Квант

35

x=a3x = a_3 функция ff имеет разрыв. При xx, стремящемся к a4a_4, функция ff также имеет предел: lim⁡x→a4f(x)=b4\lim_{x \to a_4} f(x) = b_4, причем b4=f(a4)b_4 = f(a_4). Говорят, что в точке a4a_4 функция ff непрерывна. Существует предел функции ff и при xx, стремящемся к a5a_5: lim⁡x→a5f(x)=b5\lim_{x \to a_5} f(x) = b_5, хотя функция ff в этой точке не определяна, a5∉D(f)a_5 \notin D(f).

Вот примерное все, что нужно знать об определении предела функции.

Теперь уже можно ответить на вопрос — что значит знать определение. Знать определение — это не только уметь правильно его формулировать, но и уметь проиллюстрировать его на рисунке или на примере, показать в работе, применить на практике. Вот с такой «меркой» к знанию определения и подходит экзаменаторы на вступительных экзаменах.

А что значит — знать теорему? Прежде всего, надо правильно ее формулировать. Далее: надо знать смысл всех терминов, встречающих в формулировке теоремы, уметь разяснить и определить их. Ведь прежде чем доказать теорему о свойств некоторых математического объекта, надо, конечно, понимать, что это объект. Например, невозможно доказать теорему о произвольной суммы двух функций, не зная определения произвольной.

Очень полезно также уметь привести пример, проверяющий утверждение, полученное из теоремы от

Рис. 4.

брасыванием какого-нибудь из ее условий.

Упражнение 1. Опровергиите теоремы:
a) если последовательность monotonна, то она имеет предел;
b) если последовательность ограничена, то она имеет предел*).

Teoreмы, содержащие необходимые и достаточно условия, надо уметь расчленять на две: чтобы одна выражала необходимость условия, а другая — его достаточно.

Упражнение 2. Проделяйте такое операцию со следующей теоремой**): функция является обратимой тогда и только тогда, когда каждое свое значение она принимает только один раз.

*) См. теорему Вейерштрасса («Алгебра и начала анализа» 9), п. 31).
**) «Алгебра и начала анализа» 10», c. 170.

О диофантовом анализе

(Начало см. на с. 16)

Легко сообщить, что в уравнения x2−2y2=1x^2 - 2y^2 = 1 число xx — нечетное, x≥3x \ge 3. Пусть x=2n+1x = 2n + 1 (n≥1n \ge 1). Тогда 2n(n+1)=y22n(n + 1) = y^2, откуда следует, что yy — число четное. Положим y=2my = 2m (m≥1m \ge 1, поскольку y≥2y \ge 2). Положим n(n+1)=2m2n(n + 1) = 2m^2, то есть уравнение вида Tn=KmT_n = K_m. Это означает, что уравнение Tn=KmT_n = K_m имеет бесконечное множество решений, так как каждое решение (x;y)(x; y) уравнения x2−2y2=1x^2 - 2y^2 = 1 (а их бесконечное множество) порождает решение уравнения Tn=KmT_n = K_m, получаем по формулам n=x−12n = \frac{x - 1}{2}, m=y2m = \frac{y}{2}.

Задача 5. Докажите, что решения (в натуральных числах) уравнения Tn=KmT_n = K_m могут быть описаны следующими двумя способами:

a) nk+1=3nk+4mk+1n_{k+1} = 3n_k + 4m_k + 1,
mk+1=2nk+3mk+1m_{k+1} = 2n_k + 3m_k + 1,
n1=1n_1 = 1, m1=1m_1 = 1;
b) nk+2=6nk+1−nkn_{k+2} = 6n_{k+1} - n_k,
mk+2=6mk+1−mkm_{k+2} = 6m_{k+1} - m_k,
n1=1n_1 = 1, n2=8n_2 = 8, m1=1m_1 = 1, m2=6m_2 = 6.