Дано выражение (x^2 - 1)/(x - 1): какие преобразования допустимы при x = 1, как становится ситуация при пределе x -> 1, и почему нельзя просто подставлять x = 1 в исходное выражение
Выражение: x2−1x−1\displaystyle \frac{x^2-1}{x-1}x−1x2−1. 1) При x=1x=1x=1: числитель x2−1=0x^2-1=0x2−1=0 и знаменатель x−1=0x-1=0x−1=0, т.е. получаем неопределённость 00\displaystyle \frac{0}{0}00. В точке x=1x=1x=1 исходное выражение не определено. 2) Допустимые преобразования: факторизация и сокращение при условии x≠1x\neq1x=1: x2−1=(x−1)(x+1)⇒x2−1x−1=(x−1)(x+1)x−1=x+1для x≠1.
x^2-1=(x-1)(x+1)\quad\Rightarrow\quad \frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}=x+1\quad\text{для }x\neq1. x2−1=(x−1)(x+1)⇒x−1x2−1=x−1(x−1)(x+1)=x+1дляx=1.
Сокращать можно только если не делаете деление на ноль (то есть не для x=1x=1x=1). 3) Предел при x→1x\to1x→1: limx→1x2−1x−1=limx→1(x+1)=2.
\lim_{x\to1}\frac{x^2-1}{x-1}=\lim_{x\to1}(x+1)=2. x→1limx−1x2−1=x→1lim(x+1)=2.
Здесь допустимо сначала сократить (в окрестности x=1x=1x=1, но без самой точки), затем подставить предел. 4) Почему нельзя просто подставлять x=1x=1x=1 в исходное выражение: прямая подстановка даёт 00\displaystyle \frac{0}{0}00, что не имеет смысла (деление на ноль запрещено). Поэтому надо пользоваться пределом или определить значение в точке отдельно (функция имеет устранимую разрывность в x=1x=1x=1; её можно продлить, присвоив f(1)=2f(1)=2f(1)=2).
1) При x=1x=1x=1: числитель x2−1=0x^2-1=0x2−1=0 и знаменатель x−1=0x-1=0x−1=0, т.е. получаем неопределённость 00\displaystyle \frac{0}{0}00 . В точке x=1x=1x=1 исходное выражение не определено.
2) Допустимые преобразования: факторизация и сокращение при условии x≠1x\neq1x=1:
x2−1=(x−1)(x+1)⇒x2−1x−1=(x−1)(x+1)x−1=x+1для x≠1. x^2-1=(x-1)(x+1)\quad\Rightarrow\quad
\frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}=x+1\quad\text{для }x\neq1.
x2−1=(x−1)(x+1)⇒x−1x2−1 =x−1(x−1)(x+1) =x+1для x=1. Сокращать можно только если не делаете деление на ноль (то есть не для x=1x=1x=1).
3) Предел при x→1x\to1x→1:
limx→1x2−1x−1=limx→1(x+1)=2. \lim_{x\to1}\frac{x^2-1}{x-1}=\lim_{x\to1}(x+1)=2.
x→1lim x−1x2−1 =x→1lim (x+1)=2. Здесь допустимо сначала сократить (в окрестности x=1x=1x=1, но без самой точки), затем подставить предел.
4) Почему нельзя просто подставлять x=1x=1x=1 в исходное выражение: прямая подстановка даёт 00\displaystyle \frac{0}{0}00 , что не имеет смысла (деление на ноль запрещено). Поэтому надо пользоваться пределом или определить значение в точке отдельно (функция имеет устранимую разрывность в x=1x=1x=1; её можно продлить, присвоив f(1)=2f(1)=2f(1)=2).