Рассмотрите выражение (x^2 - 1)/(x - 1). Объясните, какие преобразования допустимы при x = 1 и как корректно определить значение выражения в этой точке
Рассмотрим x2−1x−1\frac{x^2-1}{x-1}x−1x2−1. Факторизация: x2−1x−1=(x−1)(x+1)x−1\frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}x−1x2−1=x−1(x−1)(x+1). Сокращение (x−1)(x-1)(x−1) допустимо только при x≠1x\neq1x=1, поэтому для x≠1x\neq1x=1 выражение равно x+1x+1x+1. При x=1x=1x=1 исходное выражение не определено (деление на ноль). Его предел при x→1x\to1x→1 равен 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.
Следовательно в точке x=1x=1x=1 есть устранимая разрывность: можно корректно продолжить функцию, присвоив значению в этой точке 222. То есть непрерывное продолжение задаётся как f(x)={x2−1x−1,x≠1,2,x=1.
f(x)=\begin{cases} \frac{x^2-1}{x-1}, & x\neq1,\\[4pt] 2, & x=1. \end{cases} f(x)={x−1x2−1,2,x=1,x=1. Кратко: сокращать можно только при x≠1x\neq1x=1; исходное выражение в x=1x=1x=1 не задано, но его предел равен 222, и при желании можно определить значение в этой точке как 222.
Факторизация: x2−1x−1=(x−1)(x+1)x−1\frac{x^2-1}{x-1}=\frac{(x-1)(x+1)}{x-1}x−1x2−1 =x−1(x−1)(x+1) . Сокращение (x−1)(x-1)(x−1) допустимо только при x≠1x\neq1x=1, поэтому для x≠1x\neq1x=1 выражение равно x+1x+1x+1.
При x=1x=1x=1 исходное выражение не определено (деление на ноль). Его предел при x→1x\to1x→1 равен
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. Следовательно в точке x=1x=1x=1 есть устранимая разрывность: можно корректно продолжить функцию, присвоив значению в этой точке 222. То есть непрерывное продолжение задаётся как
f(x)={x2−1x−1,x≠1,2,x=1. f(x)=\begin{cases}
\frac{x^2-1}{x-1}, & x\neq1,\\[4pt]
2, & x=1.
\end{cases}
f(x)={x−1x2−1 ,2, x=1,x=1.
Кратко: сокращать можно только при x≠1x\neq1x=1; исходное выражение в x=1x=1x=1 не задано, но его предел равен 222, и при желании можно определить значение в этой точке как 222.