• Sonuç bulunamadı

FONKSİYONLARIN LİMİTİ 04

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "FONKSİYONLARIN LİMİTİ 04"

Copied!
71
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)
(2)
(3)
(4)

Tanım: Bir x0 A = [a,b] alalım. f : A  R ye veya f : A -{x0}  R ye bir Fonksiyon

olsun Terimleri A - {x0} Cümlesine ait ve x0’a yakınsayan her ( xn) dizisi için (f(xn)) fonksiyon değerleri dizisi daima sonlu bir L  R sayısına yakınsıyorsa bu L sayısına f fonksiyonunun x0 noktasındaki limiti denir ve şeklinde gösterilir.limxx0 f (x)  L Tanımdan da görüldüğü gibi limit noktasının Fonksiyonunun tanım

cümlesine ait olma zorunluluğu yoktur yani x0 noktasında fonksiyon tanımsız olsa bile bu noktada limit mevcut ola bilir.

1

2 y

Yandaki şekilde x=2

için fonksiyon tanımsız

olmasına rağmen aynı

(5)

Örnek:

?

3

15

2

lim

2 3

x

x

x

x

Çözüm: x = 3 için f(x) tanımlı değildir. Yani x = 3 için kesrin pay ve paydası sıfır olur ve sıfıt ile bölme tanımlanamaz, bu tanımsızlığı ortadan kaldırdıktan sonra limite geçilir. x 3, x-3 0

olduğundan pay ve paydayı x-3 ile bölelim.

8

5

3

)

5

(

lim

3

)

5

)(

3

(

lim

3

15

2

lim

3 3 2 3

  

x

x

x

x

x

x

x

x x x bulunur. Sonuç:

Bir f(x) fonksiyonunun herhangi bir noktada

limitinin olması için o nokta da tanımlı olmak zorunda

(6)

1.X değişkeni bir c noktasına azalan değerlerle (yani sağdan) yaklaştığı zaman bir limiti mevcutsa bu limite fonksiyonun x = c noktasındaki sağdan limiti denir ve şeklinde gösterilir.limxc f (x)

x y

.

L ) (xf x c

.

2. X değişkeninin c noktasına artan değerlerle (yanı soldan) yaklaştığı zaman bir limiti mevcutsa bu

limite fonksiyonun x = c noktasındaki soldan limiti denir ve şeklinde gösterilir.limxcf (x)

x y L ) (xf c x 

Bir f(x) fonksiyonunun limtinin olabilmesi için sağdan ve soldan limitlerinin birbirine eşit olması gerekir.

(7)

Sağdan ve soldan limitler her zaman sürekli olmayan

aşağıdaki dört çeşit özel tanımlı fonksiyonlarda uygulanır.

1. Parçalı sürekli fonksiyonlar

2. Mutlak değer fonksiyonlar

3. İşaret fonksiyonlar

4. Tam değer fonksiyomlar

(8)

ÖRNEK 1:

R

R

f

:

xx xx iseise

x

f

3 42,, 33 2

)

(

3 - 3 3+

Yukardaki fonksiyonun tanımından da

görüldüğü gibi 3’ün sağında ve solunda

fonksiyon değişik değerler almıştır. Bu kritik

noktada limiti bulalım:

(9)

in

x

f

x

f

x

f

x

x

f

x

x

f

x

x

x

x

x

x

)'

(

lim

)

(

lim

)

(

lim

5

4

3

.

3

)

4

3

(

lim

)

(

lim

11

2

3

)

2

(

lim

)

(

lim

3

3

3

3

2

2

3

3

     

olduğundan

limiti mevcut değildir.

(10)

ÖRNEK2:

3

,0

3

,1

2

)

(

x

x

x

x

f

R

R

f

:

(11)

7

1

4

.

2

)

1

2

(

lim

)

(

lim

)

(

lim

5

1

3

.

2

)

1

2

(

lim

)

(

lim

)

(

lim

4 4 4 3 3 3

         

x

x

f

x

f

x

x

f

x

f

x x x x x x

NOT: x’in 3 den farklı bütün değerleri için f(x) = 2x-1 olduğuna

(12)

ÖRNEK1:

 

x

x

x

x

f

R

R

f

1

1

)

(

1

:

(13)

ÇÖZÜM:

X - 1 + 1 x + 1-x -(1 - x)

2

1

1

)

1

(

lim

)

(

lim

0

1

1

)

1

(

lim

)

(

lim

1 1 1 1

       

x

x

f

x

x

f

x x x x

(14)

ÖRNEK2:

4

)

(

,

:

R

R

f

x

x

2

f

Fonksiyonun x = 2 noktasında sağdan ve

soldan limiti bulunuz. Bu noktadaki f(x)’in

limiti var mıdır?

(15)

ÇÖZÜM:

X - -2 2 + x2 - 4 + - + -x2+4 x2-4

.

0

)

(

lim

)

(

lim

)

(

lim

0

4

2

)

4

(

lim

)

(

lim

0

4

2

)

4

(

lim

)

(

lim

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

            

x

f

x

f

x

f

x

x

f

x

x

f

x x x x x x x

(16)

ÖRNEK1:

)

3

(

)

(

,

:

R

R

f

x

Sgn

x

f

Fonksiyonunun x = 3 noktasında

limitini araştıralım.

X - 3 + x - 3 - +

ÇÖZÜM:

(17)

1

)

1

(

lim

)

3

sgn(

lim

)

(

lim

1

)

1

(

lim

)

3

sgn(

lim

)

(

lim

3

3

3

3

3

3

     

x

x

x

x

x

x

x

x

f

x

x

f

NOT: işaret fonksiyonların grafiklerinden de biliyoruz ki

fonksiyonlar işaret değiştirdiği kritik noktalarda soçrama

yaptığı için sağdan ve soldan limitleri farklıdır.

(18)

ÖRNEK2:

)

(sgn

lim

0

x

x

x

x

Limitini hesaplayınız

(19)

0

)

(sgn

lim

0

1

1

)

1

(

1

)

(sgn

lim

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

‘dır.

ÇÖZÜM:

(20)

Tam değer fonksiynu  x  R için x’den küçük olan en büyük tam sayıya tamdeğer x denir ve sembolüyle gösterilir.

Tamdeğer fonksiyonunda limit bulunurken oldığundan sağdan yaklaşırken aynı değer alınır.

Soldan yaklaşırken aynı değerin bir eksiği alınır.

NOT: Limit alınıtken önce fonksiyon limit noktasında tanımlanır.

Sonra limite geçirilir. Çünkü tamdeğer fonksiyonu sabit fonksiyondur.

 

x

 

(21)

ÖRNEK1:

 

 

2

2

lim

1

3

lim

..

1,

1

3

lim

..

99

,1

3

3

lim

?

3

3

lim

2

2

2

2

2

    

x

x

x

x

x

x

(22)

ÖRNEK2:

2

lim

(

)

?

)

2

sgn(

4

)

(

x

x

2

x

x

x

2

f

x

f

x

(23)

ÇÖZÜM:

Önce fonksiyonu 2’nin sağ tarafındaki değerini bulalım.

X -2 2 x2 - 4 + - + 2x + +

-)

0

1

4

(

lim

)

(

lim

f

x

x2

x

2

x

(24)

LİMİT TEOREMLERİ:

f

:

A

R

,

g

:

A

R

Tanımlı iki fonksiyon ve q x g P x f x a a x ( )  ,lim  ( )  lim olsun.

1. a)Sabit bir sayının limiti o sayıya eşittir. dir. b)Sabit terim limitin dışına alınabilir.

i) ii) iii)

2. Toplamın limiti, limitlerin toplamına eşittir.

c c a x  lim n n a x n a x tx t x ta R t  lim ( )  lim n n a x n n a xxa ,lim  (x )  a lim n n a x n a xf (x)  (lim  f (x))  p lim

(25)

ÖRNEKLER:

1

5

3

.

2

5

lim

lim

2

)

5

2

(

lim

x3

x

x3

x

x3

14

2

.

7

lim

7

7

lim

x2

x

x2

x

1

1

3

.

3

3

1

lim

lim

3

lim

)

1

3

(

lim

x3

x

2

x

x3

x

2

x3

x

x3

2

3

3

1

2

)

1

(

lim

1

lim

x

x2

x

(26)

a

x

a

x

x

a

a

x

sin

sin

;

lim

cos

cos

lim

)

0

(sin

;

cot

cot

lim

)

0

(cos

;

tan

tan

lim

a

ana

anx

a

a

x

a

x

a

x

1

sin

lim

sin

lim

0

0

x

x

x

x

x

x

1

.

2.

(27)

Sonuç:

q

p

qx

px

q

p

qx

Px

x x

sin

sin

lim

;

sin

lim

0 0

3.

1

tan

lim

tan

lim

0

0

x

x

x

x

x x

Sonuç:

p

px

p

p

tan

tan

(28)

ÖRNEKLER:

3

1

.

3

3

3

sin

lim

3

3

sin

lim

0

0

x

x

x

x

x x

1

sin

lim

sin

lim

sin

lim

2 0 2 0 2 2 0

x

x

x

x

x

x

x x x

6

3

.

2

2

cos

3

lim

2

sin

lim

2

cos

3

.

2

sin

lim

2

cos

.

2

sin

3

lim

0 0 0 0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x x x x

(29)

)

2

(

)

2

)(

2

(

lim

0

0

2

4

lim

2

2

2

x

x

x

x

x

x

x

4

2

2

)

2

(

lim

2

x

x

)

1

(

)

1

)(

1

(

2

lim

0

0

1

)

1

(

2

lim

1 1

 

x

x

x

x

x

x x

1)

2)

(30)

2

2

3

2

9

6

27

3

3

9

3

.

3

3

)

3

)(

3

(

)

9

3

)(

3

(

lim

3

3

lim

0

0

9

27

lim

2

2

3

2

2

3

3

3

2

3

3

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

3)

(31)

Bu tür belirsizlikleri dizilerdeki gibi sadeleştirme işlemiyle ortadan kaldırabileceğimiz gibi aşağıda göstereceğimiz pratik yolları da kullanabiliriz şeklindeki bir limitte

i) Eğer p=q ise yani iki polinomun dereceleri eşitse limitin a1/b1 dir. Başka bir deyişle limit en büyük dereceli terimlerin önündeki katsayıların oranıdır. ÖRNEK:

ii) p<q ise yani paydanın derecesi payın derecesinden büyük ise limit sıfır dır.

....

....

lim

1 2 1 1 2 1

    q q p p x

x

b

x

b

x

a

x

a

2 3 5 2 3 2 lim 2 2       x x x x 0 1 3 lim , 0 2 1 3 lim 3 2           x x x x x x x x

 veya

(32)

ÖRNEK:

4

3

2

5

6

3

2

lim

4

3

2

5

6

3

2

lim

2 2

   

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x x





 

x

x

x

x

x

x

x

4

3

2

5

6

3

2

lim

2

6

2

0

0

6

0

2

(33)

Bu tür belirsizliklerin giderilmesi için eşitliğinden yararlanacağız. a b b a b a b a b a b a         ( )( ) 2 2

ÖRNEK:

2

2

2

3

lim

x

x

2

x

x

2

2

2

2

3



2

2

2

3

lim

2 2 2 2

x

x

x

x

x

x

(34)

2

3

2

2

2

3

2

lim

x

x

x

x

x

x





 

2

3

2

2

2

3

2

lim

x

x

x

x

x

x

2

2

2

0

2

 

 

2 2 2 2 2

3

2

2

2

)

3

2

(

2

2

lim

x

x

x

x

x

x

x

x

(35)

) (

x p

  x

lim

İfadesinin limitini araştırırken önce p(x)’in derecesi

belirlenir.

i) p(x)’in derecesi çift ise ii) p(x)’in derecesi tek ise



 

(

)

lim

x

p

x



 

(

)

lim

x

p

x

lim

x

p

(

x

)



n n x n n n x

(

a

x

x

....

a

a

)

lim



a

x

lim

1 1 0

dir yani sadece en büyük

(36)

ÖRNEK:







(

3

5

2

3

2

4

)

lim

3

5

lim

x

x

x

x

x

x







.

3

4

1

2

3

lim

5

2

3

5

x

x

x

x

x

(37)

Tanımı: f(x) fonksiyonu x = a noktasında aşağıdaki 3 şartı sağlıyorsa o noktada süreklidir.

i) f(x) fonksiyonu x = a noktasında tanımlı olması

ii) limiti olmalı iii) olmalıdır.limxa f (x)  f (a)  L

L x f a x   lim ( )

(38)

f ve g fonksiyonları x = a noktsında sürekli iki fonksiyon olduğuna göre: 1) olmak üzere .f fonksiyonu da x = a noktasında süreklidir.

2) f+g, f-g, f.g fonksiyonlar da x = a noktasında süreklidir.

3) olmak üzere: f/g, 1/g, -g fonksiyonları da x = a noktasında süreklidir.

4) fonksiyonlarda x = a noktasında süreklidir.

R

0

)

(

a

g

n n

f

f

f

fog

,

,

,

(39)

0

,

1

0

,

0

,

1

)

(

:

3

x

x

x

a

x

x

x

f

R

R

f

ÖRNEK:

fonksiyonu Şeklinde tanımlanan f(x) fonksiyonu x = 0

noktasında sürekli olması için a ne olmalıdır.

(40)

ÇÖZÜM:

1

)

(

lim

)

0

(

1

)

1

(

lim

)

(

lim

1

)

1

(

lim

)

(

lim

0

),

(

0

0

0

3

0

0

   

x

f

a

f

x

x

f

x

x

f

x

x

f

x

x

x

x

x

noktasında tanımlıdır. i) ii) eşitliğinde a = 1 dir.

(41)

SORULAR:

SORULAR:

?

3

5

lim

1

 

x

x

(42)

?

3

5

lim

1

 

x

x

8

3

5

)

1

(

3

5

3

5

lim

1

 

x

x

(43)

?

2

10

7

lim

2

2





x

x

x

x

(44)

?

2

10

7

lim

2

2





x

x

x

x

0

0

2

2

10

2

.

7

2

.

2

2

10

7

lim

2 2

x

x

x

x

3

5

2

)

5

(

lim

)

5

)(

2

(

lim

x

x

x

(45)

1

,

1

1

,

1

1

,

1

1

)

(

2

x

x

x

x

x

x

x

f

1

lim

x

İse ifadesinin değeri nedir?

(46)

1

--

+

+

1 1 ) ( 2    x x x f 1 1 1  x

2

1

1

)

1

(

)

1

)(

1

(

lim

)

(

lim

2

1

1

)

1

(

lim

)

(

lim

1 1 1 1

       

x

x

x

x

f

x

x

f

x x x x

1

,

1

1

,

1

1

,

1

1

)

(

2

x

x

x

x

x

x

x

f

1

lim

x

İse ifadesinin değeri nedir?

(47)

?

7

2

4

3

lim

x

x

x

(48)

?

7

2

4

3

lim

x

x

x

 

 

   

n

Yol

II

x

x

x

x

x

x

x x

:

.

2

2

4

7

2

4

3

7

2

4

3

lim

7

2

4

3

lim

İken pay ve paydanın dereceleri eşitse pratik olarak

(49)

?

3

2

2

lim

0

 

x

x

x

x

x

(50)

3

)

3

(

lim

3

lim

3

2

2

lim

3

2

2

lim

0 0 0 0

        x x x x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

?

3

2

2

lim

0

 

x

x

x

x

x

(51)

sin(

2

)

?

1

sin

lim

1

x

x

x

(52)

Sin

x

Bunagöre

x

Sin

iken

x

dir

Sin

Sin

x

iken

x

x

x

x

1

)

1

(

0

)

1

(

1

1

.

'

1

)

1

(

1

1

1

)

1

sin(

1

sin

lim

1

   

sin(

2

)

?

1

sin

lim

1

x

x

x

(53)

 

2

)

3

?

sgn(

2

4

lim

2 2 2

 

x

x

x

x

x

x

x

(54)





 2 2 2

1

3

1

2

4

lim

x

x

x

x

x

 2 2

1

3

1

)

2

(

)

2

)(

2

(

lim

x

x

x

x

x

x





2

1

3

2

lim

x

x

(

2

2

)

1

3

.

4

23

 

2

)

3

?

sgn(

2

4

lim

2 2 2

 

x

x

x

x

x

x

x

(55)

?

1

1

lim

1

x

x

(56)

1 1 -1 -1 y y x x

1

1

)

(

x

x

f





 

(

)

,

lim

(

)

lim

x 1

f

x

x 1

f

x

fonksiyonunun grafiği yanda görülmektedir. Buna göre olduğundan, yani f(x) fonksiyonun x = 1 noktasında sağdan ve soldan limitleri farklıdır,dolayısıyla x = 1 noktasında f(x)’in limiti yoktur.

fonksiyonunun grafiği yanda görülmektedir. Buna göre olduğundan, yani f(x) fonksiyonun x = 1 noktasında sağdan ve soldan limitleri farklıdır,dolayısıyla x = 1 noktasında f(x)’in limiti yoktur.

?

1

1

lim

1

x

x

(57)

lim

(

)

lim

(

)

?

3

1,

1

2

1

,

0

1

2

,

3

)

(

,

3

,

2

:

1

1

f

x

f

x

x

x

x

x

x

x

f

R

f

x x

(58)

1

-2 3 -2 3 3-x 2x-1 3-x 2x-1 33

1

2

1

)

(

lim

)

(

lim

2

1

3

)

3

(

lim

)

(

lim

1

1

1

.

2

)

1

2

(

lim

)

(

lim

1 1 1 1

       

x

f

x

f

x

x

f

x

x

f

x x x x

lim

(

)

lim

(

)

?

3

1,

1

2

1

,

0

1

2

,

3

)

(

,

3

,

2

:

1

1

f

x

f

x

x

x

x

x

x

x

f

R

f

x x

(59)

?

)

2

sin(

2

sin

lim

2

x

x

x

(60)

   

)

2

sin(

)

2

(

.

2

2

sin

lim

0

0

)

2

sin(

2

lim

2 2

x

x

x

x

x

x

Sin

x x

dir

x

x

x

x

x

x

x

x

x x x x

'

1

1

.

1

)

2

sin(

2

lim

.

2

2

sin

lim

2

sin(

2

lim

.

2

2

sin

lim

2 2 2 2





       

?

)

2

sin(

2

sin

lim

2

x

x

x

(61)

?

)

(

lim

0

,

1

0

,

0

0

,

1

2

)

(

,

:

0 2

f

x

x

x

x

x

x

x

f

R

R

f

x

(62)

  0 - + - + 0 0 1 2 ) (x  xf x2 1

1

1

0

.

2

)

1

2

(

lim

)

(

lim

1

1

0

)

1

(

lim

)

(

lim

0 0 2 2 0 0

       

x

x

f

x

x

f

x x x x

?

)

(

lim

0

,

1

0

,

0

0

,

1

2

)

(

,

:

0 2

f

x

x

x

x

x

x

x

f

R

R

f

x

(63)

 

2

?

(64)

 

 

3

3

(

.

'

27

3

)

3

3

.

2

(

)

3

2

(

lim

)

2

(

lim

3 3 3 3 3 3

    

x

iken

x

dir

x

x

x

x x

Olduğuna dikkat ediniz.

Olduğuna dikkat ediniz.

 

2

?

(65)

?

4

3

2

lim

3

2

x

x

x

x

x

(66)

?

4

3

2

lim

3

2

x

x

x

x

x

1

0

0

1

4

1

3

2

1

4

1

3

2

1

lim

2

2

2

2

x

x

x

x

x

x

x

x

(67)

?

)

(

lim

)

(

lim

1

,

3

1

1

,

0

1

,

3

)

(

,

:

1

1

f

x

f

x

x

x

x

x

x

f

R

R

f

x x

(68)

3

1

3

1

lim

)

(

lim

x

1

f

x

x

1

3

1

3

lim

)

(

lim

1

1

x

x

f

x

x

2

1

1

?

)

(

lim

)

(

lim

1

,

3

1

1

,

0

1

,

3

)

(

,

:

1

1

f

x

f

x

x

x

x

x

x

f

R

R

f

x x

(69)

)

(

)

(

lim

...

)

(

2

0

h

x

f

h

x

f

x

x

x

(70)

)

(

)

(

lim

...

)

(

2

0

h

x

f

h

x

f

x

x

x

f

h İfadesinin eşiti İfadesinin eşiti nedir?nedir?

)

(

)

(

)

(

,

)

(

2 2

h

x

h

x

h

x

f

x

x

x

f

  

       h x x h x h x h x f h x f h h ) ( ) ( ) ( lim ) ( ) ( lim 2 2 0 0                   

 lim 2 lim 2 lim 0( 2 1)

2 0 2 2 2 0 h x h h xh h h x x h x h xh x h h h

(71)

Referanslar

Benzer Belgeler

• Antre ve koridorlar, alçı panel asma tavan üzeri su bazlı tavan boyası. • Odalar, alçı

Yozgat’ın Sorgun Belediye Başkanı Mustafa Erkut Ekinci, MHP İl Genel Meclis Üyesi Osman Yeşil ve Sorgun Belediyesi Meclis Üyesi Mesut Kaya Akdağmadeni Belediye

 Mardin Çimento (MRDIN, Sınırlı Pozitif) 4Ç16 döneminde net dönem karı bir önceki yılın aynı dönemine göre %18 oranında artış kaydederek 14,6 milyon TL olarak

90 İbn Hübeyre, Cessâs’ın sahabe için belirttiği hususiyetin, daha sonra dört mezhep için geçerli olduğunu iddia etmekte ve bunu şu sözlerle

İşte burada olduğu gibi, x herhangi bir sayıya sol- dan veya sağdan yaklaşırken y’nin yaklaştığı sayı aynı reel sayıysa, fonksiyonun o noktada limiti var- dır

O halde yukardaki gibi logaritmik fonksiyonların tanımlı oldukları herhangi bir reel a noktasındaki limiti o noktadaki görüntüye eşit olacaktır.. O halde yukardaki

Bu çağa şimdi- lik tam bir ad vermemiz imkânsızdır. Türlü ticarî ga- yelerle «3 D», yani «Üçüncü Buut» diye kısaca işin içinden çıkanlar olduğu gibi, tamamiyle

[r]