第一篇:高數(shù)級數(shù)的教案
第75、76課時:
【教學(xué)目標(biāo)與要求】
1.理解常數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散以及收斂級數(shù)的和的概念; 2.熟練掌握級數(shù)的基本性質(zhì)及收斂的必要條件; 2.掌握幾何級數(shù)收斂與發(fā)散的條件。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、常數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散的概念及幾何級數(shù);
2、級數(shù)的基本性質(zhì)及收斂的必要條件。
【教學(xué)難點(diǎn)】
級數(shù)的基本性質(zhì)及收斂的必要條件。
§12? 1 常數(shù)項級數(shù)的概念和性質(zhì)
一、常數(shù)項級數(shù)的概念
1.常數(shù)項級數(shù)的定義
給定一個數(shù)列
u1? u2? u3? ? ? ?? un? ? ? ?? 則由這數(shù)列構(gòu)成的表達(dá)式u1 ? u2 ? u3 ? ? ? ?? un ? ? ? ?叫做常數(shù)項)無窮級數(shù)? 簡稱常數(shù)項)級數(shù)? 記為?un? 即
n?1??
n?1?un?u1?u2?u3? ? ? ? ?un? ? ? ? ?
其中第n項u n 叫做級數(shù)的一般項?
2.級數(shù)的部分和? 作級數(shù)?un的前n項和sn??ui?u1?u2?u3? ? ? ? ?un
n?1i?1?n稱為級數(shù)?un的部分和?
n?1??
3. 級數(shù)斂散性定義? 如果級數(shù)?un的部分和數(shù)列{sn}有極限s? 即limsn?s?
n?1n??則稱無窮級數(shù)?un收斂? 這時極限s叫做這級數(shù)的和?
n?1?并寫成
s??un?u1?u2?u3? ? ? ? ?un? ? ? ? ?
n?1?如果{sn}沒有極限? 則稱無窮級數(shù)?un發(fā)散?
n?1?
余項? 當(dāng)級數(shù)?un收斂時? 其部分和s n是級數(shù)?un的和s的近似值? 它們之間的差值
n?1n?1??
rn?s?sn?un?1?un?2? ? ? ? 叫做級數(shù)?un的余項?
n?1?
例1 討論等比級數(shù)(幾何級數(shù))
n?0?aqn?a?aq?aq2? ? ? ? ?aqn? ? ? ? ?的斂散性? 其中a?0? q叫做級數(shù)的公比?
解 如果q?1? 則部分和
sn?a?aq?aq? ? ? ? ?aq2n?1a?aqnaqna????
1?q1?q1?q?aa
當(dāng)|q|?1時? 因為limsn?? 所以此時級數(shù)?aqn收斂? 其和為?
1?q1?qn??n?0?
當(dāng)|q|>1時? 因為limsn??? 所以此時級數(shù)?aqn發(fā)散?
n??n?0
如果|q|?1? 則當(dāng)q?1時? sn ?na??? 因此級數(shù)?aqn發(fā)散?
n?0??
當(dāng)q??1時? 級數(shù)?aqn成為
n?0
a?a?a?a? ? ? ??
當(dāng)|q|?1時? 因為sn 隨著n為奇數(shù)或偶數(shù)而等于a或零?
所以sn的極限不存在? 從而這時級數(shù)?aqn也發(fā)散?
n?0??a,|q|?1?綜上所述,級數(shù)?aqn??1?q
n?0?|q|?1???提醒學(xué)生一定要熟練記住上述結(jié)論!
例2 證明級數(shù)
1?2?3?? ? ??n?? ? ? 是發(fā)散的?
證 此級數(shù)的部分和為
sn?1?2?3? ? ? ? ?n?n??n(n?1)?
2顯然? limsn??? 因此所給級數(shù)是發(fā)散的?
例3 判別無窮級數(shù)
的收斂性?
提示? un?1?1?1? ? ? ? ?1? ? ? ?
1?22?33?4n(n?1)1?1?1?
n(n?1)nn?
1二、收斂級數(shù)的基本性質(zhì)
性質(zhì)1 如果級數(shù)?un收斂于和s? 則它的各項同乘以一個常數(shù)k所得的級數(shù)?kun也n?1n?1??收斂? 且其和為ks?
性質(zhì)2 如果級數(shù)?un收斂于和s? 則級數(shù)?kun也收斂? 且其和為ks?
n?1n?1????
性質(zhì)3 如果?un?s? 則?kun?ks?
n?1n?1???
性質(zhì)4 如果級數(shù)?un、?vn分別收斂于和s、?? 則級數(shù)?(un?vn)也收斂? 且其和為n?1n?1n?1s???
性質(zhì)5 如果?un?s、?vn??? 則?(un?vn)?s???
n?1n?1n?1???
性質(zhì)6
在級數(shù)中去掉、加上或改變有限項? 不會改變級數(shù)的收斂性?
比如? 級數(shù)1111??? ? ? ? ?? ? ? ? 是收斂的?
1?22?33?4n(n?1)級數(shù)10000?1111??? ? ? ? ?? ? ? ? 也是收斂的?
1?22?33?4n(n?1)級數(shù)111?? ? ? ? ?? ? ? ? 也是收斂的?
3?44?5n(n?1)?
性質(zhì)7 如果級數(shù)?un收斂? 則對這級數(shù)的項任意加括號后所成的級數(shù)仍收斂? 且其和n?1不變?
應(yīng)注意的問題? 如果加括號后所成的級數(shù)收斂? 則不能斷定去括號后原來的級數(shù)也收斂?
例如? 級數(shù)
(1?1)+(1?1)+? ? ?收斂于零? 但級數(shù)1?1?1?1?? ? ?卻是發(fā)散的?
推論? 如果加括號后所成的級數(shù)發(fā)散? 則原來級數(shù)也發(fā)散?
級數(shù)收斂的必要條件?
性質(zhì)8 如果?un收斂? 則它的一般項un 趨于零? 即limun?0?
n?1n?0?
應(yīng)注意的問題? 級數(shù)的一般項趨于零并不是級數(shù)收斂的充分條件?
例
4證明調(diào)和級數(shù)
n?1?n?1?2?3? ? ? ? ?n? ? ? ? 是發(fā)散的? ?111調(diào)和級數(shù)的斂散性也必須要記熟!
證: 假若級數(shù)?1收斂且其和為s? s是它的部分和?
nnn?1n??n???顯然有l(wèi)imsn?s及l(fā)ims2n?s? 于是lim(s2n?sn)?0?
n??
但另一方面?
s2n?sn?1?1? ? ? ? ?1?1?1? ? ? ? ?1?1?
n?1n?22n2n2n2n21必定發(fā)散?
n?1n?故lim(s2n?sn)?0? 矛盾? 這矛盾說明級數(shù)?n??小結(jié)
1.常數(shù)項級數(shù)及其斂散性的概念; 2.常數(shù)項級數(shù)的性質(zhì);
教學(xué)方式及教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題
在教學(xué)過程中要注意常數(shù)項級數(shù)的概念以及重要性質(zhì),要結(jié)合實例,反復(fù)講解,尤其要熟練的記住等比級數(shù)與調(diào)和級數(shù)的斂散性。
師生活動設(shè)計P255:3(2)4(1)(2)(3)作業(yè) P255: 3(3);4(4),(5)
第77、78、79、80、81、82課時:
【教學(xué)目標(biāo)與要求】
1.熟練掌握正項級數(shù)的審斂法(比較判別法、比值判別法、根值判別法和極限判別法),熟練掌握p級數(shù)收斂與發(fā)散的條件。2.熟練掌握交錯級數(shù)的萊布尼茨判別法。3.理解任意項級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念,記住絕對收斂與條件收斂的關(guān)系。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.正項級數(shù)的審斂法(比較判別法、比值判別法、根值判別法和極限判別法),熟練掌握p級數(shù)收斂與發(fā)散的條件;
2.交錯級數(shù)的萊布尼茨判別法;3.任意項級數(shù)絕對收斂與條件收斂 【教學(xué)難點(diǎn)】
1、比較判別法的極限形式;
2、任意項級數(shù)斂散性的判別。
第二篇:高數(shù)1.3教案
§1.3 數(shù)列的極限
函數(shù)研究兩個變量的對應(yīng)關(guān)系,而極限則是研究自變量變化時,因變量的變化趨勢。
一.極限思想―割圓術(shù):用圓內(nèi)接正多邊形面積逼近圓面積
圓內(nèi)接正六邊形面積記為A1
十二 A2
二十四 A3
6?2n?1 An?n?N?
A1,A2,?,An,?構(gòu)成一列有次序的數(shù)――數(shù)列.n→大,An?A(圓面積)。不論n如何大,只要n取定, An?A.設(shè)想n??,即內(nèi)接正多邊形邊數(shù)無限增加,在這個過程中,內(nèi)接正多邊形的面積無限接近于圓,同時An→確定的數(shù)值(即圓的面積)數(shù)學(xué)上就稱為的極限(n??)。
極限方法是高數(shù)中一個基本方法。
二.數(shù)列的極限定義――xn?f?n?,D為正整數(shù)。
1.第一種定義:當(dāng)項數(shù)n無限增大時,如果xn無限接近于一個確定的常數(shù)a,則稱當(dāng)n無限增大時xn的極限是a.2.“??N”def 當(dāng)???0,不論它多么小,總?N?0,?對于n?N的一切xn,恒有xn?a??成立,則limxn?a.如果數(shù)列沒有極限,就稱是發(fā)散的。
n?? *1.?是任意給定(任意性)
*2.N與?有關(guān),隨?給定而選定,一般地?越小,N越大,N大到何種程度,取決于使xn?a??成立時xn的項數(shù)n的取值,定義中僅要求N有關(guān),并不一定要找出最小的自然數(shù)N.*3幾何意義:n?N時,所有的xn都落在?a??,a???內(nèi),即數(shù)列只有有限個(最多只有N個)在區(qū)間之外。*4利用定義不能直接求極限。
三.極限的證明
1例1 證明lim(1?)?1
n??1?n111?1???,?n??1 證:???0,要使1?1?n1?n?111?1?取N?[?1],則當(dāng)n?N時,有1???, 1?n1?n?1 ∴l(xiāng)im(1?)?1
n??1?n limxn?a的證明步驟:
n?? 1)給定???0
2)要使xn?a??,解出N?N(?)3)取N,即N?.4)當(dāng)n?N時,有xn?a??
5)下結(jié)論。n!例2 證明 limn?0
n??nn!證:???0,要使n?0<?,nn!nn?111只要n?0=????
nnnnnn!11取 N?[],則當(dāng)n?N=[]時,有n?0??
n??n!∴l(xiāng)imn?0 n??n 例3 證明.limn???n?1?n?0 n?1?n??
?證:???0,要使只要111???,n?2
4?n?1?n2n1取N?[2]
則當(dāng)n?N時有n?1?n??, 4?∴l(xiāng)imn???n?1?n?0.2n?1? 例4 設(shè)q?1,證明等比數(shù)列1,q,q,?,qn?1,?的極限是0。
?? 證:???0???1?∵xn?0?qln?取自然對數(shù),解得∴n?1?,lnqln?n?1],則當(dāng)n?N時有xn?0?q?? 取N?[1?lnq limqn??n?1?0。
四.收斂數(shù)列的性質(zhì)
1.極限的唯一性
定理1 數(shù)列不能收斂于兩個不同的極限。2.有界性
(1)有界概念:數(shù)列xn,若?M?0,對一切xn有xn?M,稱xn有界。
(2)收斂數(shù)列的有界性
定理2 如果數(shù)列xn收斂,那么數(shù)列xn一定有界。
若xn無界?xn發(fā)散。xn有界,則不一定收斂。
如xn???1?n?1,即?1,1,?1,1,?,??1?n?1,?
∴數(shù)列有界是收斂的必要條件,非充分條件。3.收斂數(shù)列與子數(shù)列的關(guān)系
子數(shù)列:在數(shù)列?xn?中任意抽取無限多項并保持這些項在原數(shù)列中的次序,得到的一個數(shù)列為原數(shù)列?xn?的子數(shù)列。xn
k定理3 若?xn?收斂于a,則它的任一子數(shù)列也收斂,且極限也是a。
一個發(fā)散的數(shù)列也可能有收斂的子數(shù)列。?
小結(jié):本節(jié)介紹了數(shù)列極限的定義,理解利用定義證明數(shù)列的極限,知道收斂數(shù)列的有關(guān)性質(zhì)。
??
第三篇:高數(shù)1.1教案
第一章:函數(shù)與極限
教學(xué)目的 1。正確理解函數(shù)的概念,掌握函數(shù)的表示方法,并會建立簡單應(yīng)用問題中的函數(shù)關(guān)系式; 2. 正確理解函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性和有界性;
3.理解復(fù)合函數(shù)及分段函數(shù)的概念,了解反函數(shù)及隱函數(shù)的概念; 4. 掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形。教學(xué)重點(diǎn) 分段函數(shù),復(fù)合函數(shù),初等函數(shù)。教學(xué)難點(diǎn) 有界性,初等函數(shù)的判斷。教學(xué)內(nèi)容: 前言
名稱:高等數(shù)學(xué)
教學(xué)過程一學(xué)年
主要內(nèi)容:一元、多元函數(shù)微分學(xué)和積分學(xué)、矢量代數(shù)、空間解析幾何、無窮級數(shù)和微分方程。教學(xué)目的:掌握高等數(shù)學(xué)的基本知識,基本理論,基本計算方法,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯推理能力,辯證的思想方法,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)打下一定的基礎(chǔ),還要為學(xué)習(xí)專業(yè)的后繼課程準(zhǔn)備必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
第一節(jié):映射與函數(shù)
一、集合
1、集合概念
具有某種特定性質(zhì)的事物的總體叫做集合。組成這個集合的事物稱為該集合的元素 表示方法:用A,B,C,D表示集合;用a,b,c,d表示集合中的元素
1)A?{a1,a2,a3,??}
2)A?{xx的性質(zhì)P}
元素與集合的關(guān)系:a?A
a?A
一個集合,若它只含有有限個元素,則稱為有限集;不是有限集的集合稱為無限集。常見的數(shù)集:N,Z,Q,R,N+
元素與集合的關(guān)系:
A、B是兩個集合,如果集合A的元素都是集合B的元素,則稱A是B的子集,記作A?B。
如果集合A與集合B互為子集,則稱A與B相等,記作A?B 若作A?B且A?B則稱A是B的真子集??占?: ??A2、集合的運(yùn)算
并集A?B :A?B?{x|x?A或x?B} 交集A?B :A?B?{x|x?A且x?B}
差集
AB:AB?{x|x?A且x?B}
C全集I、E
補(bǔ)集A:
集合的并、交、余運(yùn)算滿足下列法則: 交換律、A?B?B?A
A?B?B?A 結(jié)合律、(A?B)?C?A?(B?C)
(A?B)?C?A?(B?C)
分配律
(A?B)?C?(A?C)?(B?C)
(A?B)?C?(A?C)?(B?C)對偶律
(A?B)c?Ac?Bc
(A?B)c?Ac?Bc 笛卡兒積A×B?{(x,y)|x?A且y?B}
3、區(qū)間和鄰域
開區(qū)間
(a,b)
閉區(qū)間
?a,b? 半開半閉區(qū)間
?a,b???a,b?
有限、無限區(qū)間
鄰域:U(a)
U(a,?)?{xa???x?a??}
a 鄰域的中心
?鄰域的半徑
去心鄰域
U(a,?)
左、右鄰域
二、映射
1.映射概念
定義
設(shè)X,Y是兩個非空集合,如果存在一個法則f,使得對X中的每一個元素x,按法則f,在Y中有唯一確定的元素y與之對應(yīng),則稱f為從X到Y(jié)的映射,記作
f:X?Y
其中y 稱為元素x的像,并記作f(x),即
y?f(x)
注意:1)集合X;集合Y;對應(yīng)法則f
2)每個X有唯一的像;每個Y的原像不唯一
3)單射、滿射、雙射
2、映射、復(fù)合映射
三、函數(shù)
1、函數(shù)的概念:
定義:設(shè)數(shù)集D?R,則稱映射f:D?R為定義在D上的函數(shù)
記為
y?f(x),x?D
自變量、因變量、定義域、值域、函數(shù)值
用f、g、?
函數(shù)相等:定義域、對應(yīng)法則相等
自然定義函數(shù);單值函數(shù);多值函數(shù)、單值分枝.例:1)y=2
2)y=x
?13)符號函數(shù) y??x?0?0 ??1x?0?
4)取整函數(shù) y??x?
(階梯曲線)5)分段函數(shù) y??x?0?2x?1?x0?x?1x?1
2、函數(shù)的幾種特性
1)函數(shù)的有界性(上界、下界;有界、無界)有界的充要條件:既有上界又有下界。注:不同函數(shù)、不同定義域,有界性變化。
2)函數(shù)的單調(diào)性(單增、單減)在x1、x2點(diǎn)比較函數(shù)值
f(x1)與f(x2)的大小(注:與區(qū)間有關(guān))
3)函數(shù)的奇偶性(定義域?qū)ΨQ、f(x)與f(?x)關(guān)系決定)
圖形特點(diǎn)(關(guān)于原點(diǎn)、Y軸對稱)
4)函數(shù)的周期性(定義域中成立:f(x?l)?f(x))
3、反函數(shù)與復(fù)合函數(shù)
反函數(shù):函數(shù)f:D?f(D)是單射,則有逆映射f函數(shù)與反函數(shù)的圖像關(guān)y?x于對稱
?1(y)?x,稱此映射f?1為f函數(shù)的反函數(shù)
復(fù)合函數(shù):函數(shù)u?g(y)定義域為D1,函數(shù)y?f(x)在D上有定義、且f(D)?D1。則u?g(f(x))?g?f(x)為復(fù)合函數(shù)。(注意:構(gòu)成條件)
4、函數(shù)的運(yùn)算
和、差、積、商(注:只有定義域相同的函數(shù)才能運(yùn)算)
5、初等函數(shù):
1)冪函數(shù):y?x
2)指數(shù)函數(shù):y?a
3)對數(shù)函數(shù) y?loga(x)
4)三角函數(shù)
y?sin(x),y
5)反三角函數(shù)
ax?cos(x),y?tan(x),y?cot(x)
y?arcsin(x),y?arccox)s(y?arctan(x)y?arccot(x)
以上五種函數(shù)為基本初等函數(shù)
6)雙曲函數(shù)
ex?e?xex?e?x??
shx
chx
22shxex?e?xthx??xchxe?e?x
注:雙曲函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性。
雙曲函數(shù)公式
sh(x?y)?shx?chy?chx?shysh(x?y)?shx?chy?chx?shych(x?y)?chx?chy?shx?shy ch(x?y)?chx?chy?shx?shyy?arshx反雙曲函數(shù):
y?archx y?arthx
第四篇:高數(shù)1.3教案
高
等
數(shù)
學(xué)
第三次課
教學(xué)內(nèi)容:函數(shù)的極限,無窮小,無窮大 教學(xué)目的:(1)正確了解函數(shù)極限的概念,了解用???(x?x0)與??X(x??)語言驗證函數(shù)極限的步驟。
(2)了解無窮小概念及其與函數(shù)極限的關(guān)系
(3)了解無窮小與無窮大的關(guān)系,函數(shù)的左右極限與函數(shù)極限的關(guān)系 教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)極限的???定義、無窮小的概念 教學(xué)難點(diǎn):函數(shù)極限的???定義 教學(xué)關(guān)鍵:函數(shù)極限的???定義 教學(xué)過程:
一、由數(shù)列極限引入函數(shù)極限
根據(jù)自變量情況的不同,函數(shù)的極限分為兩類:
(x??)(1)自變量趨于無窮大的函數(shù)的極限(2)自變量趨于有限值的函數(shù)極限(x?x0)
二、定義
1、自變量趨于有限值的函數(shù)極限(x?x0)
定義:設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0的某一去心鄰域內(nèi)有定義。如果存在常數(shù)A,對于任意給定的正數(shù)?(無論多么?。偞嬖谡龜?shù)?,使得當(dāng)x滿足不等式0?|x?x0|??時,對應(yīng)的函數(shù)值f(x)都滿足不等式|f(x)?A|??,那么常數(shù)A就叫做函數(shù)f(x)當(dāng)(x?x0)時的極限,記做x?x0limf(x)?A或f(x)?A(當(dāng)x?x0)
說明:
1、對于給定的??0,?不唯一
2、f(x)在x0有無極限與有無定義無關(guān)
(2x?3)?5 例
1、limx?1證明:???0,要使|2x?3?5|??,?|2x?3?5|?2|x?1|,?只要2|x?1|??,即|x?1|?例
2、證明極限limx?4
x?22?2,????0,取???2當(dāng)0?|x?1|??時有|2x?3?5|??,得證。
證明:??0,要使|x?4|?? 2考慮x?2時x2的變化趨勢,故不妨設(shè)1 ??只要5|x?2|??,即|x?2〈| 5?????0,取??min{1,},當(dāng)0?|x?2|??時,有|x2?4|???得證 5左極限與右極限 (1)當(dāng)x從x0的左邊趨于x0時,f(x)?A,則稱A為f(x)當(dāng) x?x0的左極限,記作x?x0?limf(x)?A或f(x0?0)?A 第 1 頁 2013-4-11 徐屹 高 等 數(shù) 學(xué) (2)當(dāng)x從x0的右邊趨于x0時,f(x)?A,則稱A為f(x)當(dāng) x?x0的右極限,記作x?x0?limf(x)?A或f(x0?0)?A x?x0?f(x0?0)?A 結(jié)論:limf(x0)?A?f(x0?0)(x??) 2、自變量趨于無窮大時函數(shù)的極限x??的三種情況:x??? (x?0) x??? (x?0) x?? (|x|??) 定義:設(shè)函數(shù)f(x)當(dāng)|x|大于某一正數(shù)時有定義,如果存在常數(shù)A,對于任意給定的正數(shù)?(無論它多?。?,總存在著正數(shù)X,使得當(dāng) x滿足不等式|x|>X時,對應(yīng)的函數(shù)值f(x)都滿足不等式 |f(x)?A|??,那么常數(shù)A就叫做函數(shù)f(x)當(dāng)x??時的極限,記作 limf(x)?A,或f(x)?A(當(dāng)x??) x??定義:設(shè)函數(shù)f(x)當(dāng)x大于某一正數(shù)時有定義,如果存在常數(shù)A,對于任意給定的正數(shù)?(無論它多小),總存在著正數(shù)X,使得當(dāng) x滿足不等式x>X時,對應(yīng)的函數(shù)值f(x)都滿足不等式 |f(x)?A|??,那么常數(shù)A就叫做函數(shù)f(x)當(dāng)x???時的極限,記作 x???limf(x)?A,或f(x)?A(當(dāng)x???) 說明:類似可以定義函數(shù)的左極限 sinx?0 x??xsinxsinxsinx1?0|??,?|?0|?||?證明:???0,要使| xxx|x|11?只要??,即|x|? |x|?1sinx????0,取X?當(dāng)|x|?X時有,|?0|?? 所以得證 ?x例:利用極限定義證明lim 三、函數(shù)極限的性質(zhì) 1、(唯一性)如果limf(x)存在,則此極限唯一。 x?x02、(局部有界性)如果limf(x)=A,那么存在常數(shù)M>0,和??0,使得當(dāng)0?|x?x0|??時有x?x0|f(x)|?M 證明:因為limf(x)=A,所以取x?x0??1,則???0,當(dāng)0?|x?x0|??時,有|f(x)?A|?1?|f(x)|?|f(x)?A|?|A|?|A|?1 記M=|A|?1,則得證 3、(局部保號性)如果limf(x)=A而且A>0(或A<0),那么存在常數(shù)??0,使得當(dāng) x?x00?|x?x0|??時,有f(x)>0(或f(x)?0)徐屹 第 2 頁 2013-4-11 高 等 數(shù) 學(xué) 說明:由此定理可以得到更強(qiáng)的結(jié)論: 如果limf(x)=A(A?0),那么就存在著x0的某一去心鄰域U(x0),當(dāng)x?U(x0)時,就有x?x0oo|A| 20f(x)?0),而且limf(x)?A,推論:如果x0的某一去心鄰域內(nèi)f(x)?(或那么A?0或(A?0)|f(x)|?x?x0函數(shù)極限與數(shù)列極限的關(guān)系:如果limf(x)存在,{xn}為函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)任一收斂于x0的數(shù)x?x0列,且滿足:x?x0(n?N?),那么相應(yīng)的函數(shù)值數(shù)列{f(xn)}必收斂,且limf(xn)?limf(x) n??x?x0證明:設(shè)limf(x)=A,則???0,???0,當(dāng)0?|x?x0|??時有,|f(x)?A|,x?x0又因limxn?x0,故對??0,?N,當(dāng)n?N時,有|xn?x0|?? n??由假設(shè),xn?x0,。故當(dāng)n?N時,0?|x?x0|??,從而|f(xn)?A|??,即limf(xn)?A n?? 四、無窮小與無窮大 1、無窮?。喝绻瘮?shù)f(x)當(dāng)x?x0或(x??)時的極限為零,那么稱函數(shù)f(x)為當(dāng)x?x)時的無窮小。0或(x??如x?0時:x2,sinx,tgx,1?cosx為無窮小 如x??時,,e1x?x2為無窮小 說明:1任何一個非零常數(shù)都不是無窮小量 2一個函數(shù)是否為無窮小量,與自變量的變化趨勢有關(guān) 定理 1、在自變量的同一變化過程x?x0或(x??)中,函數(shù)f(x)具有極限A的充分必要條件是f(x)=A+?,其中?是無窮小。 2、無窮大 設(shè)函數(shù)f(x)在x0的某一去心鄰域有定義(或|x|大于某一正數(shù)時有定義)。如果對于任意給定的正數(shù)M,總存在正數(shù)?(或正數(shù)X),只要x適合不等式0?|x?x0|??(或|x|?X),對應(yīng)的函數(shù)值f(x)總滿足不等式|f(x)|?M,則稱函數(shù)f(x)為當(dāng)x?x0(或x??)時的無窮大。注意:無窮大與很大數(shù)的區(qū)別 3、無窮小與無窮大的關(guān)系 定理:在同一變化過程中,如果f(x)為無窮大,則 1為無窮?。悍粗?,如果f(x)為無窮小,且f(x)f(x)?0,則1為無窮大 f(x)2例:當(dāng)x?0時,x?5為無窮小,1為無窮大。2x?5說明:此定理只使用于同一變化過程。 徐屹 第 3 頁 2013-4-11 高數(shù)求極限方法小結(jié) 高等數(shù)學(xué)是近代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一門學(xué)科。在從初等數(shù)學(xué)這種靜態(tài)的數(shù)量關(guān)系的分析到高等數(shù)學(xué)這種對動態(tài)數(shù)量關(guān)系的研究這一發(fā)展過程中,研究對象發(fā)生了很大的變化。也正是在這一背景下,極限作為一種研究事物動態(tài)數(shù)量關(guān)系的方法應(yīng)運(yùn)而生。極限,在學(xué)習(xí)高數(shù)中具有至關(guān)重要的作用。眾所周知,高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)是微積分,而極限又是微積分的基礎(chǔ),我們不難從此看出極限與高等數(shù)學(xué)之間的相關(guān)性。同時根限又將高等數(shù)學(xué)各重要內(nèi)容進(jìn)行了統(tǒng)一,在高等數(shù)學(xué)中起到了十分重要的作用。極限的概念是高等數(shù)學(xué)中最重要也是最基本的概念之一。作為研究分析方法的重要理論基礎(chǔ),它是研究函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和定積分的工具,極限的思想和方法也是微積分中的關(guān)鍵內(nèi)容。在理解的基礎(chǔ)上,熟練掌握求極限的方法,能夠提高高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能力。下面,我總結(jié)了一些求極限的方法: 一、幾種常見的求極限方法 1、帶根式的分式或簡單根式加減法求極限: 1)根式相加減或只有分子帶根式:用平方差公式,湊平方(有分式又同時出現(xiàn)未知數(shù)的不同次冪:將未知數(shù)全部化到分子或分母的位置。) 2)分子分母都帶根式:將分母分子同時乘以不同的對應(yīng)分式湊成完全平方式。 2、分子分母都是有界變量與無窮大量加和求極限: 分子分母同時除以該無窮大量以湊出無窮小量與有界變量的乘積結(jié)果還是無窮小量。 3、等差數(shù)列與等比數(shù)列求極限:用求和公式。 4、分母是乘積分子是相同常數(shù)的n項的和求極限:列項求和。 5、分子分母都是未知數(shù)的不同次冪求極限:看未知數(shù)的次冪,分子大為無窮大,分子小為無窮小或須先通分。 6、利用等價無窮小代換: 這種方法的理論基礎(chǔ)主要包括:(1)有限個無窮小的和、差、積仍是無窮小。 (有界函數(shù)與無窮小的乘積仍是無窮小。(3)非零無窮小與無窮大互為倒數(shù)。(等價無窮小代換(當(dāng)求兩個無窮小之比的極限時,分子與分母都可用等價無窮代替。)(5)只能在乘除時使用,但并不是在加減時一定不能用,但是前提必須證明拆開時極限依然存在。)還有就是,一些常用的等價無窮小換 7、洛必達(dá)法則:(大題目有時會有提示要你使用這個法則) 首先它的使用有嚴(yán)格的前提?。。?! 1、必須是X趨近而不是N趨近!?。。ㄋ援?dāng)求數(shù)列極限時應(yīng)先轉(zhuǎn)化為相應(yīng)函數(shù)的極限,當(dāng)然,n趨近是x趨近的一種情況而已。還有一點(diǎn),數(shù)列的n趨近只可能是趨近于正無窮,不可能是負(fù)無窮) 2、必須是函數(shù)導(dǎo)數(shù)存在!?。。偃绺嬖V你g(x),但沒告訴你其導(dǎo)數(shù)存在,直接用勢必會得出錯誤的結(jié)果。) 3、必須是0/0型或無窮比無窮型?。?!當(dāng)然,還要注意分母不能為零。洛必達(dá)法則分為三種情況: 1、0/0型或無窮比無窮時候直接用 2、0乘以無窮 無窮減無窮(應(yīng)為無窮大與無窮小成倒數(shù)關(guān)系)所以,無窮大都寫成無窮小的倒數(shù)形式了。通項之后就能變成1中的形式了。3、0的0次方 1的無窮次方 對于(指數(shù)冪數(shù))方程,方法主要是取指數(shù)還是對數(shù)的方法,這樣就能把冪上的函數(shù)移下來,就是寫成0與無窮的形式了。 (這就是為什么只有三種形式的原因) 8.泰勒公式 (含有e的x次方的時候,尤其是含有正余弦的加減的時候,特別要注意?。。。?/p> E的x展開 sina展開 cosa展開 ln(1+x)展開 對題目簡化有很大幫助 泰勒中值定理:如果函數(shù)f(x)在含有n的某個區(qū)間(a,b)內(nèi)具有直到n+1階導(dǎo)數(shù),則對任意x屬于(a,b),有: F(x)=f(x0)+ + + ………… + +Rn(X) 其中Rn(X)=。。。。。這里的 ke see 是介于x與x0之間的某個值。 9、夾逼定理 這個主要介紹的是如何用之求數(shù)列極限,主要看見極限中的通項是方式和的形式,對之縮小或擴(kuò)大。 10、無窮小與有界函數(shù)的處理方法 面對復(fù)雜函數(shù)的時候,尤其是正余弦的復(fù)雜函數(shù)與其他函數(shù)相乘的時候,一定注意用這個方法。 面對非常復(fù)雜的函數(shù) 可能只需要知道他的范圍結(jié)果就出來了?。?! 11、等比等差數(shù)列公式的應(yīng)用(主要對付數(shù)列極限) (q絕對值要小于1) 12、根號套根號型:約分,注意?。e約錯了 13、各項拆分相加:(來消掉中間的大多數(shù))(對付的還是數(shù)列極限) 可以使用待定系數(shù)法來拆分化簡函數(shù)。 14、利用兩個重要極限 這兩個極限很重要。。對第一個而言是當(dāng)X趨近于0的時候sinx比上x的值,第二個x趨近于無窮大或無窮小都有對應(yīng)的形式 15、利用極限的四則運(yùn)算法則來求極限 16、求數(shù)列極限的時候可以將其轉(zhuǎn)化為定積分來求。 17、利用函數(shù)有界原理證明極限的存在性,利用數(shù)列的逆推求極限 (1)、單調(diào)有界數(shù)列必有極限 (2)、單調(diào)遞增且有上界的數(shù)列必有極限,單調(diào)遞減且有下界的數(shù)列必有極限。 18、直接使用1求導(dǎo)的定義求極限 當(dāng)題目中告訴你F(0)=0,且F(x)的導(dǎo)數(shù)為0時,就暗示你一定要用導(dǎo)數(shù)的定義:、(1)、設(shè)函數(shù)y=f(x)在x0的某領(lǐng)域內(nèi)有定義,當(dāng)自變量在x在x0處取得增量的他x 時,相應(yīng)的函數(shù)取得增量 的他y=f(的他x+x0)-f(x0)。如果 的他y與 的他x之比的極限存在,則稱函數(shù)y=f(x)在x0處可導(dǎo)并稱這個極限為這個函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。 (2)、在某點(diǎn)處可導(dǎo)的充分必要條件是左右導(dǎo)數(shù)都存在且相等。 19、數(shù)列極限轉(zhuǎn)化為函數(shù)極限求解 數(shù)列極限中是n趨近,面對數(shù)列極限時,先要轉(zhuǎn)化為x趨近的情況下的極限,當(dāng)然n趨近是x趨近的一種形式而已,是必要條件。(還有數(shù)列的n當(dāng)然是趨近于正無窮的)第五篇:高數(shù)論文