[#] Sisällön pääryhmät --> Lukujonon ja funktion raja-arvo --> Funktion raja-arvo [ 1 2 3 4 5 6 ]
ESITIEDOT: [#] reaalifunktiot
KATSO MYÖS: [#] lukujonon raja-arvo, [#] funktion jatkuvuus
[#] Kansisivu
[#] Sisältö
[#] Hakemisto


Funktioiden standardiraja-arvoja

Seuraavista raja-arvoista kolme ensimmäistä muodostavat pohjan kyseessä olevien alkeisfunktioiden derivaattojen johtamiselle. Neljäs osoittaa, että eksponenttifunktio kasvaa nopeammin kuin mikä tahansa muuttujan potenssi.

limx-->0ex--1-
  x = 1;
 
limx-->0ln(1 + x)
---x----- = 1;
 
limx-->0sin x
-----
 x = 1;
 
limx--> oo  ex
--p
x =  oo , p luonnollinen luku.

Kolmannessa, siniä koskevassa kaavassa on argumentin oltava radiaaneissa. Raja-arvo voidaan tietenkin laskea myös siten, että x lausutaan asteissa; tällöin se ei kuitenkaan ole 1.

Ensimmäinen kaava johtaa siihen, että eksponenttifunktion derivaatta on se itse (ks. alkeisfunktioiden derivointia). Kaava puolestaan on seuraus Neperin luvun määritelmästä, kuten seuraava osoittaa.

Merkitsemällä t = 1/x saadaan

ln(1 +-x)
    x = t ln (      )
  1 + 1-
      t = ln (       )
  1 + 1-
      tt.

Jos x --> 0, niin t --> ± oo . Neperin luvun määritelmästä seuraa, että limt--> oo (1 + 1/t)t = e; pieni lisäpäättely osoittaa, että näin on myös, jos t --> - oo . Eo. lausekkeen raja-arvo on siis ln e = 1, kun x --> 0, ja toinen kaava on todistettu.

Ensimmäinen kaava voidaan palauttaa tähän merkitsemällä y = ex - 1 eli x = ln(1 + y), jolloin x --> 0, jos ja vain jos y --> 0. Tällöin

ex- 1
------
  x =     y
---------
ln(1 + y)--->1.

Huomattakoon, että eo. päättelyissä nojaudutaan tietoon eksponentti- ja logaritmifunktioiden jatkuvuudesta: Esimerkiksi tiedosta (1 + 1/t)t --> e seuraa ln[(1 + 1/t)t] --> ln e vain, jos logaritmifunktio tiedetään jatkuvaksi pisteessä e.

Kolmannen ja neljännen kaavan johtoa ei tässä lähemmin käsitellä.

  [#] raja-arvo (standardi-, lukujonon)
[#] derivointi (alkeisfunktioiden)
[#] eksponenttifunktio
[#] logaritmifunktio
[#] potenssifunktio
[#] sini
[#] radiaani
[#] aste
[#] Neperin luku
[#] jatkuvuus

Kivelä, M niinkuin matematiikka, versio 1.12