Формулы, содержащие корни
Формулы сокращенного умножения
А1) ;
А2) ;
А3) .
К1) ( − несократимая дробь);
К2) .
Другие формулы с корнями сводятся к показательным формулам в силу К1).
Логарифмические формулы.Во всех формулах этого раздела a>0, a≠1, b>0.
Л1) . В частности, .
Л2) . В частности, .
Остальные логарифмические формулы приведем только для натуральных логарифмов, поскольку все вычисления можно (и рекомендуется) сводить к ним.
Л3) .
Л4) .
Л5) . В частности, .
Показательные формулы.Во всех формулах этого раздела a>0.
П1) .
П2) .
П3) .
П4) .
П5) При .
П6) .
Тригонометрические формулы. В формулах этого раздела .
Т1) .
Т2) . Используя обозначения, принятые при вычислении пределов, можно также записывать условную формулу (см. теорему 1).
Т3) Формулы четности и периодичности
sin(-α)=-sinα | ; |
cos(-α)= cosα | ; |
tg(-α)=-tgα | ; |
ctg(-α)=-ctgα | . |
Т4) .
Т5) а) ;
б) ;
в) ;
г) ;
д)
е)
Т6) Основные формулы приведения сведем в таблицу.
Функция Аргумент | |||
sin | cosα | -cosα | -sinα |
cos | -sinα | sinα | -cosα |
tg | -ctgα | -ctgα | tgα |
ctg | - tgα | - tgα | ctgα |
Например, sin(α-π/2)=-cosα. Комбинируя эти формулы с формулами Т3), можно получить более общие формулы приведения. Например, sin(π/2-α)=-sin(α-π/2)=-(-cosα)= cosα.
Схема Горнера.Часто возникает необходимость разложить на множители многочлен n-й степени, имеющий корень с. Надеемся, что читатель умеет это делать, если n =2. При произвольном n рекомендуем использовать схему Горнера, состоящую в следующем.
Пусть , и число с – корень этого многочлена. Запишем данные в таблицу.
с |
Пустые клетки в нижнем ряду таблицы заполним слева направо по формулам: и т.д. При расчете без ошибок должно получиться . Остальные числа – коэффициенты многочлена , связанного с соотношением .
Пример. имеет корень с=-1 (проверьте!) Вычисления по схеме Горнера дают таблицу:
-1 |
(Более подробно: 1=1, 4+1(-1)=3, 6+3(-1)=3, 4+3(-1)=1, 1+1(-1)=0.) Это означает, что .
Упражнение. Продолжите расчет и разложите на сомножители первой степени.
Ответ. .
3.3 Простейшие приемы вычисления пределов
Пример 6. Вычислим пределы: а) ; б) .
Решение. а) Заметим, что в точке элементарная функция непрерывна по теореме 2. И следовательно, .
б) Функция не является непрерывной при , т. к. она в этой точке не определена. Однако, при всех справедливы алгебраические тождества:
. Последняя функция уже является непрерывной при . Поэтому .
Ответ. а) 20; б) 1.
3.4 Правила вычисления пределов, содержащих различные неопределенности
При вычислении предела функции могут появиться неопределенности вида и т.д. Слово «неопределенность» означает, что результат вычислений не описывается каким-то универсальным правилом, а зависит от конкретной формулы.
Пример 7.Рассмотрим четыре предела:
.
Попытка вычислить эти пределы по теореме 1 приведет во всех случаях к неопределенности . Однако, после очевидных сокращений мы легко найдем:
не существует, т.к. при росте значения синуса колеблются от -1 до 1.
Отметим (пока без доказательства) что при замене в знаменателях х на х+1 ни один из четырех результатов не изменится, хотя ситуация станет не столь очевидной. Обсуждение примера 7 будет продолжено в п. 5.2.
Запомните, что результаты не содержат в себе неопределенности.