Transcript limit
LİMİT Matematiğin, ekonomi ve diğer uygulamalı bilimlerde en çok kullanılan kavramları olan türev ve integral kavramları limit kavramı üzerine inşa edilmiştir. Limit kavramı, x bağımsız değişkeninin belirli bir sayıya yaklaşırken y=f(x) fonksiyon değerlerinin belirli bir sayıya yaklaşıp yaklaşmadığını konu alır. Bağımsız değişken olan x sayısının verilen bir sayıya yaklaşması demek, a sabit bir sayı olmak üzere, x ile a arasındaki fark x değiştiğinde istenildiği kadar küçük bir sayıdan daha küçük kalıyorsa x sayısı a sayısına yaklaşıyor demektir. Başka bir deyişle x değişkeni a dan farklı ve a sayısına istenildiği kadar yakın değerler alıyorsa x, a sayısına yaklaşıyor denir. Sembolik olarak x a şeklinde gösterilir. Eğer x değişkeni a sayısına a dan büyük değerlerle yaklaşıyorsa bu tür yaklaşmaya x a sağdan yaklaşma denir ve ile gösterilir. Eğer x değişkeni a sayısına a dan küçük değerlerle yaklaşıyorsa bu tür yaklaşmaya soldan yaklaşma denir ve x a ile gösterilir. • f(x) değerlerinin anlamlı olması için a ya yaklaşan x değerlerinin fonksiyonun tanım kümesine ait olması gerekir. Örnek: f : R R , f ( x) 2 x 3 fonksiyonunu göz önüne alalım. x değişkeni 2 ye yaklaşırken f(x) fonksiyon değerlerinin belirli bir sayıya yaklaşıp yaklaşmadığı aşağıdaki tabloda incelenmiştir. Tabloda görüldüğü üzere hem x 2 için hem de x 2 için fonksiyon değerleri 1 sayısına yaklaşmaktadır. İşte bu 1 sayısına f(x) fonksiyonunun 2 noktasındaki limiti denir ve sembolik olarak lim x 2 f ( x) lim (2 x 3) 1 biçiminde gösterilir. x 2 Bu fonksiyonun 2 noktasındaki limitini aşağıdaki grafikte inceleyebiliriz. • LİMİT ÖZELLİKLERİ 1. c bir sabit sayı ve f : R R , f ( x) c olmak üzere; lim x a f ( x) lim c c x a olur. 2. f : R R , f ( x) x lim f ( x) lim x a x a x a olur. 3. f : A R , g : A R fonksiyonları f ( x) L1 ve lim g ( x) L2 verilsin ve lim x a x a olsun. Bu durumda f+g fonksiyonlarının x=a noktasında limiti vardır ve lim f ( x) g ( x) lim lxa x a f ( x) lim g ( x) L1 L2 x a olur. Toplamın limiti limitler toplamına eşittir. Aynı şekilde çıkarmanın limiti çıkarılan fonksiyonların limitlerinin farkına eşittir. 4. f : A R , g : A R fonksiyonları f ( x) L1 ve lim g ( x) L2 verilsin ve lim x a x a olsun. f.g fonksiyonunun x=a noktasında limiti var ve lim [ f ( x).g ( x)] lim x a x a f ( x) lim g ( x) L1.L2 x a olur. Çarpımların limiti limitlerin çarpımına eşittir. 5. f : A R , g : A R fonksiyonları verilsin, g ( x) 0 ve lim x a f ( x) L1 ve lim g ( x) L x a 2 f ( x) L2 0 ise fonksiyonunun a noktasında g ( x) limiti vardır ve olur. f ( x) lim L f ( x) lim g ( x) lim g ( x) L x a x a x a 1 2 6. f : A R fonksiyonu verilsin ve lim f ( x) L olsun. x a n N ve n çift iken f ( x) 0 olmak üzere, lim xa olur. n f ( x) n lim xa f ( x) n L 7. f : A R , g : A R , h : A R fonksiyonları verilsin ve x in a sayısına yakın tüm değerleri için h( x) f ( x) g ( x) eşitsizliği sağlansın. Eğer lim h( x) lim g ( x) L oluyorsa bu x a x a durumda f fonksiyonunun a noktasında limiti vardır ve lim olur. x a f ( x) lim h( x) lim g ( x) L x a x a 8. x , x için limit alınırken aşağıdaki kurallar uygulanır. 1 1 * lim 0 * lim 0 x x x x a>1 olmak üzere: * lim a x * lim a x 0 0 a 1 olmak üzere: * lim a x 0 * lim a x x x x x 9. ve ile ilgili işlemler aşağıdaki gibi tanımlanır. a () a a () a 0 ise a a 0 ise a a 0 ise a a 0 ise a 0 a 0 a 0 ise a a 0 ise a a 0 ise a a 0 ise a • Tek Yönlü Limitler: Eğer x a için f fonksiyonunun L gibi bir limiti varsa bu limite a noktasındaki sağdan limit denir ve lim f ( x) L x a biçiminde gösterilir. Eğer x a için f fonksiyonunun L gibi bir limiti varsa bu limite a noktasındaki soldan limit denir ve lim f ( x) L x a biçiminde gösterilir. • Bir sayının belirli bir noktada limitinin olması için o noktada sağdan ve soldan limitlerinin olması ve bunların eşit olması gerekir. Aksi takdirde fonksiyonun o noktada limiti yoktur denir. • Örnek: lim x 0 lim x 0 lim x 0 x x x x x x limitini hesaplayalım. lim x lim 1 1 x x 0 lim x lim (1) 1 x x 0 x 0 x o olur. Sağdan ve soldan limitler vardır fakat eşit değildir. Bu durumda bu verilen noktada fonksiyonun limiti yoktur denir.