РК1›На чём валятся

На чём валятся

Ловушки задач и формулировок. Ответы проверены вычислением.

Задачи

T1
Задача 2.3: g=(x−π)2x−3,14g=\frac{(x-\pi)^2}{x-3{,}14}, x→πx\to\pi

Ловушка: увидеть «x−πx-\pi» в знаменателе и решить, что gg — первого порядка. Но 3,14≠π3{,}14\ne\pi: знаменатель →π−3,14≠0\to\pi-3{,}14\ne0 — это просто число.
Правильно: g∼(x−π)2π−3,14g\sim\frac{(x-\pi)^2}{\pi-3{,}14}, порядок 22; f=1+cos⁡x∼(x−π)22f=1+\cos x\sim\frac{(x-\pi)^2}2; fg→π−3,142\frac fg\to\frac{\pi-3{,}14}2 — одного порядка, не эквивалентны.

T2
Задача 5 варианта: f=xln⁡(x+1/2)f=\frac{\sqrt x}{\ln(x+1/2)} при x≥0x\ge0

Ловушка: проверить только точку склейки x=0x=0 (там всё непрерывно: f(0−0)=f(0+0)=f(0)=0f(0-0)=f(0+0)=f(0)=0).
Правильно: ln⁡(x+12)=0\ln(x+\frac12)=0 при x=12x=\frac12 — разрыв II рода (f(12−0)=−∞f(\frac12-0)=-\infty, f(12+0)=+∞f(\frac12+0)=+\infty).

T3
Задача 3.1: e1/(x2−π2)e^{1/(x^2-\pi^2)} при ∣x∣≥π|x|\ge\pi

Ловушка: считать f(±π)f(\pm\pi) определённым («∣x∣≥π|x|\ge\pi включает ±π\pm\pi»). Показатель 1x2−π2\frac1{x^2-\pi^2} при x=±πx=\pm\pi не определён.
Правильно: f(π)f(\pi), f(−π)f(-\pi) не существуют; f(π+0)=e+∞=+∞f(\pi+0)=e^{+\infty}=+\infty, f(π−0)=cos⁡1πf(\pi-0)=\cos\frac1\pi — II рода; аналогично в −π-\pi. Плюс x=0x=0: cos⁡1x\cos\frac1x — II рода (колебания).

T4
Задача 3.2: arctg⁡ππ−x\operatorname{arctg}\frac\pi{\pi-x} при x≥0x\ge0

Ловушка: проверить только склейку x=0x=0 и пропустить x=πx=\pi, где π−x=0\pi-x=0.
Правильно: x=πx=\pi: f(π−0)=π2f(\pi-0)=\frac\pi2, f(π+0)=−π2f(\pi+0)=-\frac\pi2 — скачок (I рода, Δf=π\Delta f=\pi), не II род, несмотря на «деление на ноль» внутри. В x=0x=0: f(0−0)=1f(0-0)=1, f(0+0)=f(0)=π4f(0+0)=f(0)=\frac\pi4 — скачок, Δf=1−π4\Delta f=1-\frac\pi4.

T5
Задача 2 варианта: множитель arccos⁡x\arccos x при x→0x\to0

Ловушка: заменить его «эквивалентным» или считать б.м. arccos⁡x→π2\arccos x\to\frac\pi2 — это константа-множитель.
Правильно: заменить числом π2\frac\pi2. Ответ 00 (числитель третьего порядка, знаменатель второго).

T6
Задача 1.2: x3−7x+6x3+7x2+15x+9\frac{x^3-7x+6}{x^3+7x^2+15x+9}, x→−3x\to-3

Ловушка: после сокращения на (x+3)(x+3) в знаменателе остаётся ещё (x+3)(x+3) — кратный корень. Ответ не число.
Правильно: =(x−1)(x−2)(x+3)(x+1)→200=\frac{(x-1)(x-2)}{(x+3)(x+1)}\to\frac{20}{0} — ∞\infty; односторонние: −∞-\infty справа, +∞+\infty слева, поэтому без знака.

T7
Задачи 1.9, Т19 пример 2: tg⁡2x−sin⁡2x\operatorname{tg}2x-\sin2x

Ловушка: заменить на 2x−2x=02x-2x=0.
Правильно: tg⁡2x(1−cos⁡2x)∼2x⋅2x2\operatorname{tg}2x(1-\cos2x)\sim2x\cdot2x^2.

T8
Задача 1.14: lg⁡(10+x4)\lg(10+x^4)

Ловушка: lg⁡≠ln⁡\lg\ne\ln. lg⁡u=ln⁡uln⁡10\lg u=\frac{\ln u}{\ln10}. Ответ ln⁡102\frac{\ln10}2, а не 12\frac12.

T9
Задача 1.8: x→πx\to\pi

Ловушка: применить sin⁡x∼x\sin x\sim x. Аргумент не →0\to0.
Правильно: t=x−πt=x-\pi: sin⁡x=−sin⁡t\sin x=-\sin t, π−x=−t\pi-x=-t, 1+cos⁡x=1−cos⁡t∼t221+\cos x=1-\cos t\sim\frac{t^2}2; ответ 12\frac12.

T10
Задачи 1.10–1.12, 3 варианта: 1∞1^\infty

Ловушка: «11 в любой степени — 11».
Правильно: elim⁡(u−1)ve^{\lim(u-1)v}.

T11
Корни при x→−∞x\to-\infty или x→∞x\to\infty

Ловушка: x2=x\sqrt{x^2}=x. Правильно: ∣x∣|x|; пределы при ±∞\pm\infty могут различаться.

T12
Сравнение б.м. с б.б

(задачи типа 2, пункт в).
Ловушка: сравнивать функции разных типов. Правильно: «сравнение невозможно — одна б.м., другая б.б.».

T13
Главная часть при x→∞x\to\infty у б.м

Ловушка: искать CxαCx^\alpha с α>0\alpha>0. Правильно: у б.м. при x→∞x\to\infty α<0\alpha<0 (Cxk\frac C{x^k}), порядок малости k=−αk=-\alpha.

T14
Главная часть при x0≠0x_0\ne0

Ловушка: писать CxkCx^k. Правильно: C(x−x0)kC(x-x_0)^k; множители →c≠0\to c\ne0 заменить числом.

T15
Сумма одного порядка

Ловушка: применять теорему о сумме разных порядков, когда порядки равны (главные части могут сократиться: e2x−exe^{2x}-e^x «∼2x−x\sim2x-x» — здесь случайно верно, но ex−1−xe^x-1-x — нет).
Правильно: вынести общий множитель: e2x−ex=ex(ex−1)e^{2x}-e^x=e^x(e^x-1).

Формулировки

T16
Устранимый разрыв

— у лектора только «f(x0)f(x_0) не существует». Безопасно: «пределы слева и справа равны (конечны), а f(x0)f(x_0) не определено или не равно им».

T17
Разрыв I рода

— у лектора «существуют конечные пределы функции». Писать: «конечные односторонние пределы».

T18
Определение Гейне

— без xn≠x0x_n\ne x_0 неверно.

T19
Определения по Коши при x→∞x\to\infty с бесконечным пределом

— N(M)N(M), не δ(M)\delta(M).

T20
Теорема C4

— в РК «на ограниченную», у лектора «на локально ограниченную». Писать «на ограниченную (локально ограниченную) функцию» — верно в обоих смыслах.

T21
Порядок роста

— у б.б.; «порядок малости» — у б.м. Не путать в задаче 2.

T22
Блок B — геометрическая иллюстрация обязательна

(половина балла). Рисовать: оси, точку aa/x0x_0, полосу ε\varepsilon (или уровень MM), окрестность δ\delta (или NN), график, входящий в полосу.