Пример 5
Пример 4
Найти предел .
Решение.
Используя правило Лопиталя, можно записать
Найти предел .
Решение.
Предел имеет неопределенность типа . Применяем правило Лопиталя n раз.
Рассмотрим ряд важных теорем, которые полезны при исследовании функции.
Определение. Точка называется точкой локального максимума (минимума), а значение функции в ней – локальным максимумом (минимумом) функции
, если существует окрестность
такая, что для любой точки
будет справедливо неравенство
.
Определение. Точки локального максимума и минимума называются точками локального экстремума, а значение функции в них – локальными экстремумами функции.
Пример. Точка является точкой локального максимума, а точка
точкой локального минимума для функции
.
Определение. Точка называется внутренней точкой промежутка
, если она принадлежит ему вместе со своей окрестностью.
Теорема (Ферма). Если функция определенная на промежутке
, дифференцируема в точке внутреннего экстремума
, то ее производная в этой точке равна нулю:
.
Замечание. Теорема Ферма дает необходимое условие внутреннего экстремума дифференцируемой функции, это условие не является достаточным.
Пример. У функции в нуле производная обращается в нуль, но
не является точкой локального экстремума этой функции.
Теорема (Ролля). Если функция определена и непрерывна на отрезке
, дифференцируема на интервале
и
, то найдется точка
, в которой
.
Теорема (Лагранжа о конечном приращении ). Если функция определена и непрерывна на отрезке
и дифференцируема на интервале
, то найдется точка
такая, что
.
Теорема (Коши о конечных приращениях). Пусть функции непрерывны на отрезке
и дифференцируемы на интервале
, причем
.
Тогда найдется точка такая, что
.
Теорема (о монотонности функции). Пусть функция определена и дифференцируема на некотором интервале
, и пусть производная
на
. Тогда функция возрастает (убывает) на этом интервале.
Теорема (о постоянной функции). Непрерывная на интервале функция постоянна на нем тогда и только тогда, когда ее производная равна нулю на этом интервале.