Пусть
, докажем, что
. Предел значений функции
Поскольку последовательность
является бесконечно большой (ее предел равен бесконечности), то последовательность
– бесконечно малая, а это означает, что ее предел равен нулю. Тогда
Это определение предела функции на языке «
—
».
То есть необходимо найти такое положительное
, которое будет удовлетворять выше приведенным условиям.
Далее используем тот факт, что модуль суммы не превышает суммы модулей:
И по определению это должно быть меньше
:
Тогда делаем вывод, что в качестве
можно взять
Замечание 1. Из определения предела функции по Гейне следует, что функция не может иметь в точке двух разных пределов.
Замечание 2. Понятие предела функции в точке – локальное понятие: существование и значение предела полностью определяется значениями функции в как угодно малой окрестности этой точки.
Замечание 3. Геометрически существование предела функции в точке по Коши означает, что для любого числа
можно указать на координатной плоскости такой прямоугольник с основанием
и высотой
, с точкой пересечения диагоналей
, что все точки графика данной функции на интервале
, за исключением, быть может, точки
, лежат в этом прямоугольнике (рис. 1).
Учитывая то, как будут раскрываться модули, а также тот факт, стремится
слева или справа к значению
, для записанных выше выражений можно построить следующую таблицу:
Во втором столбце записаны условия, накладываемые на переменную и функцию, а третий и четвертый столбцы соответствуют тому, как необходимо эти условия трактовать в определениях предела функции по Гейне и Коши соответственно.
Аналогично, для определения предела функции по Коши имеем:
Приведем соответствующий пример функции, для которой имеет место равенство
(рис. 2).