Bài 2. Giới hạn của hàm số

Hướng dẫn giải

a) Khi \(x\) càng gần đến 1 thì giá trị của hàm số càng gần đến 4.

b) Khi điểm \(H\) thay đổi gần về điểm \(\left( {1;0} \right)\) trên trục hoành thì điểm \(P\) càng gần đến điểm \(\left( {0;4} \right)\).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) Đặt \(f\left( x \right) = 2{x^2} - x\).

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định trên \(\mathbb{R}\).

Giả sử \(\left( {{x_n}} \right)\) là dãy số bất kì thỏa mãn \({x_n} \to 3\) khi \(n \to  + \infty \). Ta có:

\(\lim f\left( {{x_n}} \right) = \lim \left( {2x_n^2 - {x_n}} \right) = 2.\lim x_n^2 - \lim {x_n} = {2.3^2} - 3 = 15\).

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \left( {2{x^2} - x} \right) = 15\).

b) Đặt \(f\left( x \right) = \frac{{{x^2} + 2x + 1}}{{x + 1}}\).

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định trên \(\mathbb{R}\).

Giả sử \(\left( {{x_n}} \right)\) là dãy số bất kì thỏa mãn \({x_n} \to  - 1\) khi \(n \to  + \infty \). Ta có:

\(\lim f\left( {{x_n}} \right) = \lim \frac{{x_n^2 + 2{x_n} + 1}}{{{x_n} + 1}} = \lim \frac{{{{\left( {{x_n} + 1} \right)}^2}}}{{{x_n} + 1}} = \lim \left( {{x_n} + 1} \right) = \lim {x_n} + 1 =  - 1 + 1 = 0\).

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - 1} \frac{{{x^2} + 2x + 1}}{{x + 1}} = 0\).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) \(\lim \left[ {f\left( {{x_n}} \right) + g\left( {{x_n}} \right)} \right] = \lim \left( {2{x_n} + \frac{{{x_n}}}{{{x_n} + 1}}} \right) = 2\lim {x_n} + \lim \frac{{{x_n}}}{{{x_n} + 1}} = 2.1 + \frac{1}{{1 + 1}} = \frac{5}{2}\)

b) Vì \(\lim \left[ {f\left( {{x_n}} \right) + g\left( {{x_n}} \right)} \right] = \frac{5}{2}\) nên \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right] = \frac{5}{2}\) (1).

Ta có:   \(\lim {\rm{ }}f\left( {{x_n}} \right) = \lim 2{x_n} = 2\lim {x_n} = 2.1 = 2 \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} {\rm{ }}f\left( x \right) = 2\)

\(\lim g\left( {{x_n}} \right) = \lim \frac{{{x_n}}}{{{x_n} + 1}} = \lim \frac{{{x_n}}}{{{x_n} + 1}} = \frac{1}{{1 + 1}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} {\rm{ }}g\left( x \right) = \frac{1}{2}\)

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} {\rm{ }}f\left( x \right) + \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} g\left( x \right) = 2 + \frac{1}{2} = \frac{5}{2}\) (2).

Từ (1) và (2) suy ra \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} {\rm{ }}f\left( x \right) + \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} g\left( x \right)\)

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} \left( {{x^2} + 5x - 2} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} {x^2} + \mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} \left( {5x} \right) - \mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} 2\)

\( = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} {x^2} + 5\mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} x - \mathop {\lim }\limits_{x \to  - 2} 2 = {\left( { - 2} \right)^2} + 5.\left( { - 2} \right) - 2 =  - 8\)

b) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{{x^2} - 1}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left( {x + 1} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} x + \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} 1 = 1 + 1 = 2\)

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) Khi \(x \in \left( {1;2,5} \right)\) thì \(f\left( {{x_n}} \right) = 7\) nên \(\lim f\left( {{x_n}} \right) = \lim 7 = 7\).

b) Khi \({x_n}' \in \left( {0;1} \right)\) thì \(f\left( {{x_n}'} \right) = 6\) nên \(\lim f\left( {{x_n}'} \right) = \lim 6 = 6\).

c) Ta thấy \(\lim {x_n} = \lim {x_n}' = 1\) nhưng \(\lim f\left( {{x_n}} \right) \ne \lim f\left( {{x_n}'} \right)\)

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) Giả sử \(\left( {{x_n}} \right)\) là dãy số bất kì, \({x_n} >  - 1\) và \({x_n} \to  - 1\). Khi đó \(f\left( {{x_n}} \right) = x_n^2 + 2\)

Ta có: \(\lim f\left( {{x_n}} \right) = \lim \left( {x_n^2 + 2} \right) = \lim x_n^2 + \lim 2 = {\left( { - 1} \right)^2} + 2 = 3\)

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {1^ + }} f\left( x \right) = 3\).

Giả sử \(\left( {{x_n}} \right)\) là dãy số bất kì, \({x_n} <  - 1\) và \({x_n} \to  - 1\). Khi đó \(f\left( {{x_n}} \right) = 1 - 2{x_n}\).

Ta có: \(\lim f\left( {{x_n}} \right) = \lim \left( {1 - 2{x_n}} \right) = \lim 1 - \lim \left( {2{x_n}} \right) = \lim 1 - 2\lim {x_n} = 1 - 2.\left( { - 1} \right) = 3\)

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {1^ - }} f\left( x \right) = 3\).

b) Vì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {1^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - {1^ - }} {\rm{ }}f\left( x \right) = 3\) nên \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - 1} f\left( x \right) = 3\).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a)

Giá trị \(f\left( x \right)\) dần về 0 khi \(x\) càng lớn (dần tới \( + \infty \)).

b)

Giá trị \(f\left( x \right)\) dần về 0 khi \(x\) càng bé (dần tới \( - \infty \)).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{1 - 3{x^2}}}{{{x^2} + 2x}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{{x^2}\left( {\frac{1}{{{x^2}}} - 3} \right)}}{{{x^2}\left( {1 + \frac{{2x}}{{{x^2}}}} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{\frac{1}{{{x^2}}} - 3}}{{1 + \frac{2}{x}}} = \frac{{\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{1}{{{x^2}}} - \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } 3}}{{\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } 1 + \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{2}{x}}} = \frac{{0 - 3}}{{1 + 0}} =  - 3\)

b) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{2}{{x + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{2}{{x\left( {1 + \frac{1}{x}} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{1}{x}.\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{2}{{1 + \frac{1}{x}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{1}{x}.\frac{{\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } 2}}{{\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } 1 + \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{1}{x}}} = 0.\frac{2}{{1 + 0}} = 0\).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) Khối lượng muối có trong hồ là: \(200.10 = 2000\left( {kg} \right)\).

Sau \(t\) phút kể từ khi bắt đầu bơm, lượng nước trong hồ là: \(200 + 2t\left( {{m^3}} \right)\).

Nồng độ muối tại thời điểm \(t\) phút kể từ khi bắt đầu bơm là: \(C\left( t \right) = \frac{{2000}}{{200 + 2t}}\left( {kg/{m^3}} \right)\)

b) \(\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } C\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{200 + 2t}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{t\left( {\frac{{200}}{t} + 2} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{1}{t}.\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{\frac{{200}}{t} + 2}}\)

                          \( = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{1}{t}.\frac{{\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } 2000}}{{\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{200}}{t} + \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } 2}} = 0.\frac{{2000}}{{0 + 2}} = 0\)

Ý nghĩa: Khi \(t\) càng lớn thì nồng độ muối càng dần về 0, tức là đến một lúc nào đó nồng độ muối trong hồ không đáng kể, nước trong hồ gần như là nước ngọt.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a)

Giá trị \(f\left( x \right)\) trở nên rất lớn khi \(x\) dần tới 1 phía bên phải.

b)

Giá trị \(f\left( x \right)\) trở nên rất bé khi \(x\) dần tới 1 phía bên trái.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)