第一篇:§1.7 復變函數(shù)的極限和連續(xù)性
§1.7復變函數(shù)的極限和連續(xù)性 復變函數(shù)設E??是非空點集.稱映射f:E??為復變函數(shù),也可用w?f(z)表示.若記z?x?iy,w?u?iv,則
w?f(z)?f(x,y)?u(z)?iv(z)?u(x,y)?iv(x,y).于是,復變函數(shù)w?f(z)的極限、連續(xù)、一致連續(xù)等概念就是映射(u,v):E??2的相應概念.有關(guān)映射的各種性質(zhì)也對復變函數(shù)成立.重要注記由于x?z?2z?2i,y?,故一般將w?f(z)理解為以z,為自變量的函數(shù),即w?f(z,)?u(z,)?iv(z,).以后將看到,這樣 做會帶來很多方便,并且具有“復風格”.習題1.7(P33)3,4,5.
第二篇:函數(shù)的極限和函數(shù)的連續(xù)性(本站推薦)
第一部分高等數(shù)學
第一節(jié)函數(shù)的極限和函數(shù)的連續(xù)性
考點梳理
一、函數(shù)及其性質(zhì)
1、初等函數(shù)
冪函數(shù):y?xa(a?R)
指數(shù)函數(shù)y?ax(a?1且a?1)
對數(shù)函數(shù):y?logax(a?0且a?1)
三角函數(shù):sin x , cos x , tan x , cot x
反三角函數(shù):arcsin x , arcos x , arctan x , arccot x2、性質(zhì)(定義域、值域、奇偶性、單調(diào)性、周期性、有界性)
【注】奇偶性、單調(diào)性相對考察的可能性打,但一般不會單獨出題,常與其他知識點結(jié)合起來考察(比如與積分、導數(shù)結(jié)合)
二、函數(shù)極限
1. 數(shù)列極限
定義(略)
收斂性質(zhì):極限的唯一性、極限的有界性、極限的保號性。
·類比數(shù)列極限,函數(shù)極限有唯一性、局部有界性、局部保號性。
單側(cè)極限(左極限、右極限)
【注】函數(shù)極限為每年的必考內(nèi)容,常見于客觀題中。一般為2~3題。
2. 兩個重要極限
(1)limsinx?1 x?0x
x類似得到:x→0時,x~ln(x+1)~arcsin x~arctan x~tan x(2)lim(1?x)?e x?0
類似得到:lim(1?)?elim(1?)?x??x??1xx
1xx1 e
·此處,需提及無窮大,無窮小的概念,希望讀者進行自學。
三、函數(shù)的連續(xù)性
1. 概念:函數(shù)f(x)在x0處的連續(xù)(f(x)在x0點左連續(xù)、f(x)在x0點右連續(xù))函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a,b)上的連續(xù)
函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)
2. 函數(shù)的間斷點分類
● 跳躍式間斷點:函數(shù)f(x)在點x0的左右極限都存在但不相等。
● 函數(shù)在點x0的左右極限都存在且相等,但不等于該點的函數(shù)值(或函數(shù)值在該
點無定義)
● 振蕩間斷點:f(x)在點x0的左右極限至少有一個不存在。
3. 連續(xù)函數(shù)的和、積、商,初等函數(shù)的連續(xù)性
● 有限個在某點連續(xù)的函數(shù)的和是一個在該點連續(xù)的函數(shù)。
● 有限個再某點連續(xù)的函數(shù)的積是一個在該點連續(xù)的函數(shù)。
● 兩個在某點連續(xù)的函數(shù)的商事一個在該點連續(xù)的函數(shù)(分母在該點不為零)● 一切基本初等函數(shù)在定義域(或定義區(qū)間)上是連續(xù)的。
4. 閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
●(最大、最小定理)在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)一定有最大值和最小值。
●(有界性定理)在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)一定在該區(qū)間上有界。
●(零點定理)設函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)與f(b)異號(即f(a)·f(b)<0),那么在開區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有函數(shù)f(x)的一個零點。
● 介值定理:設函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),且在這區(qū)間的端點處取不同的函
數(shù)值f(a)=A及f(b)=B,那么,對于A與B之間的任意一個數(shù)C,在開區(qū)間(a,b)
內(nèi)至少有一點ξ,使得f(b)=C(a<ξ
【注】函數(shù)的連續(xù)性,一般在客觀題目中出現(xiàn),分值不大,一般1~2題。
典型例題分析
【例1】(2010年真題)(工程類)計算極限limx?sinx? x?0x?sinx
A.1B.-1C.0D.2sinx?1這一重要極限。如此,我們不難解x?0x
sinxsinx1?1?limx?sinxx?0??0。出該極限為0.即lim?limx?0x?sinxx?01?1?limx?0xx
x?cx)?e6,則常數(shù)c=_________?!纠?】(2010年真題)(工程類)設lim(x??x?c
1x1【解析】解決此類題目,我們要靈活運用lim(1?)?。x??xe【解析】:解決此類題目,我們要深刻掌握lim
2cxx?cx2cx
2?ccx?clim()?lim(1?)?limex??x?cx??x??x?c?2c1?c?e?2c?e6。則c=-3。
1???xsin,x?0【例3】(2009年真題)(工程類)設f(x)??若f(x)在點x=0處連續(xù),則αx??0,x?0的取值范圍是
A.(-∞,+ ∞)B.[0,+ ∞]C.(0,+ ∞)D.(1,+ ∞)
【解析】函數(shù)f(x)為一個分段函數(shù),要使其在點x=0處連續(xù),只需limxsinx?0?1?0,不難x
發(fā)現(xiàn)x→0時,sin x 為有界的,我們只需滿足limx?0即可。易得,α>0。但α不能等于x?0?
0,否則limsinx?01?0。x
提高訓練
1、求下列函數(shù)的定義域
(1)y?
(2)y?1 2x?2x
(3)y=lg(3x+1)
(4)y?1? 1?x22、判斷一下函數(shù)的奇偶性
ax?a?x
(1)y = tan x(2)y?a(3)y? 2x3、求下列函數(shù)的極限
1x3?4x2(1)lim(3x?1)(2)lim3(3)limxsinx?3x?0x?0x?xx
sin3x15sin2x(4)lim(5)lim(6)lim(1?)x?0x??x?01?cosxxx
?1?ex,x?0??
4、討論f(x)??0,x?0在x=0點的連續(xù)性。
x?05、證明方程x?3x?1至少有一個根介于1和2之間。
【答案】
1、(1)[-1,1](2)(-∞,0)∪(0,2)∪(2,+∞)(3)(-1/3,+∞)
(4)[-2,-1)∪(-1,1)∪(1,+∞)
2、(1)奇(2)非奇非偶(3)偶
3、(1)8(2)4(3)0(4)2(5)3(6)
14、連續(xù)
5、證明:記f(x)?x?3x?1,f(1)=-3<0,f(2)=25>0。由零點存在定理知,至少存在一個零點介于1和2之間。即方程x?3x?1在1和2之間至少有一個根。555
第三篇:極限的四則運算函數(shù)的連續(xù)性
極限的四則運算函數(shù)的連續(xù)性
極限的四則運算,函數(shù)的連續(xù)性
二.教學重、難點: 1.函數(shù)在一點處連續(xù)
2.函數(shù)在開區(qū)間,閉區(qū)間上連續(xù) 3.連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
(1)若與在處連續(xù),則,()在處也連續(xù)。
(2)最大、最小值,若是[]上的連續(xù)函數(shù),那么在上有最大值和最小值,最值可在端點處取得,也可以在內(nèi)取得。
【典型例題】 [例1] 求下列極限(1)(2)(3)(4)解:(1)原式(2)原式
(3)原式
(4)原式
[例2] 求下列各數(shù)列的極限(1)(2)(3)解:(1)原式(2)原式(3)原式
[例3] 已知數(shù)列是正數(shù)構(gòu)成的數(shù)列,且滿足,其中是大于1的整數(shù),是正數(shù)。
(1)求的通項公式及前項和;(2)求的值。解:
(1)由已知得
∴ 是公比為的等比數(shù)列,則
(2)① 當時,原式 ② 當時,原式 ③ 當時,原式
[例4] 判定下列函數(shù)在給定點處是否連續(xù)。(1)在處;(2),在處。解:(1),但
故函數(shù)在處不連續(xù)(2)函數(shù)在處有定義,但,即
故不存在,所以函數(shù)在點處不連續(xù)。
[例5] 已知函數(shù),試求:(1)的定義域,并畫出的圖象;(2)求,;
(3)在哪些點處不連續(xù)。解:
(1)當,即時,當時,不存在 當時,當時,即或時,∴
∴ 定義域為()(),圖象如圖所示
(2)
∴ 不存在
(3)在及處不連續(xù)
∵ 在處無意義 時,即不存在∴ 在及處不連續(xù)
[例6] 證明方程至少有一個小于1的正根。證明:令,則在(0,1)上連續(xù),且當時。時,∴ 在(0,1)內(nèi)至少有一個,使
即:至少有一個,滿足且,所以方程至少有一個小于1的正根。
[例7] 函數(shù)在區(qū)間(0,2)上是否連續(xù)?在區(qū)間[0,2]上呢? 解:(且)任取,則
∴ 在(0,2)內(nèi)連續(xù),但在處無定義 ∴ 在處不連續(xù),從而在[0,2]上不連續(xù)
[例8] 假設,在上不連續(xù),求的取值范圍。
解:若函數(shù),在上連續(xù),由函數(shù)在點處連續(xù)的定義,必有,因為,所以,所以,若不連續(xù),則且。
[例9] 設
(1)若在處的極限存在,求的值;(2)若在處連續(xù),求的值。解:
(1),因為在處極限存在,所以,所以,即(2)因為在處連續(xù),所以在處的極限存在,且,由(1)知,且,又,所以。
【模擬試題】 一.選擇題:
1.已知,則下列結(jié)論正確的是()
A.B.不存在C.=1
D.= 2.的值為()
A.5
B.4
C.7
D.0 3.的值為()
A.1
B.0
C.D.4.的值為()
A.B.C.1
D.5.若,則的取值范圍是()
A.B.C.D.6.若在上處處連續(xù),則常數(shù)等于()
A.0
B.1
C.2
D.7.在點處連續(xù)是在點處連續(xù)的()
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必要條件
8.的不連續(xù)點是()
A.無不連續(xù)點
B.C.D.二.解答題: 1.求下列極限:
(1)
(2)
(3)2.為常數(shù),1,求。
3.已知
(1)在處是否連續(xù)?說明理由;(2)討論在和上的連續(xù)性。
【試題答案】 一.1.B
2.C
3.C D
二.1.解:(1)(2)
① 當時,∴
② 當時,∴
③ 當時,(3)2.解:∵
∴
∴,4.B
5.C
6.C
7.A
8.3.解:
(1)∵,則
∴
∵,且
∴
∵
∴ 不存在∴ 在處不連續(xù)(2)∵
∴ 在上是不連續(xù)函數(shù) ∵
∴ 在上是連續(xù)函數(shù)。
第四篇:函數(shù)的極限及函數(shù)的連續(xù)性典型例題
函數(shù)的極限及函數(shù)的連續(xù)性典型例題
一、重點難點分析:
①
此定理非常重要,利用它證明函數(shù)是否存在極限。② 要掌握常見的幾種函數(shù)式變形求極限。③ 函數(shù)f(x)在x=x0處連續(xù)的充要條件是在x=x0處左右連續(xù)。
。④ 計算函數(shù)極限的方法,若在x=x0處連續(xù),則
⑤ 若函數(shù)在[a,b]上連續(xù),則它在[a,b]上有最大值,最小值。
二、典型例題
例1.求下列極限
①
②
③
④
解析:①。
②。
③。
④。
例2.已知,求m,n。
解:由可知x2+mx+2含有x+2這個因式,∴ x=-2是方程x2+mx+2=0的根,∴ m=3代入求得n=-1。
例3.討論函數(shù)的連續(xù)性。
解析:函數(shù)的定義域為(-∞,+∞),由初等函數(shù)的連續(xù)性知,在非分界點處函數(shù)是連續(xù)的,又
∴
由
從而f(x)在點x=-1處不連續(xù)。
∴ f(x)在(-∞,-1),(-1,+∞)上連續(xù),x=-1為函數(shù)的不連續(xù)點。,∴ f(x)在x=1處連續(xù)。,例4.已知函數(shù)
試討論a,b為何值時,f(x)在x=0處連續(xù)。,(a,b為常數(shù))。
解析:∵
且,∴,∴ a=1, b=0。
例5.求下列函數(shù)極限
①
②
解析:①。
②。
例6.設
解析:∵
要使存在,只需,問常數(shù)k為何值時,有存在?。,∴ 2k=1,故 時,存在。
例7.求函數(shù)
在x=-1處左右極限,并說明在x=-1處是否有極限?
解析:由∵,∴ f(x)在x=-1處極限不存在。,三、訓練題:
1.已知,則
2.的值是_______。
3.已知,則=______。
4.已知
5.已知,2a+b=0,求a與b的值。,求a的值。
參考答案:1.3
2.3.4.a=2, b=-45.a=0
第五篇:復變函數(shù)總結(jié)
第一章
復數(shù)
=-1
歐拉公式
z=x+iy
實部Re
z
虛部
Im
z
2運算
①
②
③
④
⑤
共軛復數(shù)
共軛技巧
運算律
P1頁
3代數(shù),幾何表示
z與平面點一一對應,與向量一一對應
輻角
當z≠0時,向量z和x軸正向之間的夾角θ,記作θ=Arg
z=
k=±1±2±3…
把位于-π<≤π的叫做Arg
z輻角主值
記作=
4如何尋找arg
z
例:z=1-i
z=i
z=1+i
z=-1
π
極坐標:,利用歐拉公式
可得到
高次冪及n次方
凡是滿足方程的ω值稱為z的n次方根,記作
即
第二章解析函數(shù)
1極限
2函數(shù)極限
①
復變函數(shù)
對于任一都有
與其對應
注:與實際情況相比,定義域,值域變化
例
②
稱當時以A為極限
☆
當時,連續(xù)
例1
證明在每一點都連續(xù)
證:
所以在每一點都連續(xù)
3導數(shù)
例2
時有
證:對有
所以
例3證明不可導
解:令
當時,不存在,所以不可導。
定理:在處可導u,v在處可微,且滿足C-R條件
且
例4證明不可導
解:
其中
u,v
關(guān)于x,y可微
不滿足C-R條件
所以在每一點都不可導
例5
解:
不滿足C-R條件
所以在每一點都不可導
例6:
解:
其中
根據(jù)C-R條件可得
所以該函數(shù)在處可導
4解析
若在的一個鄰域內(nèi)都可導,此時稱在處解析。
用C-R條件必須明確u,v
四則運算
☆
例:證明
解:
則
任一點處滿足C-R條件
所以處處解析
練習:求下列函數(shù)的導數(shù)
解:
所以
根據(jù)C-R方程可得
所以當時存在導數(shù)且導數(shù)為0,其它點不存在導數(shù)。
初等函數(shù)
Ⅰ常數(shù)
Ⅱ指數(shù)函數(shù)
①
定義域
②
③
④
Ⅲ對數(shù)函數(shù)
稱滿足的叫做的對數(shù)函數(shù),記作
分類:類比的求法(經(jīng)驗)
目標:尋找
幅角主值
可用:
過程:
所以
例:求的值
Ⅳ冪函數(shù)
對于任意復數(shù),當時
例1:求的值
解:
例2:求
Ⅴ三角函數(shù)
定義:對于任意復數(shù),由關(guān)系式可得的余弦函數(shù)和正弦函數(shù)
例:求
解:
第三章復變函數(shù)的積分
1復積分
定理3.1
設C是復平面上的逐段光滑曲線在C上連續(xù),則在C上可積,且有
注:①C是線
②方式跟一元一樣
方法一:思路:復數(shù)→實化
把函數(shù)與微分相乘,可得
方法二:參數(shù)方程法
☆核心:把C參數(shù)
C:
例:
求
①C:0→的直線段②;
解:①C:
②
★
結(jié)果不一樣
2柯西積分定理
例:
C:以a為圓心,ρ為半徑的圓,方向:逆時針
解:C:
☆
積分與路徑無關(guān):①單聯(lián)通
②處處解析
例:求,其中C是連接O到點的擺線:
解:已知,直線段L與C構(gòu)成一條閉曲線。因在全平面上解析,則
即
把函數(shù)沿曲線C的積分化為沿著直線段L上的積分。由于
故
★關(guān)鍵:①恰當參數(shù)
②合適準確帶入z
3不定積分
定義3.2
設函數(shù)在區(qū)域D內(nèi)連續(xù),若D內(nèi)的一個函數(shù)滿足條件
定理3.7
若可用上式,則
例:
計算
解:
練習:計算
解:
4柯西積分公式
定理
處處解析在簡單閉曲線C所圍成的區(qū)域內(nèi)則
例1:
解:
例2:
解:
例3:
解:
注:①C:
②
一次分式
③找到
在D內(nèi)處處解析
例4:
解:5
解析函數(shù)的高階導數(shù)
公式:
n=1,2……
應用要點:①
②
③精準分離
例:
調(diào)和函數(shù)
若滿足則稱叫做D內(nèi)的調(diào)和函數(shù)
若在D內(nèi)解析
所以
把稱為共軛調(diào)和函數(shù)
第四章
級數(shù)理論
1復數(shù)到
距離
談極限
對若有使得
此時
為的極限點
記作
或
推廣:對一個度量空間都可談極限
極限的性質(zhì)
級數(shù)問題
部分和數(shù)列
若
則收斂,反之則發(fā)散。
性質(zhì):1若
都收斂,則收斂
2若一個收斂,一個發(fā)散,可推出發(fā)散
若
絕對收斂
若
但收斂,為條件收斂
等比級數(shù)
:
時收斂,其他發(fā)散
冪級數(shù)
則
求收斂域
例:求的收斂半徑及收斂圓
解:因為
所以級數(shù)的收斂半徑為R=1,收斂圓為
泰勒級數(shù)
泰勒定理:設函數(shù)在圓K:內(nèi)解析,則在K內(nèi)可以展成冪級數(shù)
其中,(n=0,1,2……),且展式還是唯一的。
例
1:求在處的泰勒展式
解
:在全平面上解析,所以在處的泰勒展式為
例2:
將函數(shù)展成的冪級數(shù)
解:
羅朗級數(shù)
羅朗定理
若函數(shù)在圓環(huán)D:內(nèi)解析,則當時,有
其中
例:將函數(shù)在圓環(huán)(1)
(2)
內(nèi)展成羅朗級數(shù)。
解:(1)在內(nèi),由于,所以
(2)在內(nèi),由于,所以
孤立奇點
定義:若函數(shù)在的去心鄰域內(nèi)解析,在點不解析,則稱為的孤立奇點。
例
:
為可去奇點
為一級極點
為本性奇點
第5章
留數(shù)理論(殘數(shù))
定義:
設函數(shù)以有限項點為孤立奇點,即在的去心鄰域內(nèi)解析,則稱積分的值為函數(shù)在點處的留數(shù)
記作:
其中,C的方向是逆時針。
例1:求函數(shù)在處的留數(shù)。
解:因為以為一級零點,而,因此以為一級極點。
例2:求函數(shù)在處的留數(shù)
解:是的本性奇點,因為
所以
可得
第7章
傅里葉變換
通過一種途徑使復雜問題簡單化,以便于研究。
定義:對滿足某些條件的函數(shù)
在上有定義,則稱
為傅里葉變換。
同時
為傅里葉逆變換
注:①傅里葉變換是把函數(shù)變?yōu)楹瘮?shù)
②傅里葉逆變換是把函數(shù)變?yōu)楹瘮?shù)
③求傅里葉變換或傅里葉逆變換,關(guān)鍵是計算積分
④兩種常見的積分方法:湊微分、分部積分
復習積分:①
②
③
④
⑤
注:
例1:求的解:
例2:求的解:
-函數(shù)
定義:如果對于任意一個在區(qū)間上連續(xù)的函數(shù),恒有,則稱為-函數(shù)。
例1:求-函數(shù)的解:
例2:求正弦函數(shù)的傅氏變換
解:
☆
第8章
拉普拉斯變換
設在時有定義