第一篇:函數(shù)極限證明
函數(shù)極限證明
記g(x)=lim^(1/n),n趨于正無窮;
下面證明limg(x)=max{a1,...am},x趨于正無窮。把max{a1,...am}記作a。
不妨設(shè)f1(x)趨于a;作b>a>=0,M>1;
那么存在N1,當(dāng)x>N1,有a/M<=f1(x)注意到f2的極限小于等于a,那么存在N2,當(dāng)x>N2時(shí),0<=f2(x)同理,存在Ni,當(dāng)x>Ni時(shí),0<=fi(x)取N=max{N1,N2...Nm};
那么當(dāng)x>N,有
(a/M)^n<=f1(x)^n<=f1(x)^n+...fm(x)^n所以a/M<=^(1/n)
第二篇:函數(shù)極限的證明
函數(shù)極限的證明
(一)時(shí)函數(shù)的極限:
以時(shí)和為例引入.介紹符號:的意義,的直觀意義.定義(和.)
幾何意義介紹鄰域其中為充分大的正數(shù).然后用這些鄰域語言介紹幾何意義.例1驗(yàn)證例2驗(yàn)證例3驗(yàn)證證……
(二)時(shí)函數(shù)的極限:
由考慮時(shí)的極限引入.定義函數(shù)極限的“”定義.幾何意義.用定義驗(yàn)證函數(shù)極限的基本思路.例4驗(yàn)證例5驗(yàn)證例6驗(yàn)證證由=
為使需有為使需有于是,倘限制,就有
例7驗(yàn)證例8驗(yàn)證(類似有(三)單側(cè)極限:
1.定義:單側(cè)極限的定義及記法.幾何意義:介紹半鄰域然后介紹等的幾何意義.例9驗(yàn)證證考慮使的2.單側(cè)極限與雙側(cè)極限的關(guān)系:
Th類似有:例10證明:極限不存在.例11設(shè)函數(shù)在點(diǎn)的某鄰域內(nèi)單調(diào).若存在,則有
=§2函數(shù)極限的性質(zhì)(3學(xué)時(shí))
教學(xué)目的:使學(xué)生掌握函數(shù)極限的基本性質(zhì)。
教學(xué)要求:掌握函數(shù)極限的基本性質(zhì):唯一性、局部保號性、不等式性質(zhì)以及有理運(yùn)算性等。
教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)極限的性質(zhì)及其計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn):函數(shù)極限性質(zhì)證明及其應(yīng)用。
教學(xué)方法:講練結(jié)合。
一、組織教學(xué):
我們引進(jìn)了六種極限:,.以下以極限為例討論性質(zhì).均給出證明或簡證.二、講授新課:
(一)函數(shù)極限的性質(zhì):以下性質(zhì)均以定理形式給出.1.唯一性:
2.局部有界性:
3.局部保號性:
4.單調(diào)性(不等式性質(zhì)):
Th4若和都存在,且存在點(diǎn)的空心鄰域,使,都有證設(shè)=(現(xiàn)證對有)
註:若在Th4的條件中,改“”為“”,未必就有以舉例說明.5.迫斂性:
6.四則運(yùn)算性質(zhì):(只證“+”和“”)
(二)利用極限性質(zhì)求極限:已證明過以下幾個(gè)極限:
(注意前四個(gè)極限中極限就是函數(shù)值)
這些極限可作為公式用.在計(jì)算一些簡單極限時(shí),有五組基本極限作為公式用,我們將陸續(xù)證明這些公式.利用極限性質(zhì),特別是運(yùn)算性質(zhì)求極限的原理是:通過有關(guān)性質(zhì),把所求極限化為基本極限,代入基本極限的值,即計(jì)算得所求極限.例1(利用極限和)
例2例3註:關(guān)于的有理分式當(dāng)時(shí)的極限.例4
例5例6例7
第三篇:函數(shù)極限的定義證明
習(xí)題1?3
1.根據(jù)函數(shù)極限的定義證明:
(1)lim(3x?1)?8;x?3
(2)lim(5x?2)?12;x?2
x2?4??4;(3)limx??2x?2
1?4x3
(4)lim?2.x??2x?12
1證明(1)分析 |(3x?1)?8|?|3x?9|?3|x?3|, 要使|(3x?1)?8|?? , 只須|x?3|??.3
1證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?3|??時(shí), 有|(3x?1)?8|?? , 所以lim(3x?1)?8.x?33
1(2)分析 |(5x?2)?12|?|5x?10|?5|x?2|, 要使|(5x?2)?12|?? , 只須|x?2|??.5
1證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?2|??時(shí), 有|(5x?2)?12|?? , 所以lim(5x?2)?12.x?25
(3)分析
|x?(?2)|??.x2?4x2?4x?4x2?4?(?4)??|x?2|?|x?(?2)|, 要使?(?4)??, 只須x?2x?2x?2
x2?4x2?4?(?4)??, 所以lim??4.證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?(?2)|??時(shí), 有x??2x?2x?2
(4)分析 1?4x3111?4x31?2??, 只須|x?(?)|??.?2?|1?2x?2|?2|x?(?)|, 要使2x?12x?1222
1?4x3111?4x3
?2??, 所以lim證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?(?)|??時(shí), 有?2.12x?12x?122x??2.根據(jù)函數(shù)極限的定義證明:
(1)lim1?x3
2x3
sinxx???1;2(2)limx???x?0.證明(1)分析
|x|?1
1?x32x311?x3?x3??22x3?12|x|3, 要使1?x32x3?11??, 只須??, 即322|x|2?.證明 因?yàn)?? ?0, ?X?(2)分析
sinxx?0?
12?, 當(dāng)|x|?X時(shí), 有1x
1?x32x311?x31???, 所以lim?.x??2x322
1x
??, 即x?
sinxx
|sinx|x
?, 要使
sinx
證明 因?yàn)???0, ?X?
?2, 當(dāng)x?X時(shí), 有
xsinxx
?0??, 只須
?
.?0??, 所以lim
x???
?0.3.當(dāng)x?2時(shí),y?x2?4.問?等于多少, 使當(dāng)|x?2|
解 由于x?2, |x?2|?0, 不妨設(shè)|x?2|?1, 即1?x?3.要使|x2?4|?|x?2||x?2|?5|x?2|?0.001, 只要
|x?2|?
0.001
?0.0002, 取??0.0002, 則當(dāng)0?|x?2|??時(shí), 就有|x2?4|?0.001.5
x2?1x?
34.當(dāng)x??時(shí), y?
x2?1x2?3
?1, 問X等于多少, 使當(dāng)|x|>X時(shí), |y?1|<0.01?
解 要使?1?
4x2?3
?0.01, 只|x|?
?3?397, X?.0.01
5.證明函數(shù)f(x)?|x| 當(dāng)x?0時(shí)極限為零.x|x|
6.求f(x)?, ?(x)?當(dāng)x?0時(shí)的左﹑右極限, 并說明它們在x?0時(shí)的極限是否存在.xx
證明 因?yàn)?/p>
x
limf(x)?lim?lim1?1,x?0?x?0?xx?0?x
limf(x)?lim?lim1?1,x?0?x?0?xx?0?limf(x)?limf(x),??
x?0
x?0
所以極限limf(x)存在.x?0
因?yàn)?/p>
lim?(x)?lim??
x?0
x?0
|x|?x
?lim??1,?x?0xx|x|x?lim?1,xx?0?x
lim?(x)?lim??
x?0
x?0
lim?(x)?lim?(x),??
x?0
x?0
所以極限lim?(x)不存在.x?0
7.證明: 若x???及x???時(shí), 函數(shù)f(x)的極限都存在且都等于A, 則limf(x)?A.x??
證明 因?yàn)閘imf(x)?A, limf(x)?A, 所以??>0,x???
x???
?X1?0, 使當(dāng)x??X1時(shí), 有|f(x)?A|??;?X2?0, 使當(dāng)x?X2時(shí), 有|f(x)?A|??.取X?max{X1, X2}, 則當(dāng)|x|?X時(shí), 有|f(x)?A|?? , 即limf(x)?A.x??
8.根據(jù)極限的定義證明: 函數(shù)f(x)當(dāng)x?x0 時(shí)極限存在的充分必要條件是左極限、右極限各自存在并且相等.證明 先證明必要性.設(shè)f(x)?A(x?x0), 則??>0, ???0, 使當(dāng)0<|x?x0| 時(shí), 有
|f(x)?A|.因此當(dāng)x0?? |f(x)?A|.這說明f(x)當(dāng)x?x0時(shí)左右極限都存在并且都等于A.再證明充分性.設(shè)f(x0?0)?f(x0?0)?A, 則??>0,??1>0, 使當(dāng)x0??1 | f(x)?A| ,即f(x)?A(x?x0).9.試給出x??時(shí)函數(shù)極限的局部有界性的定理, 并加以證明.解 x??時(shí)函數(shù)極限的局部有界性的定理? 如果f(x)當(dāng)x??時(shí)的極限存在? 則存在X?0及M?0? 使當(dāng)|x|?X時(shí)? |f(x)|?M? 證明 設(shè)f(x)?A(x??)? 則對于? ?1? ?X?0? 當(dāng)|x|?X時(shí)? 有|f(x)?A|?? ?1? 所以|f(x)|?|f(x)?A?A|?|f(x)?A|?|A|?1?|A|? 這就是說存在X?0及M?0? 使當(dāng)|x|?X時(shí)? |f(x)|?M? 其中M?1?|A|? 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 第三章 函數(shù)極限 教學(xué)目的: 1.使學(xué)生牢固地建立起函數(shù)極限的一般概念,掌握函數(shù)極限的基本性質(zhì); 2.理解并運(yùn)用海涅定理與柯西準(zhǔn)則判定某些函數(shù)極限的存在性; 3.掌握兩個(gè)重要極限 和,并能熟練運(yùn)用; 4.理解無窮?。ù螅┝考捌潆A的概念,會利用它們求某些函數(shù)的極限。教學(xué)重(難)點(diǎn): 本章的重點(diǎn)是函數(shù)極限的概念、性質(zhì)及其計(jì)算;難點(diǎn)是海涅定理與柯西準(zhǔn)則的應(yīng)用。 教學(xué)時(shí)數(shù):16學(xué)時(shí) § 1 函數(shù)極限概念(3學(xué)時(shí)) 教學(xué)目的:使學(xué)生建立起函數(shù)極限的準(zhǔn)確概念;會用函數(shù)極限的定義證明函數(shù)極限等有關(guān)命題。 教學(xué)要求:使學(xué)生逐步建立起函數(shù)極限的???定義的清晰概念。會應(yīng)用函數(shù)極限的???定義證明函數(shù)的有關(guān)命題,并能運(yùn)用???語言正確表述函數(shù)不以某實(shí)數(shù)為極限等相應(yīng)陳述。 教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)極限的概念。 教學(xué)難點(diǎn):函數(shù)極限的???定義及其應(yīng)用。 一、復(fù)習(xí):數(shù)列極限的概念、性質(zhì)等 二、講授新課: (一)時(shí)函數(shù)的極限: 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 例4 驗(yàn)證 例5 驗(yàn)證 例6 驗(yàn)證 證 由 = 為使 需有 需有 為使 于是, 倘限制 , 就有 例7 驗(yàn)證 例8 驗(yàn)證(類似有 (三)單側(cè)極限: 1.定義:單側(cè)極限的定義及記法.幾何意義: 介紹半鄰域 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 我們引進(jìn)了六種極限:.以下以極限,為例討論性質(zhì).均給出證明或簡證.二、講授新課: (一)函數(shù)極限的性質(zhì): 以下性質(zhì)均以定理形式給出.1.唯一性: 2.局部有界性: 3.局部保號性: 4.單調(diào)性(不等式性質(zhì)): Th 4 若使,證 設(shè) 和都有 = (現(xiàn)證對 都存在, 且存在點(diǎn) 的空心鄰域),有 註: 若在Th 4的條件中, 改“ 就有 5.6.以 迫斂性: ”為“ 舉例說明.”, 未必 四則運(yùn)算性質(zhì):(只證“+”和“ ”) (二)利用極限性質(zhì)求極限: 已證明過以下幾個(gè)極限: 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 例8 例9 例10 已知 求和 補(bǔ)充題:已知 求和()§ 3 函數(shù)極限存在的條件(4學(xué)時(shí)) 教學(xué)目的:理解并運(yùn)用海涅定理與柯西準(zhǔn)則判定某些函數(shù)極限的存在性。教學(xué)要求:掌握海涅定理與柯西準(zhǔn)則,領(lǐng)會其實(shí)質(zhì)以及證明的基本思路。教學(xué)重點(diǎn):海涅定理及柯西準(zhǔn)則。教學(xué)難點(diǎn):海涅定理及柯西準(zhǔn)則 運(yùn)用。 教學(xué)方法:講授為主,輔以練習(xí)加深理解,掌握運(yùn)用。本節(jié)介紹函數(shù)極限存在的兩個(gè)充要條件.仍以極限 為例.一.Heine歸并原則——函數(shù)極限與數(shù)列極限的關(guān)系: Th 1 設(shè)函數(shù)在,對任何在點(diǎn) 且的某空心鄰域 內(nèi)有定義.則極限都存在且相等.(證) 存Heine歸并原則反映了離散性與連續(xù)性變量之間的關(guān)系,是證明極限不存在的有力工具.對單側(cè)極限,還可加強(qiáng)為 單調(diào)趨于 .參閱[1]P70.例1 證明函數(shù)極限的雙逼原理.7 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 教學(xué)難點(diǎn):兩個(gè)重要極限的證明及運(yùn)用。 教學(xué)方法:講授定理的證明,舉例說明應(yīng)用,練習(xí)。一. (證)(同理有) 例1 例2.例3 例4 例5 證明極限 不存在.二.證 對 有 例6 特別當(dāng) 等.例7 例8 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 三. 等價(jià)無窮?。?/p> Th 2(等價(jià)關(guān)系的傳遞性).等價(jià)無窮小在極限計(jì)算中的應(yīng)用: Th 3(等價(jià)無窮小替換法則) 幾組常用等價(jià)無窮小:(見[2]) 例3 時(shí), 無窮小 與 是否等價(jià)? 例4 四.無窮大量: 1.定義: 2.性質(zhì): 性質(zhì)1 同號無窮大的和是無窮大.性質(zhì)2 無窮大與無窮大的積是無窮大.性質(zhì)3 與無界量的關(guān)系.無窮大的階、等價(jià)關(guān)系以及應(yīng)用, 可仿無窮小討論, 有平行的結(jié)果.3.無窮小與無窮大的關(guān)系: 無窮大的倒數(shù)是無窮小,非零無窮小的倒數(shù)是無窮大 習(xí)題 課(2學(xué)時(shí)) 一、理論概述: 《數(shù)學(xué)分析》教案 第三章 函數(shù)極限 xbl 例7.求 .注意 時(shí), 且 .先求 由Heine歸并原則 即求得所求極限 .例8 求是否存在.和.并說明極限 解; 可見極限 不存在.--32 習(xí)題 1.按定義證明下列極限: (1)limx???6x?5=6;(2)lim(x2-6x+10)=2;x?2x x2?5?1;(4)lim?(3)lim2x???x?1x?2 (5)limcos x = cos x0 x?x04?x2=0; 2.根據(jù)定義2敘述limf(x)≠ A.x?x0 3.設(shè)limf(x)= A.,證明limf(x0+h)= A.x?x0h?0 4.證明:若limf(x)= A,則lim| f(x)| = |A|.當(dāng)且僅當(dāng)A為何值時(shí)反之也成立? x?x0x?x0 5.證明定理3.1 6.討論下列函數(shù)在x0→0 時(shí)的極限或左、右極限:(1)f(x)=x x;(2)f(x)= [x] ?2x;x?0.?(3)f(x)=?0;x?0.?1?x2,x?0.? 7.設(shè) limf(x)= A,證明limf(x???x?x01)= A x 8.證明:對黎曼函數(shù)R(x)有l(wèi)imR(x)= 0 , x0∈[0,1](當(dāng)x0=0或1時(shí),考慮單側(cè)極限).x?x0 習(xí)題 1. 求下列極限: x2?1(1)lim2(sinx-cosx-x);(2)lim;?x?02x2?x?1x?22 x2?1?x?1???1?3x?; lim(3)lim;(4) x?12x2?x?1x?0x2?2x3 xn?1(5)limm(n,m 為正整數(shù));(6)lim x?1xx?4?1 (7)lim x?0 ?2x?3x?2 70; a2?x?a?3x?6??8x?5?.(a>0);(8)lim x???x5x?190 2. 利用斂性求極限:(1)lim x??? x?cosxxsinx ;(2)lim2 x?0xx?4 x?x0 3. 設(shè) limf(x)=A, limg(x)=B.證明: x?x0 (1)lim[f(x)±g(x)]=A±B; x?x0 (2)lim[f(x)g(x)]=AB; x?x0 (3)lim x?x0 f(x)A =(當(dāng)B≠0時(shí))g(x)B 4. 設(shè) a0xm?a1xm?1???am?1x?am f(x)=,a0≠0,b0≠0,m≤n,nn?1 b0x?b1x???bn?1x?bn 試求 limf(x) x??? 5. 設(shè)f(x)>0, limf(x)=A.證明 x?x0 x?x0 lim第四篇:函數(shù)極限
第五篇:函數(shù)極限