49. Бесконечно большие функции, связь с бесконечно малыми функциями.

Бесконечно большие функции.

Опр.4.4.8. Функция f(x) называется бесконечно большой при ха, если .

Обозначение: .

Опр.4.4.9. Функция f(x) называется положительной бесконечно большой при ха, если .

Опр.4.4.9. Функция f(x) называется отрицательной бесконечно большой при ха, если .

Такие же определения даются для случаев ха+0, ха-0, х+, х-.

Теорема 1. Если функция f(x) является бесконечно большой при x→a, то функция 1/f(x) является бесконечно малой при x→a.

Доказательство. Возьмем произвольное число ε>0 и покажем, что при некотором δ>0 (зависящим от ε) при всех x, для которых |x – a|<δ, выполняется неравенство , а это и будет означать, что1/f(x) – бесконечно малая функция. Действительно, так как f(x) – бесконечно большая функция при x→a, то найдется δ>0 такое, что как только |x – a|<δ, так |f(x)|>1/ ε. Но тогда для тех же x.

Примеры.

1. Ясно, что при x→+∞ функция y=x²+1 является бесконечно большой. Но тогда согласно сформулированной выше теореме функция – бесконечно малая приx→+∞, т.е. .

2. .

Можно доказать и обратную теорему.

Теорема 2. Если функция f(x) - бесконечно малая при x→a (или x→∞) и не обращается в нуль, то y=1/f(x) является бесконечно большой функцией.

Доказательство теоремы проведите самостоятельно.

Примеры.

1. .

2. .

3. , так как функции и- бесконечно малые приx→+∞, то , как сумма бесконечно малых функций есть функция бесконечно малая. Функция жеявляется суммой постоянного числа и бесконечно малой функции. Следовательно, по теореме 1 для бесконечно малых функций получаем нужное равенство.

Таким образом, простейшие свойства бесконечно малых и бесконечно больших функций можно записать с помощью следующих условных соотношений: A≠ 0

.