Sách bài tập Toán 11 Bài 2 (Cánh diều): Giới hạn của hàm số

Với giải sách bài tập Toán 11 Bài 2: Giới hạn của hàm số sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán 11 Bài 2.

1 1,373 29/10/2024


Giải SBT Toán 11 Bài 2: Giới hạn của hàm số

Bài 12 trang 74 SBT Toán 11 Tập 1: Giả sử limx→x0fx=L và limx→x0gx=M (L, M ∈ ℝ). Phát biểu nào sau đây là sai?

 Bài 12 trang 74 SBT Toán 11 Tập 1

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Với limx→x0fx=L và limx→x0fxgx=LM (L, M ∈ ℝ) thì (nếu M ≠ 0).

Do vậy đáp án D sai vì thiếu điều kiện M ≠ 0.

Bài 13 trang 74 SBT Toán 11 Tập 1: Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (x0; b). Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nếu với dãy số (xn) bất kì, x­0 < xn < b và xn → x0, ta có f(xn) → L thì limx→x0+fx=L .

B. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn → x0, ta có f(xn) → L thì limx→x0+fx=L .

C. Nếu với dãy số (xn) bất kì, x0 < xn < b và xn → L, ta có f(xn) → x0 thì limx→x0+fx=L .

D. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn < x0 và xn → x0, ta có f(xn) → L thì limx→x0+fx=L .

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Theo lí thuyết, ta có: Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (x0; b), nếu với dãy số (xn) bất kì, x­0 < xn < b và xn → x0, ta có f(xn) → L thì limx→x0+fx=L .

Bài 14 trang 75 SBT Toán 11 Tập 1: Với c, k là các hằng số và k nguyên dương thì

A. limx→+∞cxk=0 .

B. limx→+∞cxk=+∞ .

C. limx→+∞cxk=−∞ .

D. limx→+∞cxk=+∞ hoặc limx→+∞cxk=−∞ .

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Với c, k là các hằng số và k nguyên dương, ta luôn có limx→+∞cxk=0 .

Bài 15 trang 75 SBT Toán 11 Tập 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nếu limx→x0fx=L thì limx→x0fx=L .

B. Nếu limx→x0fx=L thì L ≥ 0.

c. Nếu f(x) ≥ 0 và limx→x0fx=L thì L ≥ 0 và limx→x0fx=L .

D. Nếu limx→x0fx=L thì L ≥ 0 và limx→x0fx=L .

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Theo lí thuyết ta có: Nếu f(x) ≥ 0 và limx→x0fx=L thì L ≥ 0 và limx→x0fx=L .

Bài 16 trang 75 SBT Toán 11 Tập 1: Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a ; + ∞). Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn > a và xn → +∞, ta có f(xn) → L thì limx→+∞fx=L .

B. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn < a và xn → +∞, ta có f(xn) → L thì limx→+∞fx=L .

C. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn > a, ta có f(xn) → L thì limx→+∞fx=L .

D. Nếu với dãy số (xn) bất kì, xn > a và xn → L, ta có f(xn) →+∞ thì limx→+∞fx=L .

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Theo lí thuyết, ta có: Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a ; + ∞), nếu với dãy số (xn) bất kì, xn > a và xn → +∞, ta có f(xn) → L thì limx→+∞fx=L .

Bài 17 trang 75 SBT Toán 11 Tập 1: Sử dụng định nghĩa, chứng minh rằng:

a) limx→−2x3=−8 .

b) limx→−2x2−4x+2=−4 .

Lời giải:

a) Xét hàm số f(x) = x3. Giả sử (xn) là dãy số bất kì, thỏa mãn limxn = – 2.

Ta có limf(xn) = limxn3=−23=−8 .

Vậy limx→−2x3=−8 .

b) Xét hàm số gx=x2−4x+2 .

Giả sử (xn) là dãy số bất kì, thỏa mãn xn ≠ – 2 và lim xn = – 2.

Ta có limgxn=limxn2−4xn+2=limxn−2xn+2xn+2=limxn−2=−4 .

Vậy limx→−2x2−4x+2=−4 .

Bài 18 trang 75 SBT Toán 11 Tập 1: Cho limx→3fx=4, chứng minh rằng:

a) limx→33fx=12 ;

b) limx→3fx4=1 ;

c) limx→3fx=2 .

Lời giải:

a) limx→33fx=limx→33.limx→3fx=3.4=12.

b) limx→3fx4=limx→3fxlimx→34=44=1 .

c) limx→3fx=limx→3fx=4=2 .

Bài 19 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Quan sát đồ thị hàm số ở Hình 2 và cho biết các giới hạn sau: limx→+∞fx; limx→−∞fx; limx→−2+fx; limx→−2−fx .

 Quan sát đồ thị hàm số ở Hình 2 và cho biết các giới hạn sau

Lời giải:

Dựa vào đồ thị hàm số, ta có:

limx→+∞fx=1;

limx→−∞fx=1;

limx→−2+fx=−∞;

limx→−2−fx=+∞.

Bài 20 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Tính các giới hạn sau:

a) limx→−1−4x2+3x+1 ; b) limx→−1−4x+1x2−x+3 ;

c) limx→23x2+5x+4 ; d) limx→−∞−3+4x2x2+3 ;

e) limx→2+−3x−2 ; g) limx→−2+5x+2 .

Lời giải:

a) limx→−1−4x2+3x+1 =limx→−1−4x2+limx→−13x+limx→−11 = – 4 – 3 + 1 = – 6.

b) limx→−1−4x+1x2−x+3 =limx→−1−4x+1limx→−1x2−x+3=limx→−1−4x+limx→−11limx→−1x2−limx→−1x+limx→−13=4+11−−1+3=55=1 .

c) Vì limx→23x2+5x+4 =limx→23x2+limx→25x+limx→24= 3.22+5.2+4=26 .

Do đó, limx→23x2+5x+4 =26.

d) Vì limx→−∞−3+4x=limx→−∞−3+limx→−∞4x=−3+0=−3

và Tính các giới hạn sau trang 76 SBT Toán 11 .

Do đó, limx→−∞−3+4x2x2+3=0 .

e) Vì limx→2+−3=−3<0 ; limx→2+x−2=0 và x – 2 > 0 với mọi x > 2.

Do đó, limx→2+−3x−2=−∞ .

g) Vì limx→−2+5=5>0 ; limx→−2+x+2=0 và x + 2 > 0 với mọi x > – 2.

Do đó, limx→−2+5x+2=+∞ .

Bài 21 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Tính các giới hạn sau:

a) limx→−∞−5x+23x+1 ; b) limx→−∞−2x+33x2+2x+5 ;

c) limx→+∞9x2+3x+1 ; d) limx→−∞9x2+3x+1 ;

e) limx→12x2−8x+6x2−1 ; g) limx→−3−x2+2x+15x2+4x+3 .

Lời giải:

a) limx→−∞−5x+23x+1=limx→−∞−5+2x3+1x=−53 .

b) limx→−∞−2x+33x2+2x+5 =limx→−∞−2x+3x23+2x+5x2=03=0 .

c) Tính các giới hạn sau trang 76 SBT Toán 11

d) Tính các giới hạn sau trang 76 SBT Toán 11

=limx→−∞−x.9+3x2x1+1x=limx→−∞−9+3x21+1x=−91=−3.

e) limx→12x2−8x+6x2−1 =limx→12x−6x−1x+1x−1=limx→12x−6x+1=−2.

g) limx→−3−x2+2x+15x2+4x+3 =limx→−35−xx+3x+1x+3=limx→−35−xx+1=−4.

Bài 22 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Cho limx→1fx−4x−1=2 . Tính:

a) limx→1fx ;

b) limx→13fx .

Lời giải:

Bài 22 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1

Điều này mâu thuẫn với giả thiết limx→1fx−4x−1=2.

Bài 22 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1

b) Ta có limx→13fx =limx→13.limx→1fx=3.4=12 .

Bài 23 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Cho hàm số f(x) thoả mãn limx→+∞fx=2 022 . Tính limx→+∞xfxx+1 .

Lời giải:

Ta có limx→+∞xfxx+1 =limx→+∞fx1+1x=limx→+∞fxlimx→+∞1+1x

=limx→+∞fxlimx→+∞1+limx→+∞1x=20221+0=2022.

Vậy limx→+∞xfxx+1=2022 .

Bài 24 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Cho số thực a và hàm số (x) thoả mãn limx→afx=−∞ . Chứng minh rằng:

limx→afx−32fx+1=12.

Lời giải:

Ta có limx→afx−32fx+1=limx→a1−3fx2+1fx=limx→a1−3fxlimx→a2+1fx

=limx→a1−limx→a3fxlimx→a2+limx→a1fx=limx→a1−limx→a3limx→afxlimx→a2+limx→a1limx→afx =1−02+0=12 .

Vậy limx→afx−32fx+1=12 .

Bài 25 trang 76 SBT Toán 11 Tập 1: Sau khi phát hiện một bệnh dịch, các chuyên gia y tế ước tính số người nhiễm bệnh kể từ ngày xuất hiện bệnh nhân đầu tiên biến đổi theo một hàm số thời gian (tính theo ngày) là g(t) = 45t2 – t3 (người). Tốc độ trung bình gia tăng người bệnh giữa hai thời điểm t1, t2 là Vtb=gt2−gt1t2−t1 . Tính limt→10gt−g10t−10 và cho biết ý nghĩa của kết quả tìm được.

Lời giải:

Ta có g(10) = 45 . 102 – 103.

Khi đó limt→10gt−g10t−10 =limt→1045t2−t3−45.102−103t−10

=limt→1045t2−45.102−t3−103t−10

=limt→1045t−10t+10−t−10t2+10t+100t−10

=limt→10t−1045t+10−t2+10t+100t−10

=limt→10−t2+35t+350=600.

Vậy limt→10gt−g10t−10 = 600.

Từ kết quả trên, ta thấy tốc độ tăng người bệnh ngay tại thời điểm t = 10 ngày là 600 người/ngày.

Lý thuyết Giới hạn của hàm số

I. Giới hạn hữu hạn của hàm số tại một điểm

1. Định nghĩa

Cho khoảng K chứa điểm x0và hàm số f(x) xác định trên K hoặc trên K∖{x0}. Hàm số f(x)có giới hạn là số L khi x dần tới x0 nếu với dãy số (xn)bất kì, xn∈K∖{x0} và xn→x0, ta cóf(xn)→L

Kí hiệu limx→x0⁡f(x)=L hay f(x)→L, khi xn→x0.

2. Phép toán trên giới hạn hữu hạn của hàm số

a, Nếu limx→x0⁡f(x)=L và limx→x0⁡g(x)=M(L,M∈R)thì

limx→x0⁡[f(x)±g(x)]=L±M

limx→x0⁡[f(x).g(x)]=L.M

limx→x0⁡[f(x)g(x)]=LM(M≠0)

b, Nếu f(x)≥0 với mọi x∈(a;b)∖{x0} và limx→x0⁡f(x)=L thì L≥0 và limx→x0⁡f(x)=L.

3. Giới hạn một phía

- Cho hàm số y=f(x) xác định trên khoảng (a;x0). Số L được gọi là giới hạn bên trái của hàm số y=f(x) khi x→x0 nếu với dãy số (xn) bất kì thỏa mãn a<xn<x0 và xn→x0 ta có f(xn)→L, kí hiệu limx→x0−⁡f(x)=L.

- Cho hàm số y=f(x) xác định trên khoảng (x0;b). Số L là giới hạn bên của hàm số y=f(x) khi x→x0 nếu với dãy số (xn)bất kì thỏa mãn x0<xn<b và xn→x0 ta có f(xn)→L, kí hiệu limx→x0+⁡f(x)=L.

*Nhận xét: limx→x0⁡f(x)=L⇔limx→x0−⁡f(x)=limx→x0+⁡f(x)=L

II. Giới hạn hữu hạn của hàm số tại vô cực

- Cho hàm số y=f(x)xác định trên khoảng (a;+∞). Ta nói hàm số f(x) có giới hạn là số L khi x→+∞ nếu với dãy số (xn)bất kì xn>a và xn→+∞ta có f(xn)→L, kí hiệu limx→+∞⁡f(x)=L hay f(x)→L khi x→+∞.

- Cho hàm số y=f(x) xác định trên khoảng (−∞;b). Ta nói hàm số f(x) có giới hạn là số L khi x→−∞ nếu với dãy số (xn)bất kì xn<b và xn→−∞ta có f(xn)→L, kí hiệu limx→−∞⁡f(x)=L hay f(x)→L khi x→−∞.

* Nhận xét:

- Các quy tắc tính giới hạn hữu hạn tại một điểm cũng đúng cho giới hạn hữu hạn tại vô cực.

- Với c là hằng số, k là một số nguyên dương ta có:

limx→+∞⁡c=c, limx→−∞⁡c=c,limx→+∞⁡(cxk)=0,limx→−∞⁡(cxk)=0.

III. Giới hạn vô cực (một phía) của hàm số tại một điểm

- Cho hàm số y=f(x)xác định trên khoảng (a;+∞). Ta nói hàm số f(x)có giới hạn +∞ khi x→a+ nếu với dãy số (xn) bất kì, xn>a và xn→ata có f(xn)→+∞.

Kí hiệu limx→a+⁡f(x)=+∞hay f(x)→+∞ khi x→a+

- Các giới hạn limx→a+⁡f(x)=−∞,limx→a−⁡f(x)=+∞,limx→a−⁡f(x)=−∞ được định nghĩa tương tự.

IV. Giới hạn vô cực của hàm số tại vô cực

- Cho hàm số y=f(x) xác định trên khoảng (a;x0). Ta nói hàm số f(x)có giới hạn +∞ khi x→x0 về bên trái nếu với dãy số (xn)bất kì, xn>a và xn→+∞ ta có f(xn)→+∞, kí hiệu limx→+∞⁡f(x)=+∞.

Kí hiệu limx→+∞⁡f(x)=+∞ hay f(x)→+∞ khi x→+∞.

- Các giới hạn limx→+∞⁡f(x)=−∞,limx→−∞⁡f(x)=+∞,limx→−∞⁡f(x)=−∞ được định nghĩa tương tự.

* Chú ý:

  • limx→+∞⁡xk=+∞,k∈Z+.
  • limx→−∞⁡xk=+∞, k là số nguyên dương chẵn.
  • limx→−∞⁡xk=−∞, k là số nguyên dương lẻ.

Lý thuyết Giới hạn của hàm số – Toán 11 Cánh diều (ảnh 1)

Xem thêm Lời giải bài tập SBT Toán 11 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 3: Cấp số nhân

Bài tập cuối chương 2

Bài 1: Giới hạn của dãy số

Bài 3: Hàm số liên tục

Bài tập cuối chương 3

1 1,373 29/10/2024


Xem thêm các chương trình khác: