
định của nĩ
(4) Hàm y = cotanx
Hàm y = cotanx cĩ MXĐ là R\ {kπ (kỴZ)} và
MGT là R; Hàm y = cotanx là một hàm lẻ và là
hàm tuần hồn cĩ chu kỳ π
Hàm y = cotanx là hàm giảm trên từng khoảng
xác định của nĩ
6 – Các hàm lượng giác ngược
1 – Hàm y = arcsinx
Hàm y = arcsinx là hàm ngược của hàm sinx
trên đoạn [- π/2; π/2]:
Hàm y = arcsinx x = sin y ( y Ỵ [- π/2; π/2])
Hàm y = arcsinx cĩ MXĐ là [-1;1] cĩ MGT là
[- π/2; π/2]
Hàm y = arcsinx là một hàm lẻ và là hàm tăng
trên MXĐ
2 – Hàm y = arccosx
Hàm y = arccosx là hàm ngược của
hàm cosx trên đoạn [0; π] :
y = arccosx x = cosy ( y Ỵ [0; π])
Hàm y = arccosx cĩ MXĐ là [-1;1] cĩ
MGT là [0; π]
Hàm y = arccosx là một hàm chẵn và
là hàm giảm trên MXĐ
3 – Hàm y = arctanx
Hàm y = arctanx là hàm ngược của hàm
tanx trong khoảng (-π/2; π/2) :
y = arctanx x = tany
(y Ỵ (-π/2; π/2))
Hàm y = arctanx cĩ MXĐ là R cĩ MGT là
(-π/2; π/2)
Hàm y = arctanx là một hàm lẻ và là
hàm tăng trên MXĐ
4 – Hàm y = arccotanx
Hàm y = arccotanx là hàm ngược của
hàm cotanx trong khoảng (0; π) :
y = arccotanx x = cotany (yỴ(0; π))
Hàm y = arccotanx cĩ MXĐ là R cĩ
MGT là (0; π)
Hàm y = arccotanx là một hàm lẻ và là
hàm giảm trên MXĐ
1.4 – Hàm số sơ cấp
Nếu thực hiện một số hữu hạn các phép
tốn hàm ( tổng, hiệu, tích, thương và hợp
các hàm) trên một số hữu hạn các hàm số
sơ cấp cơ bản thì ta nhận được một hàm
số mới và ta gọi hàm số đĩ là hàm số sơ
cấp
§3 – GIỚI HẠN HÀM SỐ
3.1 – Các khái niệm
1 - Giới hạn hàm số
Ta nĩi rằng hàm số f(x) cĩ giới hạn là L khi
x tiến tới x0 nếu thỏa mãn điều kiện sau:
0
0
0
0, 0 | : ( )
lim ( ) f(x) khi x x
x x
x x x f x L
L f x hay L
ta có:
Ky ùhiệu là :
2 – Các khái niệm khác
Giới hạn ở vơ cùng
0
01) lim ( ) 0, 0 / :| |x x
f x M x x x
M
ta có : f x
0
02) lim ( ) 0, 0 / :| |x x
f x M x x x
M
ta có: f x
Giới hạn một phía
0
01) lim ( ) 0, 0 | : 0
( )
x x
f x L x x x
f x L
ta có
0
02) lim ( ) 0, 0 | : 0
( )
x x
f x L x x x
f x L
ta có
0 0 0
3) lim ( ) lim ( ) lim ( )
x x x x x x
f x L f x f x L Ta thấy :
3.2 – Các định lý về giới hạn hàm số
Định lý 1
Giới hạn của hàm số khi x tiến tới x0 (nếu cĩ) là
duy nhất
Định lý 2
Nếu f(x) và g(x) là những hàm số cĩ giới hạn khi
x tiến tới x0 thì các hàm số :
f(x) + g(x); f(x) - g(x);
kf(x)(k Ỵ R); f(x).g(x);
f(x) / g(x) và f(x)g(x)
cũng cĩ giới hạn khi x tiến tới x0
Hơn nữa:
0 0 0
(1) lim ( ) ( ) lim ( ) lim ( )
x x x x x x
f x g x f x g x
0 0
(2) lim lim ( )
x x x x
kf x k f x
0 0 0
(3) lim ( ) ( ) lim ( ) lim ( )
x x x x x x
f x g x f x g x
00 0
0
lim ( )
(4) lim : lim ( ) 0
lim ( )
x x
x x x x
x x
f xf x
DK g x
g x g x
0
0 0
0
lim ( )
(5) lim ( ) lim ( )
: lim ( ) 0
x x
g x
g x
x x x x
x x
f x f x
DK f x
Định lý 3
1) Nếu f(x), g(x), h(x) là những hàm số thỏa
mãn điều kiện: g(x) ≤ f(x) ≤ h(x) với mọi x
nằm trong một lân cận nào đĩ của điểm
x0.
Khi đĩ: Nếu g(x) và h(x) đều cĩ giới hạn là
L khi x tiến tới x0 thì f(x) cũng cĩ giới hạn
là L khi x tiến tới x0
2) Nếu f(x) là hàm số tăng (giảm) và bị chặn
trên (dưới) thì f(x) cĩ giới hạn khi x → +
( x → - )
Khái niệm về dạng vơ định
Khi các điều kiện của Định lý 2 khơng thỏa
mãn ta cũng cĩ thể tìm được giới hạn của
các hàm số, trừ các trường hợp sau đây:
- ; 0. ; 0/0; / ; 1; 00; 0
Ta thường gọi các trường hợp này là các
dạng vơ định của giới hạn hàm số. Khi
gặp chúng ta phải tìm cách khử nĩ đi (gọi
là khử dạng vơ định)
3.3 – Các giới hạn cơ bản
0 0
sin tan
(1) lim 1; lim 1
x x
x x
x x
1
0
1
(2) lim 1 ; lim 1
x
x
x x
e x e
x
0 0
ln 11
(3)lim 1; lim 1
x
x x
xe
x x
(4) lim ; lim 0x x
x x
e e
(5) lim arctan ; lim arctan
2 2x x
x x
0
(6) lim ln ; lim ln
x x
x x
3.5 – Phương pháp khử dạng vơ định
1 – Phương pháp tổng quát:
Tinh thần cơ bản của bài tốn tìm giới hạn
hàm số là tìm cách khử các dạng vơ định
của bài tốn đĩ
2 – Cách khử một số dạng vơ định thường
gặp
(1) Khử dạng vơ định /
Tìm cách chia tử và mẫu số cho lũy thừa
bậc cao nhất của đối số
(2) Khử dạng vơ định 0/0
Nếu giới hạn cĩ dạng lim [P(x)/Q(x)] thì ta
tìm cách chia tử và mẫu số cho thừa số
x – x0
Nếu giới hạn cĩ liên quan tới hàm mũ,
logarit, hàm lượng giác thì tìm cách đưa
về giới hạn cơ bản
Nếu giới hạn cĩ chứa hiệu căn thức thì ta
khử căn thức bằng cách nhân và chia cho
lượng căn thức liên hợp
(3) Khử các dạng vơ định 0. ; -
Tìm cách biến đổi về một trong hai dạng vơ
định trên
(4) Khử dạng vơ định 1 ; 00; 0
B1: Logaritnepe hai vế
B2: Tìm giới hạn vế phải
B3: Suy ra kết quả của bài tốn
3 – Các ví dụ luyện tập
Ví dụ 1:
Tính giới hạn hàm số
3 2
22
3 2
(1) lim
6x
x x xL
x x
31
1 3
(2) lim
1 1x
L
x x
Giải
3 2
22
2 2
3 2 0
(1) lim
6 0
( 1)( 2) ( 1) 2
lim lim
( 2)( 3) 3 5
x
x x
x x xL
x x
x x x x x
x x x
31
2 2
3 31 1
2 21 1
1 3
(2) lim
1 1
1 3 2 0
lim lim
1 1 0
( 1)( 2) ( 2)
=lim lim 1
(1 )( 1) 1
x
x x
x x
L
x x
x x x x
x x
x x x
x x x x x
Ví dụ 2
Tìm giới hạn của các hàm số sau
38
9 2 5
(1) lim
2x
xL
x
2 2(2) lim 2 2xL x x x x
3 3 2(3) lim 3 1xL x x x
Giải
38
2
3 3
8
9 2 5 0
(1) lim
02
9 2 25 2. 4
lim
8 9 2 5
x
x
xL
x
x x x
x x
2
3 3
8
2 16 2. 4
lim
8 9 2 5x
x x x
x x
23 3
8
2. 4 12
2 lim
59 2 5x
x x
x
Giải
2 2(2) lim 2 2xL x x x x 2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
lim lim
2 2 2 2x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
2 2
4
lim
2 2x
x
x x x x
2 2
2 2
4 4 4
lim lim 2
22 22 2 1 1
x xx x x x
x xx x
3 3 2
3 2 3
2
3 33 2 3 2 2
(3) lim 3
3
lim
3 3
x
x
L x x x
x x x
x x x x x x
2
2
3 33 2 3 2 2
3
lim
3 3
x
x
x x x x x x
2
3 3
3 3
lim 1
1 1 13 3
1 1 1
x
x x
Ví dụ 3
20
1 cos
lim
x
xL
x
Tính các giới hạn sau:
0
arcsin
lim
x
xL
x
0
1 1
lim
sin tanx
L
x x
Giải
2
2 20 0
2
0
2sin1 cos 2(1) lim lim
sin 1 1 12 lim2. 2.
4 4 2
2
x x
x
x
xL
x x
x
x
0 0 0
arcsin sin
0 ì 0
arcsin 1 1
lim lim lim 1
sinsin 1x t t
t x x t
x t
x t
tx t
t
(2) Đặt
Khi th
Suy ra : L =
0
1 1
(3) lim
sin tanx
L
x x
0 0 0
1sin sin 1sintan sin coscoslim lim lim
sin sinsin tan sin sin
cos cos
x x x
x xxx x xx
x xx x x x
x x
2
0 0 0
1 2sin1 1 cos 2coslim lim lim
sin sin 2sin cos
cos 2 2
x x x
x
xx
x x xx
x
0
sin
2
lim 0
cos
2
x
x
x
Ví dụ 4: Tính các giới hạn
2
2
1 sin
(1) lim
2
x
xL
x
4
cos sin
(2) lim
cos 2x
x xL
x
6
sin
6
(3) lim
3
cos
2
x
x
L
x
Giải
2
2
1 sin 0
(1) lim
0
2
x
xL
x
2
2
1 cos
2
lim : cos sin
2
2
x
x
do x x
x
2 2
2 2
2 2
2sin 2sin
14 2 4 2
lim lim
2
4
2 4 2
x x
x x
xx
4cos sin 0
(2) lim
cos2 0x
x xL
x
2 2
4 4
cos sin cos sin
lim lim
cos sin cos sin cos sinx x
x x x x
x x x x x x
4
1 1 1
lim
cos sin 2 2 2
2 2
x x x
6sin
06
(3) lim
03
cos
2
x
x
L
x
6 6
sin 2 2sin cos
2 12 2 12 2 12
lim lim
cos cos 2sin sin
6 12 2 12 2
x x
x x x
x xx
6
cos
12 12
lim 2
1
sin
212 2
x
x
x
3.5 – Vơ cùng bé – vơ cùng lớn
1 – Định nghĩa
(1) Hàm số α (x) được gọi là VCB khi x tiến tới
x0 nếu
0
lim 0
x x
x
0
lim
x x
f x
(2) Hàm số f(x) được gọi là VCL khi x tiến tới
x0 nếu
2 – So sánh các vơ cùng bé
0
,
lim
x x
x x
x
k
x
0Cho là các VCB khi x x
Giả sử :
Khi đĩ:
(1) Nếu k = 0 thì ta nĩi α(x) là VCB cĩ bậc
cao hơn β(x). Ký hiệu α(x) = 0β(x)
(2) Nếu k ≠ 0 thì ta nĩi α(x) là VCB cùng bậc
với β(x). Ký hiệu α(x) = kβ(x)
(3) Nếu k = 1 thì ta nĩi α(x) là VCB tương
đương với β(x) và ký hiệu Ký hiệu α(x) ~ β(x)
3 – Các tính chất của VCB tương đương
Tính chất 1
Cho α(x), β(x), γ(x) là những VCB khi x → x0
Khi đĩ ta cĩ:
(1) α(x) ~ α(x)
(2) Nếu α(x) ~ β(x) thì β(x) ~ α(x)
(3) Nếu α(x) ~ β(x) và β(x) ~ γ(x) thì α(x) ~ γ(x)
Tính chất 2
Cho α(x), β(x), α’(x) và β’(x) là những VCB
khi x → x0 sao cho α(x) ~ α’(x) và β(x) ~ β’(x)
Ta cĩ:
(1) α(x)β(x) ~ α’(x)β’(x)
(2) α(x)/β(x) ~ α’(x)/β’(x)
Ghi chú:
Tính chất 2 cho phép ta cĩ thể thay thế các
VCB tương đương khi tìm giới hạn hàm số
dạng tích hay dạng thương
Tính chất 3
Nếu α(x) và β(x) là tổng của các VCB khi x →
x0 thì giới hạn của thương α(x) / β(x) bằng giới
hạn của thương các VCB cĩ bậc thấp nhất của
tử số và mẫu số khi x → x0
Người ta thường gọi tính chất 3 là quy tắc ngắt
bỏ các VCB cấp cao
4 - Các tương đương cơ bản khi x tiến tới 0
(1) sin(x) ~ x; tan(x) ~ x
(2) arcsin(x) ~ x; arctan(x) ~ x
(3) ex – 1 ~ x
(4) ln(1+x) ~ x
Ví dụ: Tính giới hạn của các hàm số sau
2
20
ln 1 arcsin 3
(1) lim
1 cos 2x
x x x
L
x
3 2
0
1 1 1
(2) lim
.arctan .ln 1 3
x
x
e x
L
x x x
0
ln cos3
(3) lim
ln cos 4x
xL
x
Giải
2
20
ln 1 arcsin 3
(1) lim
1 cos 2x
x x x
L
x
2 4
2 40 02
3 9 9
lim lim
4 42sinx x
x x x x
xx
Do: ln(1+x) ~ x; arcsin 3x ~ 3x; sin x ~ x
Giải
3 2
0
3 2
0
2
0
1 1 1
(2) lim
.arctan .ln 1 3
1 1
lim
. .3
1
lim 1 1 0
3
x
x
x
x
e x
L
x x x
x x
x x x
x
(3) Ta cĩ
2
20 0
9
ln cos3 92lim lim
ln cos 4 8 16x x
x
xL
x x
Ví dụ: Tính các giới hạn sau
3 4
30
arctan 2 tan
2 lim
1 ln 1 3xx
x x xL
e x
2 3 4
2 30
arcsin 2 tan
1 lim
tan 3 ln 1x
x x x
L
x x
Giải:
2 3 4
2 30
22
220 0
arcsin 2 tan
(1) lim
tan 3 ln 1
arcsin 2 2 4
lim lim
tan 3 93
x
x x
x x x
L
x x
x x
x x
3 4
30
0 0
arctan 2 tan
(2) lim
1 ln 1 3
arctan
lim lim 1
1
xx
xx x
x x xL
e x
x x
xe
3.6 - Bài tốn khử dạng 1; 00
Phương pháp: Logarit Nepe hai vế
Cụ thể như sau:
0
0 0
0
lim 1
ln ln lim lim ln
lim ln 0.
v x
x x
v x v x
x x x x
x x
A
L u x
L u x u x
v x u x
A L e
Ví dụ
Tinh giới hạn của các hàm số:
21
0
lim cos x
x
L x
1
-
4
4
lim tan
x
x
L x
Giải
21
0
(1) lim cos 1x
x
L x
20 1ln lim ln cos 0.xL xx Lôgarit nepe hai vế :
2 2 20 0 0
ln cos ln 1 cos 1 cos 1
lim lim lim
x x x
x x x
x x x
2
2
2 20 0
1
2
2sin
12 4lim 2lim
2
1 1
ln
2
x x
x x
x x
L L e
e
(2) Ta cĩ
1
-
4
4
4
lim tan 1
1
ln lim ln tan 0.
4
x
x
x
L x
L x
x
4 4 4
ln 1 tan 1ln tan tan 1
lim lim lim
4 4 4
ln 1 tan 1 tan 1
x x x
xx x
x x x
Do x x
Suy ra:
1
-
4
4 4
2
4
sin
1 14
lnL lim lim 1 2
2 2cos cos .4 4 2 2
ln 2 lim tan
x
x x
x
x
x x
L L x e
Bài Tập (trang 2)
Bài Tập (trang 2)
Bài Tập (trang 2)
§4 – HÀM SỐ LIÊN TỤC
4.1 – Các khái niệm
1 – Hàm số liên tục
Cho hàm số f(x) xác định trên khoảng (a,b);
x0 Ỵ (a,b)
(1) Nếu f(x) → f(x0) khi x → x0 thì ta nĩi rằng
f(x) là hàm số liên tục tại điểm x0
(2) Nếu f(x) liên tục tại mọi điểm x0 Ỵ (a,b) thì
ta nĩi rằng f(x) liên tục trong khoảng (a,b)
2 – Sự liên tục hai phía
(1) Nếu f(x) → f(x0) khi x → x0+ thì ta nĩi rằng
f(x) là hàm số liên tục phải tại điểm x0
(2) Nếu f(x) → f(x0) khi x → x0- thì ta nĩi rằng
f(x) là hàm số liên tục trái tại điểm x0
(3) Nếu f(x) vừa liên tục phải, vừa liên tục trái
tại điểm x0 thì liên tục tại điểm x0
(4) Nếu f(x) liên tục trong khoảng (a,b) và liên
tục phải tại a, liên tục trái tại b thì ta nĩi f(x)
liên tục trên đoạn [a, b]
Ghi chú:
Nếu f(x) khơng liên tục tại x0 thì ta nĩi x0 là
điểm gián đoạn của hàm số f(x)
4.2 – Các tính chất
Định lý 1
Nếu f(x), g(x) liên tục tại x0 thì các hàm số:
f(x) + g(x); f(x) g(x); f(x)/g(x) (g(x0) ≠ 0); f(x)g(x)
cũng là những hàm số liên tục tại điểm x0
Định lý 2
Các hàm số sơ cấp cơ bản đều là những hàm
số liên tục trên miền xác định của nĩ
Định lý 3
Cho f(x) là hàm số liên tục trên đoạn [a, b]. Khi
đĩ:
(1) f(x) là hàm số bị chặn trên đoạn [a,b], nghĩa là
tồn tại một số thực M sao cho:
x Ỵ [a,b] ta cĩ: If(x)I ≤ M
(2) f(x) cĩ giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất trên
đoạn [a, b] nghĩa là x1, x2 Ỵ [a,b] ta cĩ:
f(x1) ≤ f(x) ≤ f(x2)
(3) CỴ[f(a), f(b)],x0Ỵ (a,b) sao cho f(x0)=C
(4) Nếu f(a)f(b)<0 thì x0Ỵ (a,b) sao cho f(x0)=0
4.3 – Các ví dụ
Ví dụ 1
Cho hàm số:
Xét tính liên tục của f(x) tại điểm x = 0
2
2
cos
0
3
0
2
xe x x
xf x
x
nếu
nếu
Giải
22 2 20 0 0
3
0
2
1 cos 1cos
lim lim lim
xx
x x x
f
e xe xf x
x x
2
2 2
0 0
1 cos 1
1 3
lim 1 lim 0
1 2 2
x
x x
e x
x x f x f
Suy ra f(x) là hàm số liên tục tại điểm x = 0
Ví dụ 2: Cho hàm số
2
2
arctan 1
1
4 3
1 1
x
xf x x x
x
nếu
nếu
Xét tính liên tục của f(x) tại điểm x = 1
Giải
Ta cĩ : f(1) = 1
Suy ra f(x) là hàm số khơng liên tục tại x = 1
2 2
2 21 1 1
1 1
arctan 1 1
lim lim lim
4 3 4 3
1 1 1
lim lim 1 1
1 3 3
x x x
x x
x xf x
x x x x
x x x f
x x x