AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1185

Условие

Найти предел \(\displaystyle{\lim_{x\to\infty}\left(\cos\sqrt{x+1}-\cos\sqrt{x}\right)}\).

Решение

Отмечу, что в данном случае речь идёт о \(\displaystyle{+\infty}\), т.е. \(\displaystyle{x\to+\infty}\). Рассмотрим вспомогательный предел:

\[ \lim_{x\to+\infty}\frac{\sqrt{x+1}-\sqrt{x}}{2} =\lim_{x\to+\infty}\frac{\left(\sqrt{x+1}-\sqrt{x}\right)\cdot\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{x}\right)}{2\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{x}\right)} =\lim_{x\to+\infty}\frac{1}{2\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{x}\right)} =0. \]

Вернёмся к исходному пределу:

\[ \lim_{x\to+\infty}\left(\cos\sqrt{x+1}-\cos\sqrt{x}\right) =\lim_{x\to+\infty}\left(-2\sin\frac{\sqrt{x+1}+\sqrt{x}}{2}\cdot\sin\frac{\sqrt{x+1}-\sqrt{x}}{2}\right) \]

Функция \(\displaystyle{\sin\frac{\sqrt{x+1}+\sqrt{x}}{2}}\) является ограниченной, а функция \(\displaystyle{\sin\frac{\sqrt{x+1}-\sqrt{x}}{2}}\) – бесконечно малой. Это значит, что произведение упомянутых функций есть функция бесконечно малая, т.е. искомый предел равен 0.

Ответ:

0

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №2Предел. Непрерывность
Параграф №4Нахождение пределов. Сравнение бесконечно малых
Задача №392