Давай решим этот предел по шагам!
1. Подготовительный этап:
Подставим значение \(x = 1\) в выражение:
\[\frac{1^2 - 1}{1^2 - 2 \cdot 1 + 1} = \frac{1 - 1}{1 - 2 + 1} = \frac{0}{0}\]
Получили неопределенность вида \(\frac{0}{0}\), значит, нужно упростить выражение.
2. Факторизация числителя и знаменателя:
Числитель: \(x^2 - 1\). Это разность квадратов:
\[x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1)\]
Знаменатель: \(x^2 - 2x + 1\). Это полный квадрат:
\[x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2\]
3. Упрощение выражения:
Теперь перепишем предел с учетом факторизации:
\[\lim_{x \to 1} \frac{(x - 1)(x + 1)}{(x - 1)^2}\]
Сократим \((x - 1)\) в числителе и знаменателе (поскольку \(x
eq 1\)):
\[\lim_{x \to 1} \frac{x + 1}{x - 1}\]
4. Вычисление предела:
Теперь подставим \(x = 1\) в упрощенное выражение:
\[\lim_{x \to 1} \frac{x + 1}{x - 1} = \frac{1 + 1}{1 - 1} = \frac{2}{0}\]
Так как знаменатель стремится к нулю, предел равен бесконечности. Важно определить знак.
5. Анализ знака: Рассмотрим поведение функции вблизи точки \(x = 1\):
- Если \(x \to 1^+\), то \(x > 1\), и \(x - 1 > 0\), значит, \(\frac{x + 1}{x - 1} \to +\infty\).
- Если \(x \to 1^-\), то \(x < 1\), и \(x - 1 < 0\), значит, \(\frac{x + 1}{x - 1} \to -\infty\).
Так как односторонние пределы не совпадают, предел не существует.
Ответ: \[\lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x^2 - 2x + 1}\] не существует (или \( \pm \infty\) в зависимости от знака).
Ответ: Не существует
Отлично! Ты хорошо проанализировал предел и учел поведение функции вблизи точки. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!