Доказательство.
Рассмотрим два односторонних предела
и
и докажем, что каждый из них равен 1. Тогда по теореме
2.1 двусторонний предел
также будет равняться 1.
Итак, пусть
(этот интервал -- одно из окончаний базы
).
В тригонометрическом круге (радиуса
)
с центром
построим центральный угол, равный
,
и проведём вертикальную касательную в точке
пересечения горизонтальной оси с окружностью (
).
Обозначим точку пересечения луча с углом наклона
с окружностью буквой
,
а с вертикальной касательной -- буквой
;
через
обозначим проекцию точки
на горизонтальную ось.

Пусть
--
площадь треугольника
,
--
площадь кругового сектора
,
а
--
площадь треугольника
.
Тогда очевидно следующее неравенство:
.
Площадь центрального сектора круга радиуса
Неравенство, связывающее площади трёх фигур, можно теперь записать в виде
Итак, осталось доказать, что
.
Сперва заметим, что
,
так как
равняется длине дуги окружности
,
которая, очевидно, длиннее хорды
.
Применяя теорему "о двух милиционерах" к неравенству
| (2.3) |
| (2.4) |
Доказанная теорема означает,
что график функции
выглядит так:

Приведём примеры применения первого замечательного предела для вычисления других родственных пределов.
Очевидно, что
Сделаем замену переменного: пусть
.
Тогда
и база
переходит в базу
.
После замены получаем
.
Очевидно, что
.
Преобразуем функцию под знаком предела следующим образом:
Число
,
заданное этим пределом, играет очень большую роль как в математическом анализе,
так и в других разделах математики. Число
часто называют основанием натуральных логарифмов.
Более подробное изучение числа
показывает, что
--
иррациональное число, несколько первых десятичных знаков которого таковы:
Для доказательства теоремы 2.15 нам понадобится следующая лемма; формула, в ней полученная, называется формулой бинома Ньютона.

Заметим, что в дроби
,
и т. д. Таким образом, коэффициенты в слагаемых, стоящих на одинаковых
местах, считая слева и справа от края формулы, совпадают. Доказательство.
Доказывать утверждение леммы будем по индукции по параметру
.
При
формула 2.2,
очевидно, верна:
![\begin{multline*}
(a+b)^{k+1}=(a+b)^k\cdot(a+b)=(a+b)^ka+(a+b)^kb=\\
=a^{k+1}...
...c{k(k-1)}{1\cdot2}\right]
a^{k-2}b^3+\ldots+(k+1)ab^k+b^{k+1}.
\end{multline*}](ris/img1216.png)
При этом в квадратных скобках получается:
![]() | |
![]() | |
![]() |
Доказательство
теоремы
2.15. Рассмотрим последовательность
и применим к
формулу бинома Ньютона при
и
.
Получим

Покажем, что последовательность
Покажем теперь, что последовательность
не убывает. Действительно, запишем формулу (Доказательство
теоремы 2.15) в виде

В аналогичной формуле, написанной для
Применим теперь к возрастающей ограниченной сверху последовательности
теорему о пределе монотонной ограниченной функции ( теорема
2.13) и получим, что существует предел
В формуле (2.5)
можно сделать замену
,
при этом база
перейдёт в базу
,
и мы получим
Формулы в этих замечании и упражнении представляют собою другую форму записи второго замечательного предела. Мы сохраним название второй замечательный предел за всеми этими формулами.
Здесь параметр
--
фиксированное число. При вычислении предела он будет рассматриваться как постоянная.
Сделаем замену
,
тогда
и
.
Поэтому
С помощью похожей
замены вычисляются пределы функций вида
в случае, когда основание степени
при некоторой базе стремится к 1, а показатель степени
--
к бесконечности (то есть является бесконечно большой функцией при данной базе;
о бесконечно больших см. ниже, в разделе Бесконечно
большие величины и бесконечные пределы). Такие выражения, а также и связанные
с ними пределы, называются неопределённостями вида
.
О неопределённостях других видов пойдёт речь ниже, после примера
2.29.
Обратим внимание читателя, что
--
это лишь условная запись: 1 здесь указывает, что основание степени стремится
к 1 (и вовсе не обязательно равно 1); в "показателе степени" стоит вообще
не число, а символ бесконечности. Поэтому было бы грубой ошибкой, встретив такую
условную запись (или написав её), сделать вывод о том, что единица, мол, в любой
степени даёт единицу, и поэтому ответ равен единице. С условными символами в этой
записи нельзя действовать так же, как с числами. Предыдущий пример, в котором
основание степени
стремится к 1, а показатель степени
к
,
даёт как раз неопределённость вида
.
Однако значение предела равно
,
а этот результат может быть любым положительным числом, в зависимости от
того, какое значение
взято.
Вот ещё один пример на раскрытие неопределённости вида
.
.
Здесь основание степени имеет предел
Применение
усиления и затухания звука В
дополнение к основным операциям изменения громкости программа Sound Forge позволяет
вам применять эффекты усиления и затухания звука в вашем файле. J
Замечание
Усиление- это постепенное, ровное увеличение громкости звука. В музыкальной терминологии
такое усиление называется крещендо. Затухание представляет собой прямо противоположное
явление - постепенное, ровное уменьшение громкости звука. Музыканты называют
это изменение звука термином диминуэндо. Чтобы
применить усиление или затухание в ваших звуковых данных, сделайте следующее:
1.
Создайте в вашем файле выделенную область, к которой вы хотите применить затухание
или усиление. Если вы хотите обработать файл полностью, тогда либо вообще не выделяйте
данные, либо выделите их полностью, выбрав команду меню Edit -> Select
All. 2.
Чтобы применить усиление, выберите команду меню Process -> Fade -> In.
3.
Чтобы применить затухание, выберите команду меню Process -> Fade ->
Out. Программа
Sound Forge изменит громкость ваших данных в соответствии с указанными параметрами.
Несмотря на то, что
функции Fade in и Fade out позволяют вам постепенно изменять громкость звука,
подобное изменение происходит линейно. Это означает, что громкость увеличивается
или уменьшается равномерно. Если вы хотите поэкспериментировать с изменением громкости,
используйте функцию Graphic Fade. Вот как это сделать: 1.
Выделите в вашем файле данные, которые вы хотите обработать. Если вы хотите обработать
весь файл, либо ничего не выделяйте, либо выделите все данные, выбрав команду
меню Edit -> Select All. 2.
Выполните команду меню Process -> Fade -> Graphic, чтобы открыть
диалоговое окно Graphic Fade (рис. 8.16). В этом окне изображен график.
На левой оси графика указываются значения амплитуды, которые могут варьироваться
от 0 до 400% (в зависимости от значения параметра Maximum Gain, находящегося
под графиком). На графике изображена кривая, показывающая изменение громкости
ваших звуковых данных. Левый край этой кривой представляет начало выделенной области,
а правый край — ее конец. Если положение кривой таково, что левый ее край находится
внизу графика, а правый — вверху, это значит, что по отношению к вашим звуковым
данным будет применено линейное усиление. Это объясняется тем, что левый край
кривой находится напротив значения 0%, а правый — напротив значения 100%. Таким
образом, громкость звуковых данных увеличится с 0 до 100%. Понятно, как работает
эта функция?