примеры пределов с натуральными логарифмами
Пределы/ Предел функции
→ | ↑ Функция f(x) ? |
---|
Примеры
Для конечных точек:
———Слева (x0-)Справа (x0+)
График:
от до
Ввести:
{ кусочно-заданную функцию можно здесь.
Правила ввода выражений и функций
Выражения могут состоять из функций (обозначения даны в алфавитном порядке):
- absolute(x)
- Абсолютное значение x
(модуль x или |x|) - arccos(x)
- Функция — арккосинус от x
- arccosh(x)
- Арккосинус гиперболический от x
- arcsin(x)
- Арксинус от x
- arcsinh(x)
- Арксинус гиперболический от x
- arctg(x)
- Функция — арктангенс от x
- arctgh(x)
- Арктангенс гиперболический от x
- exp(x)
- Функция — экспонента от x (что и e^x)
- log(x) or ln(x)
- Натуральный логарифм от x
(Чтобы получить log7(x), надо ввести log(x)/log(7) (или, например для log10(x)=log(x)/log(10)) - sin(x)
- Функция — Синус от x
- cos(x)
- Функция — Косинус от x
- sinh(x)
- Функция — Синус гиперболический от x
- cosh(x)
- Функция — Косинус гиперболический от x
- sqrt(x)
- Функция — квадратный корень из x
- sqr(x) или x^2
- Функция — Квадрат x
- ctg(x)
- Функция — Котангенс от x
- arcctg(x)
- Функция — Арккотангенс от x
- arcctgh(x)
- Функция — Гиперболический арккотангенс от x
- tg(x)
- Функция — Тангенс от x
- tgh(x)
- Функция — Тангенс гиперболический от x
- cbrt(x)
- Функция — кубический корень из x
- gamma(x)
- Гамма-функция
- LambertW(x)
- Функция Ламберта
- x! или factorial(x)
- Факториал от x
- DiracDelta(x)
- Дельта-функция Дирака
- Heaviside(x)
- Функция Хевисайда
Интегральные функции:
- Si(x)
- Интегральный синус от x
- Ci(x)
- Интегральный косинус от x
- Shi(x)
- Интегральный гиперболический синус от x
- Chi(x)
- Интегральный гиперболический косинус от x
В выражениях можно применять следующие операции:
- Действительные числа
- вводить в виде 7. 3
- — возведение в степень
- x + 7
- — сложение
- x — 6
- — вычитание
- 15/7
- — дробь
Другие функции:
- asec(x)
- Функция — арксеканс от x
- acsc(x)
- Функция — арккосеканс от x
- sec(x)
- Функция — секанс от x
- csc(x)
- Функция — косеканс от x
- floor(x)
- Функция — округление x в меньшую сторону (пример floor(4.5)==4.0)
- ceiling(x)
- Функция — округление x в большую сторону (пример ceiling(4.5)==5.0)
- sign(x)
- Функция — Знак x
- erf(x)
- Функция ошибок (или интеграл вероятности)
- laplace(x)
- Функция Лапласа
- asech(x)
- Функция — гиперболический арксеканс от x
- csch(x)
- Функция — гиперболический косеканс от x
- sech(x)
- Функция — гиперболический секанс от x
- acsch(x)
- Функция — гиперболический арккосеканс от x
Постоянные:
- Число «Пи», которое примерно равно ~3. {\ln (х)} $$ 9{\ln 2}=2$$
$\endgroup$
1.9: Предел показательных функций и логарифмических функций
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 10284
Эта страница является черновиком и находится в активной разработке.
Предел экспоненциальных функций
Определение
Величина растет линейно с течением времени, если она увеличивается на фиксированную величину с каждым временным интервалом. Величина уменьшается линейно с течением времени, если она уменьшается на фиксированную величину с каждым временным интервалом.
Пример \(\PageIndex{1}\):
Если вы начнете с 1000 долларов и каждый месяц будете откладывать 200 долларов в банку, чтобы откладывать на отпуск, то каждый месяц отпускные сбережения будут расти на 200 долларов, и через x месяцев у вас будет : Сумма = 1000 + 200x
Определение
Величина растет экспоненциально с течением времени, если она увеличивается на фиксированный процент с каждым временным интервалом. Величина убывает экспоненциально с течением времени, если она уменьшается на фиксированный процент с каждым временным интервалом.
Пример \(\PageIndex{2}\):
Если вы начинаете с долга в 1000 долларов США и с вас взимается годовая процентная ставка в размере 24 процентов (обычная процентная ставка по кредитной карте), то сколько вы будете должны через X месяцев ? 9x\), \(b>
- взаимно-однозначная функция
- горизонтальная асимптота: \(y=0\)
- домен: \((–\infty, \infty)\)
- диапазон: \((0,\infty)\)
- x- перехват: нет
- y- перехват: \((0,1)\)
- увеличивается, если \(b>1\)
- уменьшается, если \(b<1\)
Правило: Законы экспонент
Для любых констант \(a>0\),\(b>0\), и для всех x и y, 93)\)
Число e
Особый тип экспоненциальной функции часто используется в реальных приложениях. Чтобы описать это, рассмотрим следующий пример экспоненциального роста, который возникает из-за начисления процентов
на сберегательном счете. Предположим, человек вкладывает \(P\) долларов на сберегательный счет с годовой процентной ставкой \(r\), начисляемой ежегодно. Сумма денег через 1 год составляет\(A(1)=P+rP=P(1+r)\).
Сумма денег через \(2\) лет равна 9m\) приближается к некоторому числу как \(m→∞\). Мы называем этот номер \(e\). С точностью до шести знаков после запятой
\(e≈2,718282\).
Буква \(e\) была впервые использована для обозначения этого числа швейцарским математиком Леонардом Эйлером в 1720-х годах. Хотя Эйлер не открыл это число, он показал много важных связей между \(e\) и логарифмическими функциями. Мы до сих пор используем обозначение \(e\) в честь работы Эйлера, потому что оно появляется во многих областях математики и потому что мы можем использовать его во многих практических приложениях. 9x\) имеет касательную с наклоном \(1\) в точке \(x=0\).
Пример \(\PageIndex{3}\): начисление сложных процентов
Предположим, \($500\) инвестируется на счет с годовой процентной ставкой \(r=5,5%\), непрерывно начисляемой.
- Пусть \(t\) обозначает количество лет после первоначальных инвестиций, а A(t) обозначает сумму денег на счете в момент времени \(t\). Найдите формулу для \(A(t)\).
- Найдите сумму денег на счете через \(10\) лет и через \(20\) лет. 9Икс\). Используя этот факт и графики экспоненциальных функций, мы построили графики функций \(log_b\) для нескольких значений b>1 (рисунок). Рисунок \(\PageIndex{5}\): Графики \(y=log_b(x)\) показаны для \(b=2,e,10\).
Прежде чем решать некоторые уравнения с экспоненциальными и логарифмическими функциями, давайте рассмотрим основные свойства логарифмов.
Свойства логарифмов
Если \(a,b,c>0,b≠1\) и \(r\) — любое действительное число, то
- \(log_b(ac)=log_b(a) +log_b(c)\) (свойство продукта) 93)−4\ln (x)=1\).
- Подсказка
Сначала используйте свойство степени, затем используйте свойство произведения логарифмов.
- Ответить
\(х=\dfrac{1}{e}\)
При вычислении логарифмической функции с помощью калькулятора вы, возможно, заметили, что единственными параметрами являются \(log_10\) или log, называемый десятичным логарифмом , или \ln , который является натуральным логарифмом. Однако экспоненциальные функции и логарифмические функции могут быть выражены через любое желаемое основание \(b\). Если вам нужно использовать калькулятор для вычисления выражения с другим основанием, вы можете сначала применить формулы изменения основания. Используя эту замену базы, мы обычно записываем данную экспоненциальную или логарифмическую функцию в терминах натуральных экспоненциальных и натуральных логарифмических функций. 9ж\). Поскольку экспоненциальные функции взаимно однозначны, мы можем заключить, что \(u⋅v=w\).
\(\square\)
Пример \(\PageIndex{6}\): изменение базы
Используйте вычислительную утилиту для вычисления \(log_37\) с помощью представленной ранее формулы изменения базы.
Решение
Используйте второе уравнение с \(a=3\) и \(e=3\): \(log_37=\dfrac{\ln 7}{\ln 3}≈1,77124\).
Упражнение \(\PageIndex{6}\)
Используйте формулу изменения базы и вычислительную утилиту для оценки \(log_46\).
- Подсказка
Используйте замену основания, чтобы переписать это выражение в терминах выражений, включающих функцию натурального логарифма.
- Ответить
\(1.29248\)
Пример \(\PageIndex{7}\): Шкала землетрясений Рихтера
Рисунок \(\PageIndex{6}\): (кредит: модификация работы Робба Ханнавакера, NPS)В 1935 году Чарльз Рихтер разработал шкала (теперь известная как шкала Рихтера) для измерения магнитуды землетрясение . Шкала представляет собой логарифмическую шкалу с основанием 10, и ее можно описать следующим образом: рассмотрим одно землетрясение с магнитудой \(R_1\) по шкале Рихтера и второе землетрясение с магнитудой \(R_2\) по шкале Рихтера. Предположим, \(R_1>R_2\), что означает, что землетрясение с магнитудой \(R_1\) сильнее, но насколько оно сильнее, чем другое землетрясение? Одним из способов измерения интенсивности землетрясения является использование сейсмографа для измерения амплитуды волн землетрясения. Если \(A_1\) — амплитуда, измеренная для первого землетрясения, а \(A_2\) — амплитуда, измеренная для второго землетрясения, то амплитуды и магнитуды двух землетрясений удовлетворяют следующему уравнению:0005
Рассмотрим землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера и землетрясение силой 7 баллов по шкале Рихтера. Затем
\(8−7=log_{10}(\dfrac{A1}{A2})\).
Следовательно,
\(log_{10}(\dfrac{A1}{A2})=1\),
, что означает \(A_1/A_2=10\) или \(A_1=10A_2\). Поскольку \(A_1\) в 10 раз больше \(A_2\), мы говорим, что первое землетрясение в 10 раз сильнее второго. С другой стороны, если одно землетрясение оценивается в 8 баллов по шкале Рихтера, а другое — в 6 баллов, то относительная интенсивность двух землетрясений удовлетворяет уравнению
\(log_{10}(\dfrac{A1}{A2})=8−6=2\).
- \(log_b(ac)=log_b(a) +log_b(c)\) (свойство продукта) 93)−4\ln (x)=1\).