grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) i na cin: odred ujemo l = lim x→0...

28
Graniˇ cne vrednosti funkcija Graniˇ cne vrednosti funkcija Poznate graniˇ cne vrednosti: 1. lim x0 sin x x = 1; 2. lim x0 (1 + x) 1 x = e lim x→∞ ( 1+ 1 x ) x = e. 3. lim x0 e x 1 x = 1; 4. lim x0 log(1 + x) x = 1, (log = log e ); Primer 1. a) lim x0 sin ax sin bx = lim x0 sin ax ax ax sin bx bx bx = a b ; b) lim x0 sin 2 ax x 2 = lim x0 ( sin ax ax ) 2 a 2 = a 2 ; c) lim x0 1 cos kx x 2 = lim x0 2 sin 2 kx 2 x 2 = lim x0 ( sin kx 2 kx 2 ) 2 k 2 2 = k 2 2 ; 1

Upload: others

Post on 04-Oct-2019

12 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

Granicne vrednosti funkcija

Granicne vrednosti funkcija

Poznate granicne vrednosti:

1. limx→0

sinx

x= 1;

2. limx→0

(1 + x)1x = e ⇔ lim

x→∞

(1 +

1

x

)x= e.

3. limx→0

ex − 1

x= 1;

4. limx→0

log(1 + x)

x= 1, (log = loge);

Primer 1. a) limx→0

sin ax

sin bx= lim

x→0

sin axax ax

sin bxbx bx

=a

b;

b) limx→0

sin2 ax

x2= lim

x→0

(sin axax

)2a2 = a2;

c) limx→0

1− cos kx

x2= lim

x→0

2 sin2 kx2

x2= lim

x→0

(sin kx2

kx2

)2 k22

=k2

2;

1

Page 2: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

2

Zadaci:

1.Odrediti:

a) limx→+∞

√x(√

x+ 2−√x+ 1

); e) lim

x→1

( x+ 2

x2 − 5x+ 4− 1

x2 − 3x+ 2

);

b) limx→+∞

(√2x+

√x+

√x−

√2x

); f) lim

x→2

√1 + 4x− 3√2x− 2

;

c) limx→1

3√x2 − 2 3

√x+ 1

(x− 1)2; g) lim

x→1

3√8x− 2√

x2 + 3− 2;

d) limx→+∞

3

√1 +

4

x− 3

√1 +

3

x

1−√1 +

5

x

;

Resenje: a) Imamo

L = limx→+∞

√x(√

x+ 2−√x+ 1

)= lim

x→+∞

√x(√

x+ 2−√x+ 1

)√x+ 2 +√x+ 1√

x+ 2 +√x+ 1

= limx→+∞

√x

x+ 2− (x+ 1)√x+ 2 +

√x+ 1

= limx→+∞

√x

√x(√

1 + 2x +

√1 + 1

x

) = limx→+∞

1√1 + 2

x +√1 + 1

x

=1

2.

b) Racunamo

L = limx→+∞

(√2x+

√x+

√x−

√2x

)

= limx→+∞

(√2x+

√x+

√x−

√2x

)√2x+√x+

√x+

√2x√

2x+√x+

√x+

√2x

= limx→+∞

2x+√x+

√x− 2x√

2x+√x+

√x+

√2x

= limx→+∞

√x+

√x√

2x+√x+

√x+

√2x

= limx→+∞

√x√1 + 1√

x

√x(√

2 +√

1x + 1

x√x+

√2) = lim

x→+∞

√1 + 1√

x(√2 +

√1x + 1

x√x+

√2)=

1

2√2.

Page 3: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

3

c) Nalazimo

L = limx→1

3√x2 − 2 3

√x+ 1

(x− 1)2= lim

x→1

( 3√x− 1)2

(x− 1)2= lim

x→1

( 3√x− 1)2(

( 3√x− 1)(

3√x2 + 3

√x+ 1)

)2= lim

x→1

1

(3√x2 + 3

√x+ 1)2

=1

9.

d) Odredujemo

L = limx→+∞

3

√1 + 4

x − 3

√1 + 3

x

1−√1 + 5

x

=

∣∣∣∣∣a3 − b3 = (a− b)(a2 + ab+ b2)a2 − b2 = (a− b)(a+ b)

∣∣∣∣∣= lim

x→+∞

3

√1 + 4

x − 3

√1 + 3

x

1−√1 + 5

x

·3

√(1 + 4

x

)2+ 3

√(1 + 4

x

)(1 + 3

x

)+ 3

√(1 + 3

x

)23

√(1 + 4

x

)2+ 3

√(1 + 4

x

)(1 + 3

x

)+ 3

√(1 + 3

x

)2×1 +

√1 + 5

x

1 +√1 + 5

x

= limx→+∞

1 + 4x −

(1 + 3

x

)1−

(1 + 5

x

) ·1 +

√1 + 5

x

3

√(1 + 4

x

)2+ 3

√(1 + 4

x

)(1 + 3

x

)+ 3

√(1 + 3

x

)2= lim

x→+∞

1x

− 5x

·1 +

√1 + 5

x

3

√(1 + 4

x

)2+ 3

√(1 + 4

x

)(1 + 3

x

)+ 3

√(1 + 3

x

)2 = − 2

15.

e) Imamo

L = limx→1

( x+ 2

x2 − 5x+ 4− 1

x2 − 3x+ 2

)= lim

x→1

( x+ 2

(x− 1)(x− 4)− 1

(x− 1)(x− 2)

)= lim

x→1

x2 − 4− (x− 4)

(x− 1)(x− 2)(x− 4)= lim

x→1

x(x− 1)

(x− 1)(x− 2)(x− 4)

= limx→1

x

(x− 2)(x− 4)=

1

3.

Page 4: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

4

f) Nalazimo

L = limx→2

√1 + 4x− 3√2x− 2

= limx→2

√1 + 4x− 3√2x− 2

·√1 + 4x+ 3√1 + 4x+ 3

·√2x+ 2√2x+ 2

= limx→2

1 + 4x− 9

2x− 4·

√2x+ 2√

1 + 4x+ 3= lim

x→2

4(x− 2)

2(x− 2)·

√2x+ 2√

1 + 4x+ 3

= limx→2

2

√2x+ 2√

1 + 4x+ 3=

4

3.

g) Odredujemo

L = limx→1

3√8x− 2√

x2 + 3− 2= lim

x→1

3√8x− 2√

x2 + 3− 2·

3√(8x)2 + 2 3

√8x+ 4

3√(8x)2 + 2 3

√8x+ 4

·√x2 + 3 + 2√x2 + 3 + 2

= limx→1

8x− 8

x2 + 3− 4·

√x2 + 3 + 2

3√(8x)2 + 2 3

√8x+ 4

= limx→1

8(x− 1)

(x− 1)(x+ 1)·

√x2 + 3 + 2

3√(8x)2 + 2 3

√8x+ 4

= limx→1

8

x+ 1·

√x2 + 3 + 2

3√(8x)2 + 2 3

√8x+ 4

=4

3.

2.Neka je

f(x) =27x3 − 4x2 + 2013 sinx

2013x3 − 4x2 + 27x.

Odreditilim

x→+∞f(x), lim

x→0f(x);

Resenje: Racunamo

L1 = limx→+∞

27x3 − 4x2 + 2013 sinx

2013x3 − 4x2 + 27x= lim

x→+∞

x3(27− 4 1

x + 2013 sinxx3

)x3

(2013− 4 1

x + 27 1x2

)= lim

x→+∞

27− 4 1x + 2013 sinx

x3

2013− 4 1x + 27 1

x2

=27

2013.

Page 5: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

5

L2 = limx→0

27x3 − 4x2 + 2013 sinx

2013x3 − 4x2 + 27x= lim

x→0

x(27x2 − 4x+ 2013 sinxx )

x(2013x2 − 4x+ 27)

= limx→0

27x2 − 4x+ 2013 sinxx

2013x2 − 4x+ 27=

2013

27.

3.Odrediti granicnu vrednost

limx→1

k√x− 1

x− 1,

a zatim naci

limx→1

(√x− 1)( 3

√x− 1) . . . ( 10

√x− 1)

(x− 1)9;

Resenje: Vazi:

ak − bk = (a− b)(ak−1 + ak−2b+ . . .+ abk−2 + bk−1).

Imamo

L = limx→1

k√x− 1

x− 1= lim

x→1

k√x− 1

( k√x− 1)(

k√xk−1 +

k√xk−2 + . . .+ k

√x+ 1)

= limx→1

1k√xk−1 +

k√xk−2 + . . .+ k

√x+ 1

=1

k.

Sada je

L1 = limx→1

(√x− 1)( 3

√x− 1) . . . ( 10

√x− 1)

(x− 1)9= lim

x→1

√x− 1

x− 1

3√x− 1

x− 1. . .

10√x− 1

x− 1

=1

2 · 3 · . . . · 10=

1

10!.

4.Neka je

f(x) =

√x2 + 14 + x√x2 − 2 + x

.

Odrediti granicne vrednosti

limx→+∞

f(x) i limx→−∞

f(x);

Page 6: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

6

Resenje: Neka je L1 = limx→+∞

f(x) i L2 = limx→−∞

f(x).

Imamo

L1 = limx→+∞

√x2 + 14 + x√x2 − 2 + x

= limx→+∞

x(√

1 + 14x2 + 1

)x(√

1− 2x2 + 1

) = limx→+∞

√1 + 14

x2 + 1√1− 2

x2 + 1= 1.

L2 = limx→−∞

√x2 + 14 + x√x2 − 2 + x

= limx→−∞

√x2 + 14 + x√x2 − 2 + x

·√x2 + 14− x√x2 + 14− x

·√x2 − 2− x√x2 − 2− x

= limx→−∞

x2 + 14− x2

x2 − 2− x2·√x2 − 2− x√x2 + 14− x

= limx→−∞

14

−2·√x2 − 2− x√x2 + 14− x

= = limx→−∞

14

−2·|x|

√1− 2

x2 − x

|x|√1− 14

x2 − x=

∣∣∣ |x| = −x, x → −∞∣∣∣

= limx→−∞

(−7)−x(

√1 + 14

x2 + 1)

−x(√1− 2

x2 + 1)= lim

x→−∞(−7)

√1 + 14

x2 + 1√1− 2

x2 + 1= −7.

5.Neka je

f(x) =

√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3.

Odrediti granicne vrednosti

limx→3

f(x), limx→+∞

f(x), limx→−∞

f(x);

Resenje: Odredujemo√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3

=

√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3·√x2 − 2x+ 6 +

√x2 + 2x− 6√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

=x2 − 2x+ 6− (x2 + 2x− 6)

x2 − 4x+ 3· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

=−4(x− 3)

(x− 3)(x− 1)· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

=−4

(x− 1)· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

= −1

3,

Page 7: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

7

L1 = limx→3

√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3

= limx→3

−4

(x− 1)· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

= −1

3,

L2 = limx→+∞

√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3

= limx→+∞

−4

(x− 1)· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

= 0,

L3 = limx→−∞

√x2 − 2x+ 6−

√x2 + 2x− 6

x2 − 4x+ 3

= limx→−∞

−4

(x− 1)· 1√

x2 − 2x+ 6 +√x2 + 2x− 6

= 0.

6.Odrediti

a) limx→0

(1− cosx) cotx; f) limx→0+

√1− cosx

1− cos√x;

b) limx→0

cos 2x− cos 3x

sin2 5x; g) lim

x→0

x√1 + 2x+ sinx−

√cosx

;

c) limx→0

tanx− sinx

(1 + sinx) sin3 x; h) lim

x→π/4tan 2x tan

(π4− x

);

d) limx→0

1− cos3 x

x sin 2x; i) lim

x→π/2

1− sinx(π2 − x

)2 ;e) lim

x→0

1− cos(1− cos 2x)

x4; j) lim

x→0

√2−

√1 + cosx

sin2 x;

Resenje: a) Odredujemo

L = limx→0

(1− cosx) cotx = limx→0

(1− cosx) cosx

sinx= lim

x→0

2 sin2x

2cosx

2 sinx

2cos

x

2

= limx→0

sinx

2cosx

cosx

2

= 0.

Page 8: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

8

b) I nacin: Odredujemo

L = limx→0

cos 2x− cos 3x

sin2 5x= lim

x→0

2 sin 5x2 sin x

2

sin2 5x

= limx→0

2sin 5x

25x2

· 5x2 · sin x

2x2

· x2(

sin 5x5x

)225x2

=1

10.

II nacin: Odredujemo

L = limx→0

cos 2x− cos 3x

sin2 5x= lim

x→0

(cos 2x− 1) + (1− cos 3x)

sin2 5x

= limx→0

−2 sin2 x+ 2 sin2 3x2

sin2 5x= lim

x→0

−2(sinxx

)2+ 2

(sin 3x

23x2

)294(

sin 5x5x

)225

=1

10.

c) Odredujemo

L = limx→0

tanx− sinx

(1 + sinx) sin3 x= lim

x→0

sinxcosx − sinx

(1 + sinx) sin3 x

= limx→0

sinx(1−cosx)cosx

(1 + sinx) sin3 x= lim

x→0

1− cosx

(1 + sinx) sin2 x cosx

= limx→0

2 sin2 x2

(1 + sinx) sin2 x cosx= lim

x→0

2 sin2 x2

(1 + sinx)4 sin2 x2 cos

2 x2 cosx

= limx→0

1

2(1 + sinx) cos2 x2 cosx

=1

2.

d) Odredujemo

L = limx→0

1− cos3 x

x sin 2x= lim

x→0

(1− cosx)(1 + cosx+ cos2 x)

x sin 2x

= limx→0

2 sin2 x2 (1 + cosx+ cos2 x)

x sin 2x= lim

x→0

2(sin x

2x2

)2x2

4 (1 + cosx+ cos2 x)

sin 2x2x 2x2

= limx→0

(sin x

2x2

)2(1 + cosx+ cos2 x)

4 sin 2x2x

=3

4

Page 9: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

9

e) Odredujemo

L = limx→0

1− cos(1− cos 2x)

x4= lim

x→0

1− cos(2 sin2 x)

x4= lim

x→0

2 sin2(sin2 x)

x4

= limx→0

2(sin(sin2 x)

sin2 x

)2 sin4 xx4

= 2.

f) Odredujemo

L = limx→0+

√1− cosx

1− cos√x= lim

x→0+

√2 sin2 x

2

2 sin2√x2

= limx→0+

√2 sin x

2

2 sin2√x2

= limx→0+

√2sin x

2x/2

x2

2(sin

√x2√

x/2

)2x4

=√2.

g) Odredujemo

L = limx→0

x√1 + 2x+ sinx−

√cosx

= limx→0

x√1 + 2x+ sinx−

√cosx

·√1 + 2x+ sinx+

√cosx√

1 + 2x+ sinx+√cosx

= limx→0

x(√

1 + 2x+ sinx+√cosx

)1 + 2x+ sinx− cosx

= limx→0

x(√

1 + 2x+ sinx+√cosx

)2 sin2 x

2 + 2x+ sinx

= limx→0

x(√

1 + 2x+ sinx+√cosx

)x(2sin2 x

2x + 2 + sinx

x

) = limx→0

√1 + 2x+ sinx+

√cosx

sin x2

x2

sin x2 + 2 + sinx

x

=2

3.

h) Neka je

L = limx→π/4

tan 2x tan(π4− x

).

Uvodimo smenu

π

4− x = t ⇒ x → π

4⇔ t → 0,

tan(π

4− x) = tan t,

tan 2x = tan 2(π

4− t) = tan(

π

2− 2t) = cot 2t =

1

tan 2t=

1− tan2 t

2 tan t.

Page 10: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

10

Sada je

L = limt→0

tan t(1− tan2 t)

2 tan t= lim

t→0

1− tan2 t

2=

1

2.

i) Neka je

L = limx→π/2

1− sinx(π2 − x

)2 .Uvodimo smenu

t =π

2− x ⇒ x → π

2⇔ t → 0, sinx = sin

(π2− t

)= cos t.

Imamo

L = limt→0

1− cos t

t2= lim

t→0

2 sin2 t2

t2= lim

t→02(sin t

2t2

)2 14=

1

2.

j) Odredujemo

L = limx→0

√2−

√1 + cosx

sin2 x= lim

x→0

√2−

√1 + cosx

sin2 x·√2 +

√1 + cosx√

2 +√1 + cosx

= limx→0

1− cosx

sin2 x(√2 +

√1 + cosx)

= limx→0

2 sin2 x2

4 sin2 x2 cos

2 x2 (√2 +

√1 + cosx)

= limx→0

1

2 cos2 x2 (√2 +

√1 + cosx)

=1

4√2.

7.Odrediti:

a) limx→+∞

( x2

x2 + x+ 1

)1+2x; e) lim

x→0(cosx)cotx/x;

b) limx→0

(1 + tanx)13x ; f) lim

x→0(x+ ex)1/ sinx;

c) limx→0

(2− cosx)3

4x2 ; g) limx→0

(sinxx

) sin xx−sin x ;

d) limx→1

x2xx−1 ;

Page 11: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

11

Resenje: a) Racunamo

L = limx→+∞

( x2

x2 + x+ 1

)1+2x= lim

x→+∞

(x2 + x+ 1− (x+ 1)

x2 + x+ 1

)1+2x

= limx→+∞

((1− x+ 1

x2 + x+ 1

)−(x2+x+1)x+1

)−(x+1)(1+2x)

x2+x+1 .

L1 = limx→+∞

−(x+ 1)(1 + 2x)

x2 + x+ 1= lim

x→+∞

−x2(1 + 1

x

)(1x + 2

)x2

(1 + 1

x + 1x2

)= lim

x→+∞

−(1 + 1

x

)(1x + 2

)(1 + 1

x + 1x2

) = −2.

Sada jeL = e−2.

b) Nalazimo

L = limx→0

(1 + tanx)13x = lim

x→0

((1 + tanx)

1tan x

) tan x3x = lim

x→0

((1 + tanx)

1tan x

) sin xx

· 13 cos x

= e1/3.

c) Neka je

L = limx→0

(2− cosx)3

4x2 = limx→0

((1 + 1− cosx)

11−cos x

) 3(1−cos x)

4x2 . (0.1)

Imamo

limx→0

3(1− cosx)

4x2= lim

x→0

6 sin2 x2

4x2= lim

x→0

3

8

(sin x2

x2

)2=

3

8. (0.2)

Na osnovu (0.1) i (0.2) dobijamo

L = e3/8.

d) Odredujemo

L = limx→1

x2xx−1 = lim

x→1(1 + x− 1)

2xx−1 = lim

x→1

((1 + x− 1)

1x−1

)2x= e2.

Page 12: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

12

e) Racunamo

L = limx→0

(cosx)cotx/x = limx→0

((1 + cosx− 1)1/(cosx−1)

) (cos x−1) cot xx . (0.3)

Imamo

limx→0

(cosx− 1) cotx

x= lim

x→0

(cosx− 1) cosx

x sinx= lim

x→0

−2 sin2 x2 cosx

x sinx

= limx→0

−2 sin2(x/2)(x/2)2

14 cosx

sinxx

= −1

2. (0.4)

Zamenom (0.4) u (0.3) dobijamo L = e−1/2.

f) Odredujemo

L = limx→0

(x+ ex)1/ sinx = limx→0

((1 + x+ ex − 1)1/(x+ex−1)

)(x+ex−1)/ sinx. (0.5)

Imamo

limx→0

x+ ex − 1

sinx= lim

x→0

( x

sinx+

ex − 1

sinx

)= lim

x→0

( x

sinx+

ex−1x

sinxx

)= 1 + 1 = 2. (0.6)

Zamenom (0.6) u (0.5) dobijamo

L = e2.

g) Odredujemo

L = limx→0

(sinxx

) sin xx−sin x = lim

x→0

(1 +

sinx

x− 1

) sin xx−sin x

= limx→0

((1 +

sinx− x

x

) xsin x−x

) sin x−x = e−1.

Page 13: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

13

8. Izracunati:

a) limx→0

e3√1+3x2 − e

1− cosx; d) lim

x→0

1

xlog

√1 + x

1− x;

b) limx→0

log(1 + sin2 x)

ex2 − 1; e) lim

x→0

3√1 + x2 − cosx

log(1− x2);

c) limx→0+

log(1 + 2x)

log(1 + x2);

Resenje: a) Odredujemo

L = limx→0

e3√1+3x2 − e

1− cosx= lim

x→0

e(e

3√1+3x2−1 − 1)

1− cosx=

∣∣∣∣ limt→0

et − 1

t= 1

∣∣∣∣= lim

x→0

e(e

3√1+3x2−1 − 1)

3√1 + 3x2 − 1

·3√1 + 3x2 − 1

1− cosx

= limx→0

e(e

3√1+3x2−1 − 1)

3√1 + 3x2 − 1

3√1 + 3x2 − 1

2 sin2 x2

·3√(1 + 3x2)2 + 3

√1 + 3x2 + 1

3√(1 + 3x2)2 + 3

√1 + 3x2 + 1

= limx→0

e(e

3√1+3x2−1 − 1)

3√1 + 3x2 − 1

· 3x2

2(sin x

2x2

)2x2

4

· 13√(1 + 3x2)2 + 3

√1 + 3x2 + 1

= limx→0

e(e

3√1+3x2−1 − 1)

3√1 + 3x2 − 1

· 6(sin x

2x2

)2 · 13√(1 + 3x2)2 + 3

√1 + 3x2 + 1

= 2e.

b) Odredujemo

L = limx→0

log(1 + sin2 x)

ex2 − 1= lim

x→0

log(1 + sin2 x)

sin2 x· sin

2 x

x2· x2

ex2 − 1= 1.

c) Odredujemo

L = limx→0+

log(1 + 2x)

log(1 + x2)= lim

x→0+

log(1+2x)2x 2x

log(1+x2)x2 x2

= limx→0+

log(1+2x)2x

log(1+x2)x2

· 2x= +∞.

d) Odredujemo

Page 14: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

14

L = limx→0

1

xlog

√1 + x

1− x= lim

x→0

1

2xlog

1 + x

1− x= lim

x→0

log(1 + x)− log(1− x)

2x

= limx→0

1

2

( log(1 + x)

x+

log(1− x)

−x

)=

1

2(1 + 1) = 1.

e) Neka je

L = limx→0

3√1 + x2 − cosx

log(1− x2)= lim

x→0

(3√1 + x2 − 1

)+ (1− cosx)

log(1− x2). (0.7)

Imamo

3√1 + x2 − 1 =

(3√1 + x2 − 1

) 3√(1 + x2)2 + 3

√1 + x2 + 1

3√(1 + x2)2 + 3

√1 + x2 + 1

=x2

3√(1 + x2)2 + 3

√1 + x2 + 1

, (0.8)

i1− cosx = 2 sin2

x

2. (0.9)

Ako iskoristimo jednakosti (0.8) i (0.9) i podelimo brojilac i imenilac u (0.7) sa x2

dobijamo

L = limx→0

(3√1 + x2 − 1

)+ (1− cosx)

log(1− x2)= lim

x→0

13√

(1+x2)2+ 3√1+x2+1+ 2

sin2 x2

x2

log(1−x2)x2

= limx→0

13√

(1+x2)2+ 3√1+x2+1+ 1

2

(sin x

2x2

)2− log(1−x2)

−x2

= −5

6.

9.Data je funkcija

f(x) =e2010x − 2

e2011x + 1.

Odreditilim

x→−∞f(x), lim

x→+∞f(x), lim

x→0f(x);

Page 15: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

15

Resenje: Neka je

L1 = limx→−∞

e2010x − 2

e2011x + 1=

∣∣∣∣∣ t = −x ⇒x → −∞ ⇔ t → +∞

∣∣∣∣∣= lim

t→+∞

e−2010t − 2

e−2011t + 1= lim

t→+∞

1e2010t

− 21

e2011t+ 1

= −2.

L2 = limx→+∞

e2010x − 2

e2011x + 1= lim

x→+∞

e2010x(1− 2

e2010x

)e2011x

(1 + 1

e2011x

)= lim

x→+∞

1− 2e2010x

ex(1 + 1

e2011x

) = 0.

L3 = limx→0

e2010x − 2

e2011x + 1= −1

2.

Neprekidnost funkcije

Funkcija f je neprekidna u tacki a ako vazi

limx→a−

f(x) = limx→a+

f(x) = f(a).

Neka je a tacka nagomilavanja oblasti definisanosti funkcije f . Funkcija u tackia ima prekid ukoliko nije definisana u tacki a ili ukoliko jeste definisana u tacki a,ali nije neprekidna u a.

Ako je a tacka prekida funkcije f i vazi

limx→a−

f(x) = B1, limx→a+

f(x) = B2, B1, B2 ∈ R,

tada kazemo da u tacki a funkcija ima prekid prve vrste. U slucaju B1 = B2 prekidje otklonjiv.

Ako je a tacka prekida funkcije f i prekid nije prve vrste onda je prekid drugevrste.

Page 16: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

16

Zadaci:

1. Ispitati neprekidnost funkcije

f(x) =

{21/x, x = 0,0, x = 0

u tacki x = 0.

Resenje: Racunamo levi i desni limes u nuli

limx→0−

f(x) = limx→0−

21/x =∣∣∣x → 0− ⇔ 1

x → −∞∣∣∣ = 0,

limx→0+

f(x) = limx→0+

21/x =∣∣∣x → 0+ ⇔ 1

x → +∞∣∣∣ = +∞.

Imamo f(0) = limx→0−

f(x) i limx→0+

f(x) = +∞. S obzirom da desni limes nije konacan

prekid je druge vrste. Funkcija je neprekidna sleva.

2.Data je funkcija

f(x) =

1− cos4(1− ex)

x sin 3x, x = 0,

a, x = 0.

Odrediti a ∈ R tako da funkcija f(x) bude neprekidna u x = 0.

Resenje: Vrednost koeficijenta a ∈ R odredujemo iz uslova limx→0

f(x) = f(0) = a.

Odredujemo

limx→0

f(x) = limx→0

1− cos4(1− ex)

x sin 3x

= limx→0

(1− cos(1− ex))(1 + cos(1− ex)(1 + cos2(1− ex)

x sin 3x

= limx→0

2 sin2 1−ex

2 (1 + cos(1− ex))(1 + cos2(1− ex))

x sin 3x

= limx→0

2(sin 1−ex

21−ex

2

)2(1−ex

2

)2(1 + cos(1− ex))(1 + cos2(1− ex))

3x2 sin 3x3x

= limx→0

(sin 1−ex

21−ex

2

)2(ex−1x

)2(1 + cos(1− ex))(1 + cos2(1− ex))

6 sin 3x3x

=2

3.

Imamo a = f(0) = 23 .

Page 17: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

17

3.Odrediti vrednost konstante A ∈ R tako da funkcija

f(x) =

3

1− x3+

1

x− 1, x = 1,

A, x = 1

bude neprekidna u tacki 1.

Resenje: Funkcija je neprekidna u tacki 1 ako vazi limx→1

f(x) = f(1) = A.

Odredujemo

limx→1

f(x) = limx→1

( 3

1− x3+

1

x− 1

)= lim

x→1

3− (1 + x+ x2)

1− x3= lim

x→1

2− x− x2

1− x3

= limx→1

(1− x)(2 + x)

(1− x)(1 + x+ x2)= lim

x→1

2 + x

1 + x+ x2= 1.

Imamo A = 1.

4.Odrediti vrednost konstante a ∈ R tako da funkcija

f(x) =

x+ a, x ≤ 0,1− cosx

ax2, x > 0

bude neprekidna na R.

Resenje: Funkcija x+ a je neprekidna za x < 0, jer je elementarna. Funkcija

1− cosx

ax2

je neprekidna za x > 0 kao kolicnik elementarnih funkcija i imenilac je razlicit odnule.

Realnu konstantu a cemo odrediti iz uslova neprekidnosti u tacki x = 0:

limx→0−

f(x) = limx→0+

f(x) = f(0).

Odredujemolim

x→0−f(x) = lim

x→0−(x+ a) = a = f(0),

limx→0+

f(x) = limx→0+

1− cosx

ax2= lim

x→0+

2 sin2 x2

ax2= lim

x→0+

(sin x2

x2

)2 1

2a=

1

2a.

Page 18: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

18

Iz uslova neprekidnosti imamo

a =1

2a⇒ a2 =

1

2⇒ a = ±

√2

2.

5.Odrediti vrednost konstante a ∈ R tako da funkcija

f(x) =

{x+ a, x ≤ 1,

axe1/(1−x), x > 1,

bude neprekidna na R.

Resenje: Kao elementarne funkcije, x+ a je neprekidna za x < 1, a axe1/(1−x) jeneprekidna za x > 1. Realnu konstantu a cemo odrediti iz uslova neprekidnosti utacki x = 1:

limx→1−

f(x) = limx→1+

f(x) = f(1).

Odredujemolim

x→1−f(x) = lim

x→1−(x+ a) = 1 + a = f(1),

i

limx→1+

1

1− x= lim

t→0−

1

t= −∞,

odakle jelim

x→1+e1/(1−x) = 0

ilim

x→1+f(x) = lim

x→1+axe1/(1−x) = 0.

Imamo 1 + a = 0, pa je a = −1.

6.Odrediti konstante a, b ∈ R tako da funkcija

f(x) =

sin 2015x

x, x < 0,

ax+ b, 0 ≤ x ≤ 1,log x2

x− 1, x > 1

bude neprekidna na R.

Page 19: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

19

Resenje: Funkcijesin 2015x

x, ax+ b,

log x2

x− 1

su neprekidne na (−∞, 0), (0, 1) i (1,+∞) redom, kao elementarne.Realne konstante a i b cemo odrediti iz uslova neprekidnosti u tackama x = 0 i

x = 1.Uslov neprekidnosti u x = 0:

limx→0−

f(x) = limx→0+

f(x) = f(0).

Odredujemo

limx→0−

f(x) = limx→0−

sin 2015x

x= lim

x→0−

sin 2015x

2015x2015 = 2015,

limx→0+

f(x) = limx→0+

(ax+ b) = b = f(0).

Dobijamo b = 2015.Uslov neprekidnosti u x = 1:

limx→1−

f(x) = limx→1+

f(x) = f(1).

Odredujemolim

x→1−f(x) = lim

x→1−(ax+ b) = a+ b = f(1),

limx→1+

f(x) = limx→1+

log x2

x− 1= lim

x→1+

2 log x

x− 1= lim

x→1+

2 log(1 + (x− 1))

x− 1

= limt→0+

2 log(1 + t)

t= 2,

pri cemu smo uveli smenu t = x− 1 i vazi x → 1+ ⇒ t → 0+.Dobijamo a+ b = 2, odakle je a = 2− 2015 = −2013.

7.Odrediti konstante a, b ∈ R tako da funkcija

f(x) =

sin(ex − 1)

2x, x < 0,

x2 + ax+ b, 0 ≤ x ≤ 1,√x+ 3− 2√x− 1

, x > 1

bude neprekidna na R.

Page 20: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

20

Resenje: Funkcije

sin(ex − 1)

2x, x2 + ax+ b),

√x+ 3− 2√x− 1

su neprekidne na (−∞, 0), (0, 1) i (1,+∞) redom, kao elementarne.Realne konstante a i b cemo odrediti iz uslova neprekidnosti u tackama x = 0 i

x = 1.Uslov neprekidnosti u x = 0:

limx→0−

f(x) = limx→0+

f(x) = f(0).

Odredujemo

limx→0−

f(x) = limx→0−

sin(ex − 1)

2x= lim

x→0−

1

2

sin(ex − 1)

ex − 1

ex − 1

x=

1

2.

Imamolim

x→0+f(x) = lim

x→0+(x2 + ax+ b) = b = f(0).

Dobijamo b =1

2.

Uslov neprekidnosti u x = 1:

limx→1−

f(x) = limx→1+

f(x) = f(1).

Odredujemo

limx→1−

f(x) = limx→1−

(x2 + ax+ b) = 1 + a+ b = f(1),

limx→1+

f(x) = limx→1+

√x+ 3− 2√x− 1

= limx→1+

√x+ 3− 2√x− 1

·√x+ 3 + 2√x+ 3 + 2

·√x+ 1√x+ 1

= limx→1+

(x− 1)(√

x+ 1)

(x− 1)(√

x+ 3 + 1) = lim

x→1+

√x+ 1√

x+ 3 + 1=

2

3.

Dobijamo 1 + a+ b = 23 , odakle je a =

2

3− 1− 1

2= −5

6.

Page 21: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

21

8.Odrediti konstante a, b ∈ R tako da funkcija

f(x) =

ax2

π2− 1, x ≤ −π/2,

2b+ sinx, −π/2 < x ≤ π/2,

a− 5b logπ/2 x, x > π/2

bude neprekidna za svako x ∈ R.

Resenje: Funkcije

ax2

π2− 1, 2b+ sinx, a− 5b logπ/2 x

su neprekidne na (−∞,−π/2), (−π/2, π/2) i (π/2,+∞) redom, kao elementarne.Realne konstante a i b odredujemo iz uslova neprekidnosti u tackama x = −π/2

i x = π/2.Uslov neprekidnosti u x = −π/2:

limx→−π/2−

f(x) = limx→−π/2+

f(x) = f(−π/2).

Odredujemo

limx→−π/2−

f(x) = limx→−π/2−

(ax2π2

− 1)=

a

4− 1 = f(−π/2),

limx→−π/2+

f(x) = limx→−π/2+

(2b+ sinx) = 2b− 1.

Dobijamo a4 − 1 = 2b− 1, odnosno a = 8b.

Uslov neprekidnosti u x = π/2:

limx→π/2−

f(x) = limx→π/2+

f(x) = f(π/2).

Odredujemo

limx→π/2−

f(x) = limx→π/2−

(2b+ sinx) = 2b+ 1 = f(π/2),

limx→π/2+

f(x) = limx→π/2+

(a− 5b logπ/2 x

)= a− 5b.

Vazi 2b+ 1 = a− 5b, odakle imamo a = 7b+ 1.Koeficijente a i b odredujemo kao resenje sistema{

a = 8ba = 7b+ 1

⇒ b = 1, a = 8.

Page 22: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

22

9.Odrediti konstante a, b ∈ R tako da funkcija

f(x) =

sin ax

4x, x < 0,

b2x2 + b(x+ 2), 0 ≤ x ≤ 2,

e1/(2−x) − 1, x > 2

bude neprekidna za svako x ∈ R.

Resenje: Funkcije

sin ax

4x, b2x2 + b(x+ 2), e1/(2−x) − 1

su neprekidne na (−∞, 0), (0, 2) i (2,+∞) redom, kao elementarne.Realne konstante a i b odredujemo iz uslova neprekidnosti u tackama x = 0 i

x = 2.Uslov neprekidnosti u x = 0:

limx→0−

f(x) = limx→0+

f(x) = f(0).

Odredujemo

limx→0−

f(x) = limx→0−

sin ax

4x= lim

x→0−

sin ax

ax

a

4=

a

4,

limx→0+

f(x) = limx→0+

(b2x2 + b(x+ 2)) = 2b = f(0).

Dobijamo a4 = 2b, odnosno a = 8b.

Uslov neprekidnosti u x = 2:

limx→2−

f(x) = limx→2+

f(x) = f(2).

Odredujemo

limx→2−

f(x) = limx→2−

(b2x2 + b(x+ 2)) = 4b2 + 4b = f(2),

limx→2+

f(x) = limx→2+

(e1/(2−x) − 1

)=

∣∣∣∣∣x → 2+ ⇔ 12−x → −∞

⇒ e1/(2−x) → 0

∣∣∣∣∣ = −1.

Imamo 4b2 + 4b = −1, odakle je (2b + 1)2 = 0, odnosno b = −1/2. Sada jea = 8b = −4.

Page 23: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

23

10. Odrediti konstante A,B ∈ R tako da je funkcija

f(x) =

π

3x+ e1/(x−1), x < 1,

A, x = 1,

B + arctan 1x−1 , x > 1

neprekidna na svako R.

Resenje: Funkcije(π3x+ e1/(x−1)

)i

(B + arctan 1

x−1

)su neprekidne za x < 1 i

x > 1, redom, kao elementarne.Realne konstante A i B odredujemo iz uslova neprekidnosti u tacki x = 1.Najpre odredujemo

x → 1− ⇔ 1

x− 1→ −∞ ⇒ e1/(x−1) → 0, arctan

1

x− 1→ −π

2,

x → 1+ ⇔ 1

x− 1→ +∞ ⇒ e1/(x−1) → +∞, arctan

1

x− 1→ π

2.

Uslov neprekidnosti u x = 1:

limx→1−

f(x) = limx→1+

f(x) = f(1).

Leva i desna granicna vrednost su

limx→1−

f(x) = limx→1−

(π3x+ e1/(x−1)

)=

π

3,

limx→1+

f(x) = limx→1+

(B + arctan

1

x− 1

)= B +

π

2.

Dobijamoπ

3= A = B +

π

2

odakle je A =π

3, B = −π

6 .

11. Odrediti tacke prekida i vrstu prekida funkcije

a) f(x) =1

1 + e1/x, b) f(x) = xe1/x, c) f(x) = sin

1

x,

d) f(x) =sinx

x, e) f(x) =

|x|x

.

Page 24: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

24

Resenje: U svakom od datih slucajeva tacka x = 0 je tacka prekida. Odredicemovrstu prekida.

a) Odredujemo levi i desni limes funkcije f u nuli

limx→0−

f(x) = limx→0−

1

1 + e1/x=

∣∣∣∣∣x → 0− ⇔ 1x → −∞

⇒ e1/x → 0

∣∣∣∣∣ = 1. (0.10)

limx→0+

f(x) = limx→0−

1

1 + e1/x=

∣∣∣∣∣x → 0+ ⇔ 1x → +∞

⇒ e1/x → +∞

∣∣∣∣∣ = 0. (0.11)

Na osnovu rezultata (0.12) i (0.13) imamo da je prekid prve vrste, neotklonjiv( limx→0−

f(x) = 1 = 0 = limx→0+

f(x)).

b) Levi i desni limes funkcije f u nuli je

limx→0−

f(x) = limx→0−

xe1/x =

∣∣∣∣∣x → 0− ⇔ 1x → −∞

⇒ e1/x → 0

∣∣∣∣∣ = 0. (0.12)

limx→0+

f(x) = limx→0+

xe1/x = limx→0+

e1/x

1/x=

∣∣∣∣∣x → 0+ ⇔ 1x → +∞

⇒ e1/x → +∞

∣∣∣∣∣= lim

t→+∞

et

t= +∞. (0.13)

Na osnovu rezultata (0.12) i (0.13) imamo da je prekid druge vrste.

c) Za funkciju f(x) = sin1

xne postoje ni leva ni desna granicna vrednost.

Naime, ako posmatramo nizove {xn}n∈N i {x′n}n∈N

xn =1

nπ→ 0, x′n =

2

4nπ + π→ 0, n → +∞

vrednosti funkcije f u tackama koje pripadaju ovim nizovima formiraju nizove{f(xn)}n∈N i {f(x′n)}n∈N koji konvergiraju ka razlicitim vrednostima

f(xn) = sinnπ = 0 → 0, f(x′n) = sin(π

2+ 2nπ) = 1 → 1, n → +∞.

Na osnovu Hajneove definicije granicna vrednost date funkcije ne postoji. Prekidje druge vrste.

d) Za funkciju f imamo

Page 25: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

25

limx→0+

sinx

x= lim

x→0−

sinx

x= 1.

Prekid je prve vrste, otklonjiv.

e) Imamo

limx→0+

|x|x

= limx→0+

x

x= 1

limx→0−

|x|x

= limx→0−

−x

x= −1.

Leva i desna granicna vrednost su konacne i razlicite, pa je prekid prve vrste,neotklonjiv.

12. Odrediti vrstu prekida u tacki x = 0 za funkciju

a) f(x) = 2−1/x, b) f(x) = 2−1/x2.

Resenje: a) Odredujemo levi i desni limes funkcije

limx→0−

f(x) = limx→0−

2−1/x =∣∣∣x → 0− ⇒ −1

x → +∞∣∣∣ = +∞,

limx→0+

f(x) = limx→0+

2−1/x =∣∣∣x → 0+ ⇒ −1

x → −∞∣∣∣ = 0.

Imamo limx→0−

f(x) = +∞ i limx→0+

f(x) = 0. S obzirom da levi limes nije konacan,

prekid je druge vrste.

b) Odredujemo limes funkcije (levi i desni limes su jednaki)

limx→0

f(x) = limx→0

2−1/x2=

∣∣∣x → 0 ⇒ −1x2 → −∞

∣∣∣ = 0.

Imamo limx→0

f(x) = 0, prekid je prve vrste, otklonjiv.

13. Odrediti tacke prekida i vrstu prekida funkcije

f(x) =sin(x− 3)

x2 − 4x+ 3.

Page 26: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

26

Resenje: Funkciju f(x) mozemo napisati u obliku

f(x) =sin(x− 3)

(x− 3)(x− 1).

Uocavamo da su tacke prekida x = 1 i x = 3. Odredicemo vrstu prekida u ovimtackama.

Tacka x = 1:

limx→1−

f(x) = limx→1−

sin(x− 3)

x− 3· 1

x− 1=

∣∣∣∣∣x → 1− ⇒ 1x−1 → −∞

x → 1− ⇒ sin(x−3)x−3 → sin 2

2

∣∣∣∣∣ = −∞.

Dobijena leva granicna vrednost je beskonacna, pa mozemo i bez odredivanja desnegranicne vrednosti da zaklucimo da je prekid druge vrste.

Tacka x = 3:

limx→3

f(x) = limx→3

sin(x− 3)

x− 3· 1

x− 1=

∣∣∣∣∣x → 3 ⇒ sin(x−3)x−3 → 1

x → 3 ⇒ 1x−1 → 1

2

∣∣∣∣∣ = 1

2.

U ovom slucaju smo dobili konacnu granicnu vrednost, istu i levu i desnu granicnuvrednost, pa je prekid prve vrste, otklonjiv.

14. Dokazati da je x = 1 tacka prekida funkcije

f(x) =

1

arctanx+ e1/(1−x), x = 1,

0, x = 1

i odrediti vrstu prekida.

Resenje: Odredujemo levu i desnu granicnu vrednost:

limx→1−

f(x) = limx→1−

1

arctanx+ e1/(1−x)=

∣∣∣∣∣∣∣x → 1− ⇒ 1

1−x → +∞x → 1− ⇒ e

11−x → +∞

x → 1− ⇒ arctanx → π4

∣∣∣∣∣∣∣ = 0,

limx→1+

f(x) = limx→1+

1

arctanx+ e1/(1−x)=

∣∣∣∣∣∣∣x → 1+ ⇒ 1

1−x → −∞x → 1+ ⇒ e

11−x → 0

x → 1+ ⇒ arctanx → π4

∣∣∣∣∣∣∣ =4

π.

Page 27: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

27

Imamo

f(1) = limx→1−

f(x) = 0 = limx→1+

f(x) =4

π.

Funkcija ima prekid u x = 1 (neprekidna je sleva). Prekid je prve vrste.

15. Odrediti tacke prekida i ispitati vrstu prekida funkcije f(x) = [x].

Resenje: Za svako x ∈ R postoji jedinstveno n ∈ Z tako da vazi

n ≤ x < n+ 1 ⇒ f(x) = [x] = n.

Sada imamo, za n ∈ Z,

limx→n−

f(x) = limx→n−

[x] = n− 1,

limx→n+

f(x) = limx→n+

[x] = n = f(n).

S obzirom da leva i desna granicna vrednost nisu jednake funkcija ima prekid usvakoj tacki n ∈ Z, a kako su dobijene granicne vrednosti konacne, prekid je prvevrste, neotklonjiv.

16. Ispitati vrstu prekida funkcija

f(x) =1

x, g(x) = 1 + 21/x, h(x) =

1

1 + 21/x.

Resenje: Za funkciju f vazi

x → 0− ⇔ 1

x→ −∞

odakle imamo i bez odredivanja desne granicne vrednosti (x → 0+ ⇒ 1x → +∞)

da je prekid druge vrste.

Za funkciju g(x) imamo

x → 0− ⇒ 1

x→ −∞ ⇒ 21/x → 0 ⇒ 1 + 21/x → 1,

x → 0+ ⇒ 1

x→ +∞ ⇒ 21/x → +∞ ⇒ 1 + 21/x → +∞.

Desna granicna vrednost je beskonacna, pa je prekid druge vrste.

Page 28: Grani cne vrednosti funkcija - elfak.ni.ac.rs · 8 b) I na cin: Odred ujemo L = lim x→0 cos2x−cos3x sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 sin x 2 sin2 5x = lim x→0 2sin 5x 2 5x 2 ·

28

U slucaju funkcije h(x) vazi

x → 0− ⇒ 1

x→ −∞ ⇒ 21/x → 0 ⇒ 1 + 21/x → 1 ⇒ 1

1 + 21/x→ 1,

x → 0+ ⇒ 1

x→ +∞ ⇒ 21/x → +∞ ⇒ 1 + 21/x → +∞ ⇒ 1

1 + 21/x→ 0.

Leva i desna granicna vrednost su konacne i razlicite, pa je prekid prve vrste,neotklonjiv.