Limit Existence 1344B3
1. مسئله: تابع $f(x) = \sqrt{x^{4} - x^{7}}$ را در نظر بگیرید و بررسی کنید که آیا در نقاط $x=0$ و $x=\pm 1$ حد دارد یا خیر.
2. ابتدا دامنه تابع را بررسی میکنیم. برای اینکه زیر رادیکال منفی نشود، باید داشته باشیم:
$$x^{4} - x^{7} \geq 0$$
یا
$$x^{4}(1 - x^{3}) \geq 0$$
3. چون $x^{4} \geq 0$ برای همه $x$، شرط اصلی میشود:
$$1 - x^{3} \geq 0 \Rightarrow x^{3} \leq 1$$
4. بنابراین دامنه تابع:
$$\{x \mid x^{3} \leq 1\} = (-\infty, 1]$$
5. حال بررسی حدها:
الف) حد در $x=0$:
$$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \sqrt{x^{4} - x^{7}} = \sqrt{0 - 0} = 0$$
حد وجود دارد.
ب) حد چپ در $x = -1$:
از دامنه میدانیم $-1$ در دامنه است چون $(-1)^3 = -1 \leq 1$.
حد چپ:
$$\lim_{x \to -1^-} \sqrt{x^{4} - x^{7}}$$
برای $x < -1$، چون $x^{3} < -1$, شرط دامنه برقرار نیست، پس تابع تعریف نشده است و حد چپ وجود ندارد.
پ) حد راست در $x=1$:
حد راست:
$$\lim_{x \to 1^+} \sqrt{x^{4} - x^{7}}$$
اما برای $x > 1$, $x^{3} > 1$ و تابع تعریف نشده است، پس حد راست وجود ندارد.
6. نتیجه:
- حد در $x=0$ وجود دارد.
- حد چپ در $x=-1$ وجود ندارد.
- حد راست در $x=1$ وجود ندارد.
7. بنابراین فقط یک مورد از موارد داده شده درست است.
پاسخ نهایی: 1