AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1982

Условие

Изучить поведение корней \(x_1\) и \(x_2\) квадратного уравнения \(ax^2+bx+c=0\), у которого коэффициент \(a\) стремится к нулю, а коэффициенты \(b\) и \(c\) постоянны, причём \(b\neq{0}\).

Решение

Корни квадратного уравнения таковы:

\[ x_1=\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a};\;x_2=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}. \]

Пусть, для определённости, \(b\gt{0}\). Тогда:

\[ \lim_{a\to{0}}x_1=\lim_{a\to{0}}\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\infty;\\ \lim_{a\to{0}}x_2=\lim_{a\to{0}}\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a} =\lim_{a\to{0}}\frac{\left(\sqrt{b^2-4ac}-b\right)\left(\sqrt{b^2+4ac}+b\right)}{2a\left(\sqrt{b^2-4ac}+b\right)}=\\ =\lim_{a\to{0}}\frac{b^2-4ac-b^2}{2a\left(\sqrt{b^2-4ac}+b\right)} =\lim_{a\to{0}}\frac{-2c}{\sqrt{b^2-4ac}+b}=\frac{-2c}{2b}=-\frac{c}{b}. \]

Если же \(b\lt{0}\), то:

\[ \lim_{a\to{0}}x_1=\lim_{a\to{0}}\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\lim_{a\to{0}}\frac{|b|-\sqrt{b^2-4ac}}{2a} =\lim_{a\to{0}}\frac{\left(|b|-\sqrt{b^2-4ac}\right)\left(|b|+\sqrt{b^2+4ac}\right)}{2a\left(|b|+\sqrt{b^2-4ac}\right)}=\\ =\lim_{a\to{0}}\frac{b^2-b^2+4ac}{2a\left(\sqrt{b^2-4ac}+b\right)} =\lim_{a\to{0}}\frac{2c}{|b|+\sqrt{b^2-4ac}}=\frac{2c}{2|b|}=\frac{c}{|b|}=-\frac{c}{b}.\\ \lim_{a\to{0}}x_2=\lim_{a\to{0}}\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\infty.\\ \]
Ответ:

Один из корней стремится к бесконечности, второй стремится к \(-\frac{c}{b}\).

Задачник №5Демидович "Сборник задач и упражнений по математическому анализу"
Раздел №1Введение в анализ
Задача №468