Раздел I. Введение в анализ — § 5. Предел функции

Демидович — задача 534

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Условие, подробное решение и ответ.

Задача 534

Вычислить пределlim⁡x→∞lg⁡(100+x21+100x2)\lim_{x\to\infty}
\lg\left(\frac{100+x^2}{1+100x^2}\right)
Ответ:−2-2

Решение

Разделим числитель и знаменатель дроби под логарифмом на x2x^2:
100+x21+100x2=1+100x2100+1x2⟶1100\frac{100+x^2}{1+100x^2}
=\frac{1+\frac{100}{x^2}}{100+\frac1{x^2}}
\longrightarrow\frac1{100}
В №506 из оценок логарифма показано: если t→A>0t\to A>0, то ln⁡t→ln⁡A\ln t\to\ln A. Так как lg⁡t=ln⁡t/ln⁡10\lg t=\ln t/\ln10, тот же переход допустим для десятичного логарифма. Поэтомуlim⁡x→∞lg⁡(100+x21+100x2)=\displaystyle \lim_{x\to\infty}
\lg\left(\frac{100+x^2}{1+100x^2}\right)\mathrel{=}
lg⁡1100=\displaystyle \lg\frac1{100}\mathrel{=}lg⁡10−2=\displaystyle \lg10^{-2}\mathrel{=}−2\displaystyle -2