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Der Funktionsbegriff. § 2. Grenzwerte von Funktionen.
5. Die Funktion fix) — lim nX ^ r . " bietet ein Beispiel für den
y V ’ n = <* nx +1 F
Unterschied zwischen Substitutions- und Grenzwert. Die Substitution
, 2
# -)
x = 0 gibt f(0) = 2. Bringt man den Bruch auf die Form
£C 2 -)—
1 n
so erkennt man unmittelbar, daß fix) = — ist für x =4= 0; folglich ist
lim f [x) = + oo .
x= + 0
6. Die Funktion fix)
ist für x = 0 nicht erklärt, hat aber
bei dem Grenzübergang lim x = 0 einen Grenzwert, der, weil die
Funktion gerad ist, ebensowohl als rechter wie als linker Grenzwert
gerechnet und durch folgende geometrische
Betrachtung gefunden werden kann.
Wenn man den Radius des in Fig. 20
aus 0 beschriebenen Kreises als Längenein
heit benützt, so ist
BC = sin#, OC = cos#, RR = tgir,
und es drücken sich die in steigender Größe
geordneten Flächen der Figuren A 0 GR,
Fig. 20.
Sektor OAB, AODB durch
COS X sin X
X tg X
2’ 2
sin X
cos#
. X 1
cos x < -— < -——
Sin X COS X
aus; folglich ist
cos x sin x < x <
i \ , X 1
1 — COS X > 1 ; > 1 —
Sin X COS X
1 — cos x und 1 werden mit abnehmendem x beliebig klein,
cos x ° 7
X
weil cos x der Einheit beliebig nahe kommt, daher wird auch 1 t—
D ’ sin X
beliebig klein; infolgedessen ist
o io
X ,. sin# ,
lim —— = lim = 1.
„ n Sin X „ _ n X
46. Grenzwerte im Unendlichen. Wenn eine Funktion für
ein einseitig unbegrenztes Intervall, (a, oo) oder (— oo, a), oder für
die unbeschränkte Variable definiert ist, so entsteht die Frage nach
ihrem Verhalten bei unbegrenzt wachsendem oder abnehmendem Werte
der Variablen oder, wie man dies auch auszudrücken pflegt, nach
ihrem „Verhalten im Unendlichen“ oder nach ihrem „Endverlauf“.