第一篇:高數(shù)極限習(xí)題
第二章 導(dǎo)數(shù)與微分
典型例題分析
客觀題
例 1 設(shè)f(x)在點(diǎn)x0可導(dǎo),a,b為常數(shù),則limf(x0?a?x)?f(x0?b?x)?xab?x?0?()
f?(x0)Aabf?(x0)
B(a?b)f?(x0)
C(a?b)f?(x0)
D
答案 C
解
f(x0?a?x)?f(x0?b?x)lim??x?0?x[f(x0?a?x)?f(x0)]?[f(x0?b?x)?f(x0)]?lim? ?x?0?x
f(x0?b?x)?f(x0)f(x0?a?x)?f(x0)?blim
?alim
?x?0?x?0b?xa?x
?(a?b)f?(x0)
例2(89303)設(shè)f(x)在x?a的某個(gè)鄰域內(nèi)有定義,則f(x)在x?a處可導(dǎo)的一個(gè)充分條件是()1????f(a?2h)?f(a?h)(A)limh?f?a???f(a)?存在(B)lim存在h?0h???hh????(C)limf(a?h)?f(a?h)2hh?0存在(D)limf(a)?f(a?h)h存在h?0答案 D
解題思路
(1)對(duì)于答案(A),不妨設(shè)
1h??x,當(dāng)h???時(shí),?x?0,則有
?1?f(a??x)?f(a)???limh?f?a???f(a)??lim存在,這只表明f(x)在x?a處h????x?0h??x???右導(dǎo)數(shù)存在,它并不是可導(dǎo)的充分條件,故(A)不對(duì).?(2)對(duì)于答案(B)與(C),因所給極限式子中不含點(diǎn)a處的函數(shù)值f(a),因此與導(dǎo)數(shù)概念不相符和.例如,若取
?1,x?af(x)??
0,x?a?則(B)與(C)兩個(gè)極限均存在,其值為零,但limf(x)?0?f(a)?1,從而f(x)在x?ax?a處不連續(xù),因而不可導(dǎo),這就說明(B)與(C)成立并不能保證f?(a)存在,從而(B)與(C)也不對(duì).(3)記?x??h,則?x?0與h?0是等價(jià)的,于是 limf(a)?f(a?h)hh?0??limf(a?h)?f(a)hh?0?limf(a?h)?f(a)?h
h?0?x所以條件D是f?(a)存在的一個(gè)充分必要條件.例3(00103)設(shè)f(0)?0,則f(x)在點(diǎn)x?0可導(dǎo)的充要條件為()?x?0?limf(a??x)?f(a)?f?(a)(A)lim1h1h2h?0f(1?cosh)存在(B)lim1h1hh?0f(1?e)存在
h(C)limh?02f(h?sinh)存在(D)limh?0?f(2h)?f(h)?存在
答案 B
解題思路
(1)當(dāng)h?0時(shí), 1?coshhh?02limf(1?cosh)h2h?0?lim2f(1?cosh)?f(0)h2?1.所以如果f?(0)存在,則必有
?limf(1?cosh)?f(0)1?coshh?0?lim1?coshh2h?0若記u?1?cosh,當(dāng)h?0時(shí),u?0,所以
f(1?cosh)?f(0)f(u)?f(0)lim?lim?f?(0)h?0h?01?coshu于是
?limf(1?cosh)h2h?0?12f?(0)
1h2這就是說由f?(0)存在能推出limh?0f(1?cosh)存在.?h0,而不是u?0,因此 但是由于當(dāng)h?0時(shí),恒有u?1?cos?1f(x)?f(0)f??(0)?limlim2f(1?cosh)存在只能推出存在,而不能推出f?(0)h?0hx?0x存在.?
(2)當(dāng)h?0時(shí), 1?e??h?o(h),于是
hlimf(1?e)hhh?0?limf(?h?o(h))?f(0)hh?0??limf(?h?o(h))?f(0)?h?o(h)
h?0 由于當(dāng)h?0時(shí), ?h?o(h)既能取正值,又能取負(fù)值,所以極限limf(?h?o(h))?f(0)?h?o(h)h?0存在與limf(h)?f(0)hh?0?f?(0)存在是互相等價(jià)的.因而
極限lim1hh?0hf(1?e)存在與f?(0)存在互相等價(jià).(3)當(dāng)h?0時(shí), 用洛比塔法則可以證明limlimf(h?sinh)h2h?0,所以 6hf(h?sinh)?f(0)h?sinh?lim?lim?h 3h?0h?0h?sinhhh?03h?sinh?1由于h?0,于是由極限limf(h?sinh)?f(0)h?sinhh?0?limh?sinhh3h?0?h存在未必推出h?sinh(4)f(x)在點(diǎn)x?0可導(dǎo)一定有(D)存在,但(D)存在不一定f(x)在點(diǎn)x?0可導(dǎo).h?0limf(h?sinh)?f(0)也存在,因而f?(0)未必存在.例 4(98203)函數(shù)f(x)?(x?x?2)|x?x|有()個(gè)不可導(dǎo)點(diǎn)
(A)0(B)1(C)2(D)3
答案 C
解題思路 當(dāng)函數(shù)中出現(xiàn)絕對(duì)值號(hào)時(shí),不可導(dǎo)的點(diǎn)就有可能出現(xiàn)在函數(shù)的零點(diǎn),因?yàn)楹瘮?shù)零點(diǎn)是分段函數(shù)的分界點(diǎn).因此需要分別考察函數(shù)在點(diǎn)x0?0,x1?1,x2??1考察導(dǎo)數(shù)的存在性.解 將f(x)寫成分段函數(shù):
23?(x2?2?(xf(x)??2?(x?(x2??x?2)x(1?x),?x?2)x(x?1),?x?2)x(1?x),?x?2)x(x?1),2222x??1,?1?x?0,0?x?1,1?x.(1)在x0?0附近,f(x)寫成分段函數(shù):
22?x(x?x?2)(x?1),x?0?23 f(x)?(x?x?2)|x?x|??22??x(x?x?2)(1?x),x?0容易得到
f(x)?f(0)22?f?(0)?lim?lim(x?x?2)(x?1)?2
??x?0x?0xf(x)?f(0)22f??(0)?lim?lim(x?x?2)(1?x)??2
??x?0x?0x由于f??(0)?f??(0),所以f?(0)不存在.(2)在x1?1附近,f(x)寫成分段函數(shù):
2?x(1?x)(x?x?2)(1?x),x?1?23f(x)?(x?x?2)|x?x|??
2??x(1?x)(x?x?2)(x?1),x?1f(x)?f(1)2?f?(1)?lim?limx(1?x)(x?x?2)??4
??x?1x?1x?1f(x)?f(1)2f??(1)?lim?limx(1?x)(x?x?2)??4
??x?1x?1x?1由于f??(1)?f??(1),所以f?(1)不存在.(3)在x2??1附近,f(x)寫成分段函數(shù):
2?x(1?x)(x?x?2)(x?1),x??1?23f(x)?(x?x?2)|x?x|??
2??x(1?x)(x?x?2)(x?1),x??1f??(?1)?limf(x)?f(?1)?x??1x?0x?1由于f??(?1)?f??(?1)?0,所以f?(?1)存在.x??1??f??(?1)?limx?1f(x)?f(?1)??limx??1?x(x?1)(x22?x?2)?0
?limx(x?1)(x?x?2)?0
綜合上述分析,f(x)有兩個(gè)不可導(dǎo)的點(diǎn).例5(95103)設(shè)f(x)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù),F(x)?f(x)?(1?|sinx|),則f(0)?0是F(x)在x?0處可導(dǎo)的()
(A)必要但非充分條件
(B)充分但非必要條件
(C)充分且必要條件
(D)既非充分也非必要條件
答案 C
分析 從F(x)在x?0的導(dǎo)數(shù)定義著手.將F(x)?f(x)?(1?|sinx|)?f(x)?f(x)?|sinx| 解
F(x)?F(0)f(x)?f(0)f(x)|sinx|?f(0)|sin0|?lim?limF??(0)?lim
x?0x?0x?0x?0x?0x?0
?f?(0)?f(0)
f(x)?f(0)f(x)|sinx|?f(0)|sin0|F(x)?F(0)?lim?limF??(0)?lim
???x?0x?0x?0x?0x?0x?0?f?(0)?f(0)
于是推知F??(0)?F??(0)的充分必要條件是f(0)?0.??? 例6(92103)設(shè)函數(shù)f(x)?3x?x|x|,則使f32(n)(0)存在的最高階數(shù)n?().(A)0
(B)1(C)
2(D)3
答案 C
解題思路 應(yīng)先去掉f(x)中的絕對(duì)值,將f(x)改寫為分段函數(shù)
?2x3 f(x)?3x?x|x|??3?4x32x?0x?0x?0x?0
?2x3 解 由f(x)?3x?x|x|??3?4x32
?6x2得f?(x)??2?12xx?0x?0
?12x且f??(x)???24x又f??(0)?limx?0??12 f???(x)??x?0?24x?0x?0x?0
f(x)?f(0)x?0?limx?02x?0?3x?0?0,f??(0)?limf(x)?f(0)?x?0x?0?limx?04x?0?3x?02?0
所以f?(0)存在.f???(0)?limf?(x)?f?(0)?x?0x?0??limx?06x?0?x?012x??0 ?0?0 f???(0)?limf?(x)?f?(0)x?02?limx?0x?0x?0所以f??(0)存在.f????(0)?limf??(x)?f??(0)?x?0x?0??limx?012x?0?x?0??12
x?0即f????(0)?f????(0).因而使fx?0f????(0)?limf??(x)?f??(0)?24
x?0(n)(0)存在的最高階數(shù)是2.x?0?lim24x?0
例7 f(x)?cos|x|?x2|x|存在的最高階導(dǎo)數(shù)的階數(shù)等于()
A
0
B 1
C 2
D 3 答案 C 解題思路 注意cos|x|?cosx,所以只需考察x|x|在點(diǎn)x?0的情況.例8(96203)設(shè)??0,f(x)在區(qū)間(??,?)內(nèi)有定義,若當(dāng)x?(??,?)時(shí),恒有f(x)?x,則x?0必是f(x)的()
(A)間斷點(diǎn),(B)連續(xù)而不可導(dǎo)的點(diǎn),(C)可導(dǎo)的點(diǎn),且2f'(0)?0
(D)可導(dǎo)的點(diǎn),且f'(0)?0
答案
C
解 由題目條件易知f(0)?0,因?yàn)?/p>
|所以由夾逼定理
f(x)?f(0)x|?|f(x)xf(x)x|?|x2x|
2lim|x?0f(x)?f(0)x|?lim|x?0|?lim|x?0xx|?0
于是f?(0)?0.?1?e?x?,x?0, 則f?(0)為()
例9(87103)設(shè)f(x)??x?0,x?0.?
1(A)0
(B)
(C)1
(D)?1
2答案
(C)
解題思路
因f(x)為分段函數(shù),故它在分段點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)應(yīng)按導(dǎo)數(shù)的定義,又由于是未定式,可用洛必達(dá)法則求極限.200型解
1?e f?(0)?lim?x2f(x)?f(0)x?0u?limx?0x?0xx?0?0?lim1?ex?x2x?02?x
2當(dāng)u?0時(shí),e ?1與u是等價(jià)無窮小,所以當(dāng)x?0時(shí),1?e與x是等價(jià)無窮小.因而
2lim1?ex?x2x?02?1
12,則?x?0時(shí),f(x)在x0處的微分dy與
例10(88103)設(shè)f(x)可導(dǎo)且f?(x0)??x比較是()的無窮小.(A)等價(jià)(B)同階(C)低階(D)高階
答案 B
解題思路
根據(jù)y?f(x)在x?x0處的微分的定義:dy?f?(x0)?x.?x12 解 lim?lim?,可知dy與?x是同階的無窮小.?x?0?x?x?0?x21??xsin,x?0
例11(87304)函數(shù)f(x)??在x?0處()x?x?0?0,dy
(A)連續(xù),且可導(dǎo)
(B)連續(xù),不可導(dǎo)
(C)不連續(xù)
(D)不僅可導(dǎo),導(dǎo)數(shù)也連續(xù)
答案 B
解題思路
一般來說,研究分段函數(shù)在分段點(diǎn)處的連續(xù)性時(shí),應(yīng)當(dāng)分別考察函數(shù)的左右極限;在具備連續(xù)性的條件下,為了研究分段函數(shù)在分界點(diǎn)處可導(dǎo)性,應(yīng)當(dāng)按照導(dǎo)數(shù)定義,或者分別考察左右導(dǎo)數(shù)來判定分段函數(shù)在分段點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)是否存在.因此,本題應(yīng)分兩步:(1)討論連續(xù)性;(2)討論可導(dǎo)性.解(1)討論函數(shù)在點(diǎn)x?0處的連續(xù)性
1?0?f(0),可知函數(shù)f(x)在點(diǎn)x?0處是連續(xù)的.由于limf(x)?limxsinx?0x?0x
(2)討論函數(shù)在點(diǎn)x?0處的可導(dǎo)性
1xsin?0f(x)?f(0)1x?lim?limsin
由于lim不存在,所以,函數(shù)f(x)在點(diǎn)
x?0x?0x?0x?0xxx?0處不可導(dǎo).??x
例12 設(shè)f(x)????p必須滿足()p1sin01x,x?0,x?0 在點(diǎn)x?0可導(dǎo),但是f?(x)導(dǎo)數(shù)在點(diǎn)x?0不連續(xù),則
A0?p?1
B1?p?2
C0?p?2
D1?p?答案 B
解題思路
(1)當(dāng)p?1時(shí),下述極限不存在: x因此f?(0)不存在.當(dāng)p?1時(shí), x?0limf(x)?f(0)xsin?limx?0p1x?limxp?1sin1
x?0xxx所以f?(0)?0.x?0limf(x)?f(0)xsin?limx?0p1x?limxp?1sin1?0
x?0xx這就是說,只有當(dāng)p?1時(shí), f?(0)才存在,所以選項(xiàng)A,C可以被排除.(2)當(dāng)p?1時(shí)
0,x?0?? f?(x)??11p?1p?2sin?xcos,x?0?pxxx?當(dāng)且僅當(dāng)p?2?0,即p?2時(shí),limf?(x)?0?f?(0),所以當(dāng)且僅當(dāng)1?p?2時(shí),x?0f(x)在點(diǎn)x?0可導(dǎo),但是f?(x)在點(diǎn)x?0不連續(xù).例13(95403)設(shè)f(x)可導(dǎo),且滿足條件limf(1)?f(1?x)2x12x?0??1,則曲線y?f(x)在(1,f(1))處的切線斜率為()(A)2,(B)?2,(C),(D)?1
答案 B
解 記?u??x,則有
f(1)?f(1?x)1f(1??u)?f(1)1lim?lim?f?(1)x?02x2?u?0?u2
例1
4設(shè)y?ln(1?2x),則y
(A)(10)?()
9!(1?2x)10
(B)?9!(1?2x)10
(C)10!?2910(1?2x)
(D)?9!?21010(1?2x)
答案 D
解題思路
求高階導(dǎo)數(shù)的一般方法是: 先求出一階、二階、三階導(dǎo)數(shù);找出規(guī)律,即可寫出高階導(dǎo)數(shù).?2y??, 1?2x?21y???(?2)(?1)?(?2)(?1)(?2)
22(1?2x)(1?2x)y????(?2)(?1)(?2)(?2)?2(1?2x)3
y(10)??9!?21010(1?2x).例17
(90103)設(shè)函數(shù)f(x)有任意階導(dǎo)數(shù),且f?(x)?f(x),則f(n)(x)?(n?1),(n?2).n?1(A)n!f(x)(B)nf(x)(C)f2n(x)(D)n!f2n(x)
答案 A
解題思路 這是一個(gè)求高階導(dǎo)數(shù)的問題,涉及到求抽象函數(shù)的導(dǎo)數(shù).解
由f(x)有任意階導(dǎo)數(shù)且f?(x)?f(x),可知
2f??(x)?f(x)3????2f(x)?f?(x)?2f(x)?f????f(x)??2f(x)??3?2f(x)?f?(x)?3!f2(n)n?12(x)?2f(x),(x)
34依此由歸納法可知 f(x)?n!f(x)
注意(1)當(dāng)n?1,n?2時(shí)雖然(B)也正確,但當(dāng)n?2就不正確了,所以將(B)排除之;
?222(2)在求導(dǎo)數(shù)f(x)時(shí),可將函數(shù)f(x)看成是由y?t與t?f(x)復(fù)合而成的,??????(t)??f?(x)?2t?f?(x)?2f(x)?f?(x).?(初學(xué)者可能會(huì)這樣做:?f(x)??2f(x),后面丟掉一個(gè)因子f?(x).則根據(jù)復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,故f(x)222
例18(91303)若曲線y?x?ax?b和2y??1?xy在點(diǎn)(1,?1)處相切,其中
23a,b是常數(shù),則()(A)a?0,b??
2(B)a?1,b??3
(C)a??3,b?
1(D)a??1,b??1
答案 D
解題思路
兩曲線在某點(diǎn)相切就是指兩曲線在此公共點(diǎn)處共一條切線,從而兩曲線的斜率也應(yīng)相等.解
曲線y?x?ax?b在點(diǎn)(1,?1)處的斜率是
2k1?(x?ax?b)?2x?1?(2x?a)x?13?2?a
另一條曲線是由隱函數(shù)2y??1?xy確定,該曲線在點(diǎn)(1,?1)處的斜率可以由隱函數(shù)求導(dǎo)數(shù)得到: 對(duì)于方程2y??1?xy兩邊求導(dǎo)得到2y??3xyy??y,解出y?得到此曲線在點(diǎn)(1,?1)處的斜率為
k2?y?x?1y??1323?y322?3xy?1
x?1y??12令k1?k2,立即得到a??1.再將a??1,x?1,y??1代入y?x?ax?b中得出b??1.例19設(shè)f(x),g(x)定義在(?1,1),且都在x?0處連續(xù),若?g(x)?x?0f(x)??x,則()?x?0?2(A)limg(x)?0且g'(0)?0,(B)limg(x)?0且g'(0)?1
x?0x?0(C)limg(x)?1且g'(0)?0
(D)limg(x)?0且g'(0)?2
x?0x?0 答案 D
解題思路 分析函數(shù)f(x)的表達(dá)式,并運(yùn)用f(x)在x?0處連續(xù)這一關(guān)鍵條件.解 既然f(x)在x?0處連續(xù),于是必有l(wèi)imf(x)?limx?0g(x)xx?0?2,于是必有l(wèi)img(x)?0.于是又有g(shù)?(0)?limx?0g(x)?g(0)xx?0?limg(x)xx?0?2.?1?cosx? 例 20(99103)設(shè)f(x)??x2?xg(x)?x?0x?0 其中g(shù)?(x)是有界函數(shù),則f(x)在x?0處()(A)極限不存在(B)極限存在,但不連續(xù)
(C)連續(xù),但不可導(dǎo)(D)可導(dǎo)
答案 D
解題思路
若能首先判定f(x)在x?0處可導(dǎo),則(A)、(B)、(C)均可被排除.解
x f??(0)?lim21f(x)?f(0)?x?0x?0x2?limx?01?cosx?3?limx?02?3?limx?0x2?x)
2x22?0
(x?0時(shí)1?cosx~ f??(0)?lim2f(x)?f(0)?x?0xx?0由于f(x)在x?0點(diǎn)的左導(dǎo)數(shù)等于右導(dǎo)數(shù),因而 f(x)在x?0處可導(dǎo).x?0x?0??limxg(x)2?limxg(x)?0(g(x)是有界函數(shù))
? 例21 設(shè)f(x)?sinx,則(f(f(x)))??()A.cos(sinx)cosx B.sin(sinx)cosx C.cos(cosx)sinx D.sin(cosx)sinx
答案 A
例 22 設(shè)f(x)是可導(dǎo)函數(shù),則()A.若f(x)為奇函數(shù),則f?(x)為偶函數(shù)B.若f(x)為單調(diào)函數(shù)C.若f(x)為奇函數(shù),則f?(x)為奇函數(shù)D.若f(x)為非負(fù)函數(shù) 答案 A
解題思路 根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義,利用函數(shù)的奇性.解 由于f(?u)??f(u),所以 ,則f?(x)為單調(diào)函數(shù) ,則f?(x)為非負(fù)函數(shù)
f?(x)?limlimf(x??x)?f(x)?xf[?x?(??x)]?f(?x)?x?0?lim?f(?x??x)?f(?x)?x
?x?0??x因此f?(x)為偶函數(shù).?x?0?f?(?x)例23 設(shè)y?esinsin22x,則dy?()sin2 B.2eA.esinx C.2e 答案 D
解題思路 運(yùn)用復(fù)合函數(shù)微分法
例 24 設(shè)f?(0)存在,lim(1?x?0xxsin2xsincosx D.e2xsin2x
1?cosf(x)sinx1)x?e,則f?(0)?()A.0 B.1 C.答案 C
解 由 C.e
lim(1?x?01?cosf(x)sinx1)x?e
可以知道當(dāng)x?0時(shí),有
lim(參閱第一章1.5的例2)
x?011?cosf(x)??1 xsinxf2當(dāng)x?0時(shí),sinx與x是等價(jià)無窮小,1?cosf(x)與
(x)2是等價(jià)無窮小.于是
f(x)11?cosf(x)1lim??lim?1 2x?0xx?0sinx2x又因?yàn)閒?(0)存在,所以此式又推出 f?(0)?limf(x)xx?02?2.1?,x?0?arctan 例 25 設(shè)f(x)?? 在點(diǎn)x?0可導(dǎo),則()x?ax?b,x?0?A.a?1,b??2 B.a?1,b?0 C.a??1,b???2 D.a??1,b??2
答案D
解題思路 先考察函數(shù)在點(diǎn)x?0左右極限,確定連續(xù)性,再考察左右導(dǎo)數(shù).由可微性最終確定a,b.解
1???,所以b??.(1)limf(x)?lim(ax?b)?b,limf(x)?limarctan??x?0x?0x22x?0x?0??于是f(0)??2.(2)f??(0)?a,f??(0)?limx?0f(x)?f(0)?arctan?limx?0?1xx??2
xarctan1xx??2: 以下需要用洛比塔法則求極限limx?0?
arctanlimx?0?1x??2?lim?(arctan1xx???2)??limx?0??1x2xx?0于是由f??(0)?f??(0)推出a??1
?1??1
例26.(93303)若f(x)??f(?x),且在(0,??)內(nèi)f?(x)?0,f??(x)?0,則f(x)在(??,0)內(nèi)必有
(A)f?(x)?0,f??(x)?0(B)f?(x)?0,f??(x)?0
(C)f?(x)?0,f??(x)?0(D)f?(x)?0,f??(x)?0 答案 C
解體思路 所給函數(shù)顯然是奇函數(shù),因此f?(x)是偶函數(shù),f??(x)是奇函數(shù).解 由f?(x)?0,x?(0,??)知f?(x)?0,x?(??,0);由f??(x)?0,x?(0,??)知f??(x)?0,x?(??,0).
第二篇:高數(shù)極限習(xí)題及答案
練習(xí)題
1.極限
(1)lim1?x?x3?x32x??(2)limx?5x?6x?8x?15x?1x222x?3(3)limx?1x?12x?1(4)limx???
?x?1???0lim??ax?b?x???x?1(5)已知, ??求常數(shù)a, b.xsin(6)2limx?0?x?1?x?lim?x???x2?1???sinx
(7)
12x2
(8)limxx?01?2x
(9)
limln(1?3x)sinx
x?0(10)??x?limxe?1???x????
12.函數(shù)的連續(xù)性
(1)確定b的值, 使函數(shù)
?2x?by?f(x)??x?1?e在x=0點(diǎn)連續(xù).(2)確定a, b的值, 使函數(shù)
x?0x?0
y?f(x)?lim在整個(gè)實(shí)數(shù)軸上連續(xù).x2n?1?axx2n2?bx
n???1(3)討論下列函數(shù)的連續(xù)性, 并判斷其間斷點(diǎn)的類型.① f(x)?sixnx ?x2?1??1f(x)??x2?1?②
??01x?0x?0
3.連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(1)設(shè)f(x)?x(2)若
n?xn?1???x?1, 證明:
f(x)?A, f(x)有一個(gè)不大于1的正根.f(x)?C(??,??),且limx??證明:
f(x)在(??,??)內(nèi)有界.提高 1of(x)在(??,??)內(nèi)至少有一個(gè)最值存在.2o 對(duì)于最值與A間的任意值C, 存在?1,?2, 使得
f(?1)?f(?2)?C.2.函數(shù)的連續(xù)性
(1)確定b的值, 使函數(shù)
?2x?by?f(x)??x?1e?x?0x?0 在x=0點(diǎn)連續(xù).解:f(0)?limf(x)?b?limf(x)?ex?0??1x?0?
(2)確定a, b的值, 使函數(shù)
y?f(x)?lim在整個(gè)實(shí)數(shù)軸上連續(xù).?1x?1?x?2ax?bxx?1??解:y?f(x)??1?a?bx?1?2???1?a?bx??1?2?f(1)?x2n?1?axx2n2?bx
n???1
1?a?b?lim?f(x)?1?lim?f(x)?a?b x?1x?12?1?a?b?lim?f(x)??1?lim_f(x)?a?b x??1x??12b??1f(?1)?a?0,(3)討論下列函數(shù)的連續(xù)性, 并判斷其間斷點(diǎn)的類型.① f(x)?sixnx
解: x=0為可去間斷點(diǎn).?x2?1??1f(x)??x2?1?②
??0x?0?1x?0x?0
解:limf(x)?1?limf(x)??1, x=0為跳躍間斷點(diǎn).x?0?
3.連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(1)設(shè)f(x)?x解: 若n=1, 則顯然有解x=1.若n>1, 則f(0)??1?0,n?xn?1???x?1, 證明:
證明: f(x)有一個(gè)不大于1的正根.f(1)?n?1?0, 由零點(diǎn)定理可知在(0, 1)內(nèi)至少有一個(gè)根..(2)若f(x)?C(??,??), 且limx??f(x)?A, f(x)在(??,??)內(nèi)有界.解: 由limf(x)?A可知: ?X?0, 當(dāng)x?X時(shí), f(x)?A?1, 故f(x)?A?1
x??由f(x)?C(??,??)可知f(x)?C[?X?1,X?1], 故?M1?0,當(dāng)x?X?1時(shí), f(x)?M1 取M?max{M1,A?1}即可.提高 1of(x)在(??,??)內(nèi)至少有一個(gè)最值存在.2o 對(duì)于最值與A間的任意值C, 存在?1,?2, 使得
f(?1)?f(?2)?C.證明: 若f(x)?A, 則顯然結(jié)論成立.設(shè)存在f(x0)?A, 則存在X>0, 當(dāng)
f(x0)?A2x?X時(shí), 有
f(x)?A?
于是:
f(x)?f(x0)?A2?f(x0)由f(x)?C[?X,X], 可知存在??[?X,X]
f(?)?max?f(x):x?[?X,X]??f(?).f(x0)
從而f(x)在(??,??)內(nèi)有最大值對(duì)于任意的C, x?X1時(shí),A?C?f(?), 存在X1>0, 當(dāng)
?C有
f(x)?C?A2?C于是有
f(?X1)?1C?A2.分別在閉區(qū)間[?X結(jié)論2o.,?],[?,X1]上使用介值定理即可得
第三篇:高數(shù)極限求法總結(jié)
首先說下我的感覺,假如高等數(shù)學(xué)是棵樹木得話,那么 極限就是他的根,函數(shù)就是他的皮。樹沒有跟,活不下去,沒有皮,只能枯萎,可見這一章的重要性。
為什么第一章如此重要? 各個(gè)章節(jié)本質(zhì)上都是極限,是以函數(shù)的形式表現(xiàn)出來的,所以也具有函數(shù)的性質(zhì)。函數(shù)的性質(zhì)表現(xiàn)在各個(gè)方面
首先 對(duì) 極限的總結(jié) 如下
極限的保號(hào)性很重要 就是說在一定區(qū)間內(nèi) 函數(shù)的正負(fù)與極限一致 極限分為 一般極限,還有個(gè)數(shù)列極限,(區(qū)別在于數(shù)列極限時(shí)發(fā)散的,是一般極限的一種)
2解決極限的方法如下:(我能列出來的全部列出來了?。。∧氵€能有補(bǔ)充么???)1 等價(jià)無窮小的轉(zhuǎn)化,(只能在乘除時(shí)候使用,但是不是說一定在加減時(shí)候不能用 但是前提是必須證明拆分后極限依然存在)e的X次方-1 或者(1+x)的a次方-1等價(jià)于Ax 等等。全部熟記
(x趨近無窮的時(shí)候還原成無窮小)
2落筆他 法則(大題目有時(shí)候會(huì)有暗示 要你使用這個(gè)方法)
首先他的使用有嚴(yán)格的使用前提?。?!
必須是 X趨近而不是N趨近?。。。。ㄋ悦鎸?duì)數(shù)列極限時(shí)候先要轉(zhuǎn)化成求x趨近情況下的極限,當(dāng)然n趨近是x趨近的一種情況而已,是必要條件(還有一點(diǎn) 數(shù)列極限的n當(dāng)然是趨近于正無窮的 不可能是負(fù)無窮?。?/p>
必須是 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)要存在?。。。。偃绺嬖V你g(x), 沒告訴你是否可導(dǎo),直接用無疑于找死!)
必須是 0比0 無窮大比無窮大?。。。?!
當(dāng)然還要注意分母不能為0 落筆他 法則分為3中情況 0比0 無窮比無窮 時(shí)候 直接用 0乘以無窮 無窮減去無窮(應(yīng)為無窮大于無窮小成倒數(shù)的關(guān)系)所以 無窮大都寫成了無窮小的倒數(shù)形式了。通項(xiàng)之后 這樣就能變成1中的形式了 3 0的0次方 1的無窮次方 無窮的0次方
對(duì)于(指數(shù)冪數(shù))方程 方法主要是取指數(shù)還取對(duì)數(shù)的方法,這樣就能把冪上的函數(shù)移下來了,就是寫成0與無窮的形式了,(這就是為什么只有3種形式的原因,LNx兩端都趨近于無窮時(shí)候他的冪移下來趨近于0 當(dāng)他的冪移下來趨近于無窮的時(shí)候 LNX趨近于0)
3泰勒公式(含有e的x次方的時(shí)候,尤其是含有正余旋 的加減的時(shí)候要 特變注意?。。?/p>
E的x展開 sina 展開 cos 展開 ln1+x展開 對(duì)題目簡化有很好幫助
4面對(duì)無窮大比上無窮大形式的解決辦法
取大頭原則 最大項(xiàng)除分子分母?。。。。。】瓷先?fù)雜處理很簡單?。。。?!
5無窮小于有界函數(shù)的處理辦法
面對(duì)復(fù)雜函數(shù)時(shí)候,尤其是正余旋的復(fù)雜函數(shù)與其他函數(shù)相乘的時(shí)候,一定要注意這個(gè)方法。
面對(duì)非常復(fù)雜的函數(shù) 可能只需要知道它的范圍結(jié)果就出來了!!
6夾逼定理(主要對(duì)付的是數(shù)列極限?。?/p>
這個(gè)主要是看見極限中的函數(shù)是方程相除的形式,放縮和擴(kuò)大。
7等比等差數(shù)列公式應(yīng)用(對(duì)付數(shù)列極限)(q絕對(duì)值符號(hào)要小于1)
8各項(xiàng)的拆分相加(來消掉中間的大多數(shù))(對(duì)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)
9求左右求極限的方式(對(duì)付數(shù)列極限)例如知道Xn與Xn+1的關(guān)系,已知Xn的極限存在的情況下,xn的極限與xn+1的極限時(shí)一樣的,應(yīng)為極限去掉有限項(xiàng)目極限值不變化2 個(gè)重要極限的應(yīng)用。這兩個(gè)很重要?。?!對(duì)第一個(gè)而言是X趨近0時(shí)候的sinx與x比值。地2個(gè)就如果x趨近無窮大 無窮小都有對(duì)有對(duì)應(yīng)的形式(地2個(gè)實(shí)際上是 用于 函數(shù)是1的無窮的形式)(當(dāng)?shù)讛?shù)是1 的時(shí)候要特別注意可能是用地2 個(gè)重要極限)還有個(gè)方法,非常方便的方法
就是當(dāng)趨近于無窮大時(shí)候
不同函數(shù)趨近于無窮的速度是不一樣的?。。。。。。?!
x的x次方 快于 x!快于 指數(shù)函數(shù) 快于 冪數(shù)函數(shù) 快于 對(duì)數(shù)函數(shù)(畫圖也能看出速率的快慢)!?。‘?dāng)x趨近無窮的時(shí)候 他們的比值的極限一眼就能看出來了 換元法 是一種技巧,不會(huì)對(duì)模一道題目而言就只需要換元,但是換元會(huì)夾雜其中
13假如要算的話 四則運(yùn)算法則也算一種方法,當(dāng)然也是夾雜其中的
14還有對(duì)付數(shù)列極限的一種方法,就是當(dāng)你面對(duì)題目實(shí)在是沒有辦法 走投無路的時(shí)候可以考慮 轉(zhuǎn)化為定積分。一般是從0到1的形式。
15單調(diào)有界的性質(zhì)
對(duì)付遞推數(shù)列時(shí)候使用 證明單調(diào)性!??!
16直接使用求導(dǎo)數(shù)的定義來求極限,(一般都是x趨近于0時(shí)候,在分子上f(x加減麼個(gè)值)加減f(x)的形式,看見了有特別注意)
(當(dāng)題目中告訴你F(0)=0時(shí)候 f(0)導(dǎo)數(shù)=0的時(shí)候 就是暗示你一定要用導(dǎo)數(shù)定義?。。?/p>
(從網(wǎng)上發(fā)現(xiàn),謝謝總結(jié)者)
第四篇:高數(shù)課件-函數(shù)極限和連續(xù)
一、函數(shù)極限和連續(xù)自測(cè)題
1,是非題
(1)無界變量不一定是無窮大量
()(2)若limf(x)?a,則f(x)在x0處必有定義
()
x?x012x(3)極限lim2sinx?limx?0
()
x???x???33x2,選擇題
(1)當(dāng)x?0時(shí),無窮小量1?x?1?x是x的()A.等價(jià)無窮小
B.同階但不等價(jià)
C.高階無窮小
D.低價(jià)無窮小
?x?1?1x?0?(2)設(shè)函數(shù)f(x)??,則x?0是f(x)的()x?0x?0?A.可去間斷點(diǎn) B.無窮間斷點(diǎn)
C 連續(xù)點(diǎn)
D 跳躍間斷點(diǎn)
?exx?0(3)設(shè)函數(shù)f(x)??,要使f(x)在x0處連續(xù),則a?
()?a?xx?0A.2
B 1
C 0
D ?1
3n2?5n?1?
()(4)lim2n??6n?3n?2A 151
B ?
C ?
D ? 2321?xsinx?0??x(5)設(shè)f(x)??,則在x?0處f(x)
()
?1sinx?1x?0??xA 有定義
B 有極限
C 連續(xù)
D左連續(xù)
3(6)x?1是函數(shù)y?x?1的()x?1A 可去間斷點(diǎn)
B 無窮間斷點(diǎn)
C 連續(xù)
D跳躍間斷點(diǎn)
3.求下列極限
(1)limx??x?sinxsin(?2x)x?2?3
(2)lim
(3)lim
x?0x?12xln(1?2x)x?1e?2x?1(4)lim
(5)limn[ln(1?n)?lnn]
(6)lim(sinn?1?sinn)
n??n??x?0x2x?3x?2(sinx3)tanx2lim()(7)lim
(8)
(9)limx(x?1?x)x??2x?1x?01?cosx2x??cosx?cosaarctanxex?ex0(10)lim
(11)lim
(12)lim
x?ax??x?x0x?xx?ax0x2?32x2?1sin(x?1))(13)lim
(14)lim(2
x??x?1x?1x?24,求滿足下列條件的a,b的值
1x2?x?a?b
(2)lim(3x?ax2?x?1)?(1)limx???x?26x?2?tanaxx?0ax?b??2
(4)已知f(x)??x(3)lim且limf(x)存在
x?0x?1x?2?x?2x?0?x??1??2?2(5)已知f(x)??x?ax?b?1?x?1在(??,??)內(nèi)連續(xù)
?2x?1??sin2x?e2ax?1x?0?(6)函數(shù)f(x)??在x?0點(diǎn)連續(xù) x?ax?0?5.求下列函數(shù)的間斷點(diǎn)并判斷其類型
?x?1x?11?cosxx2?1(1)y?2
(2)y??
(3)f(x)?
sinxx?3x?2?3?xx?1?1x?0x?(4)f(x)??ex?1
(5)y?
tanx??ln(1?x)?1?x?026.已知x??1時(shí),x?ax?5x?1是同階無窮小,求a
7.證明方程x?4x?2?0在區(qū)間(1,2)內(nèi)至少有一個(gè)根 8.當(dāng)x?0時(shí),e?ln(1?x)?1與x是同階無窮小,求n 9.設(shè)函數(shù)f(x)?a,(a?0,a?1),求limxxn41ln[f(1)f(2)?f(n)]
n??n2
第五篇:高數(shù)復(fù)習(xí)方案(函數(shù)和極限)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)09級(jí)學(xué)生工作委員會(huì)—學(xué)習(xí)部
函數(shù)與極限
1.集合:具有某種特性定性質(zhì)的事物的總體成為集合組成集合的事物叫做元素設(shè)元素為a集合為M那么a?M
?交集,?子集,?屬于,?不屬于 ?包含于,?并集,?空集
2.設(shè)X,y是兩個(gè)變量,D是數(shù)集,按照一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,總有唯一的y和x相對(duì)應(yīng),則說
y是x的函數(shù),記做y=f(x),y是因變量,x是自變量。(簡單一點(diǎn)說:x在一個(gè)對(duì)應(yīng)法則的機(jī)器攪和攪和就出來一個(gè)y)
F(D)為值域x?D是定義域
函數(shù)的三要素:定義域 值域 對(duì)應(yīng)法則
注意: 強(qiáng)烈建議只要寫函數(shù)就寫定義域
eg:求下列函數(shù)的自然定義域
(1)y?arcsin(2)y?tan
(3)y?(x?3)(x+1)
3.函數(shù)的特性
(1)單調(diào)性:增函數(shù)和 減函數(shù)
如果對(duì)于arctan1 xI 上任意兩點(diǎn)x1及x2,當(dāng)
x1?x2時(shí),恒有f(x1)?f(x2)成立,則稱在I上f(x)是增函數(shù),反之則是減函數(shù)注意:增減性在解間斷點(diǎn)時(shí)候有重要性(下文解釋)
eg:設(shè)f(x)為定義在(-a,a)內(nèi)的奇函數(shù),若f(x)在(o,a)上單點(diǎn)增加,證明f(x)在(-a,0)上也單點(diǎn)增加
(2)有界性: ?x?D,? M?0,f(x)?M,則稱f(x)為有界函數(shù)
f(x)?M,? x?D,? M?0,則函數(shù)在D上面有界
注意:上界大于等上界下界小于等于最小值千萬不要搞錯(cuò)了
(3)奇偶性:奇函數(shù)特性
注意:奇偶性的定義與一定是對(duì)稱的不對(duì)稱就沒有這個(gè)性質(zhì)而言
(4)周期性:正弦余弦就是明顯的特點(diǎn)f(x+T)=f(x)
注意:如果一個(gè)函數(shù)關(guān)于兩個(gè)直線對(duì)稱,那么兩個(gè)直線之間的距離是函
數(shù)周期大小的一半。
4.反函數(shù)和復(fù)合函數(shù):反函數(shù)的定義域和值域和原函數(shù)相反但是奇和
偶函數(shù)的反函數(shù)奇偶性質(zhì)不變。復(fù)合函數(shù)的定于與要明確,增減為減增增 減減為增
5.數(shù)列的極限:如果給定的數(shù)列{},當(dāng)變量n趨近于無窮大時(shí),數(shù)列
趨近于一個(gè)常數(shù)a,則稱a是數(shù)列的極限當(dāng)然如果a不存在,說明這個(gè)函數(shù)是發(fā)散的注意:課本P34 例題5 有證明函數(shù)極限,這個(gè)很重要
Eg
:證明:當(dāng)x0?0時(shí),limx?x0?6.極限的性質(zhì):(1)唯一性,如果這個(gè)a存在,那么一定是唯一的假設(shè)不存在,那么不就和定義說函數(shù)是發(fā)散的嗎
(2)有界性:若limf(x)?a存在,則函數(shù)f(x)有界x??
(3)保號(hào)性:若limxn?a(a?0或a?0),則?N,當(dāng)n?N時(shí),xn?(0?0),n??
反之,若xn?(0?0),則limxn?(0?0)n??
7.n??數(shù)列的存在準(zhǔn)則:(1)夾逼準(zhǔn)則(2)單調(diào)有界函數(shù)必有界 eg:證明limn?(8.(1)(2)111??.......?)=1n2??n2?2?n2?n?我主要講講極限的一些重要求的方法: 1xsinx)?eli?(有興趣可以證明)1 x??x?0xx7個(gè)重要的等價(jià)無窮小且都x?0(1?兩個(gè)重要極限lim
(1?x?1?(1)1
n1x(2)tanx?x(3)arctanx?x n
1-cosx?(4)arcsinx?x(5)
(3)
(4)12(1?x)?x x(6)ex?1?x(7)ln2兩個(gè)準(zhǔn)則:夾逼 還有單調(diào)有界
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)有限個(gè)無窮小的乘積也是無窮小有限個(gè)無窮小量的代數(shù)和仍是無窮小 有界函數(shù)與無窮小的乘積也是無窮小常數(shù)與無窮小的乘積仍是無窮小利用極限的四則運(yùn)算和指數(shù)預(yù)算 利用泰勒公式 洛比達(dá)法則 利用導(dǎo)數(shù)極限求極限 函數(shù)的性質(zhì)求因?yàn)閿?shù)列是特殊的函數(shù)
注意:這里就有一些小方法了,有換元等價(jià)代換拆項(xiàng)求和三角的和差化積 數(shù)列求和的公式…
(10)間斷點(diǎn)和連續(xù)性
間斷點(diǎn):除去不成立的點(diǎn),一般都是間斷點(diǎn)
連續(xù)性:區(qū)間上每一點(diǎn)都連續(xù)的函數(shù),就是在該區(qū)間連續(xù),一定是不間斷的注意:可導(dǎo)的函數(shù)一定連續(xù)連續(xù)的函數(shù)不一定可導(dǎo)
閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)一定有界
第一類間斷點(diǎn):可去和跳躍間斷點(diǎn)
eg:y?x(x?1)且x=1 y=0.5?可去間斷點(diǎn)
第二類間斷點(diǎn):無窮間斷點(diǎn)和震蕩間斷點(diǎn)
y=tanxx=?1為無窮間斷點(diǎn)y=sinx=0為振蕩間斷點(diǎn) 2x
(11)漸近線:當(dāng)變量無窮大時(shí)利用函數(shù)求極限一般都有a值(水平漸近線)
還有一些點(diǎn)怎么看這些點(diǎn)呢,一般都是間斷點(diǎn)的地方有漸近(鉛直漸近線)0這點(diǎn)很重要
還有一個(gè)斜漸近線說明圖像到達(dá)一個(gè)點(diǎn)變化的斜率很小這樣的話 一般是圖像上面有部分是直線
eg求e的漸近線
?
x?o?1x?cos)x課后練習(xí)求下列極限(1)limx(2)lim(sinx??2x1x
?3x)(3)lim(1x?02sin(x)
(4)x?0(5)x?03x?4x1)x(6)lim(x?02