第一篇:極限的概念
2-1極限的概念
(1)x?口
n??limf(x)??的讀法,直觀含義 x?R,n?N
f(x)???f(x)??(x?口)
limf(x)??limf(x)與x??limf(x)limf(x)???當(dāng)x?口x?口(2)收斂或極限存在:x?口(3)無(wú)窮小:x?口limf(x)?Alimf(x)?0,無(wú)窮大:x?口
?????極限不存在(4)x?x
極限
(5)x?x0lim?f(x)?f(x0)0?、x?xlim?f(x)?f(x0)0? 稱為f(x)在點(diǎn)x的左、右limf(x)???f(x0)?f(x0)????;
。x??
2-2 函數(shù)的連續(xù)性 limf(x)???f(??)?f(??)??
x(1)定義:f(x)在點(diǎn)0連續(xù) <=> x?xlimf(x)?f(x0)
當(dāng) f(x)在區(qū)間 I 上連續(xù) <=> f(x)在 I 上的每一點(diǎn)都連續(xù)。
(2)初等函數(shù)都是連續(xù)的。另外,連續(xù)函數(shù)的和、差、積、商以及它們的復(fù)合函數(shù)也都是連續(xù)的。
x?口(3)有等式
2-3 基本初等函數(shù)在開區(qū)間端點(diǎn)的極限值
(1)常C=C limf(?(x))f連續(xù)時(shí)x?口f(lim?(x))
(2)冪(0)
???正?0,(??)???正??(?),(0)?負(fù)???,(??)負(fù)?0;?(3)指e
(4)對(duì)???,e??0?ln0???,ln(??)???
(5)三sin(??)、cos(??)?不存在arctan(??)?(??
2)?
(6)反,arccot(??)?0,arccot(-?)??.?
2-4 各類函數(shù)做四則運(yùn)算后的極限(注意符號(hào) “?”= “存在”)
(1)??(或?`x)???,??(非0?)??,??(?0的?)??;
(非?不?)?不?;(2)??(不?)?不?,非0??不??不?,1?
1?01??(3)?,0,∞×a(a≠0)=∞,∞×∞=∞,∞+a=∞
(±∞)+(±∞)= ∞;
(4)0?有界=0,∞+有界=∞ ;
0??00,0??,???,以及1,0,?(5)不定式:0? ;
0?(不?)(6)不定式: 不??(或?`?`?)不?。
2-5 洛必達(dá)法則
lim
f(x)g(x)
limx?口當(dāng)代值結(jié)果為“00???時(shí) 2?xx2
例2—1 求 極限x?2x?2
分析:此題屬于極限計(jì)算類題型,由題型3-1所示,只需(1)代值,(2)定型 0
“0”,(3)洛必達(dá)法則,(4)再代值,(5)定式結(jié)束。即可。
lim2?xx2
解:x?2x?2“00lim(2?x)?x
(x?2)?xx2x?2= x?2lim2ln2?2x1x=2ln2?2?2?4ln2?4
例2-2求極限x?0lim?xlnx
分析:由題型
“?”2?1,第一步,代值,xlnx?0ln0?0????;第二步,變形為0“0”或?后用洛必達(dá)法則,由題型2?2(2)
有兩種變形方法:
xlnxxlnx?
①?ln1x?②xlnx??1
x?
(ln?)'由題型
(12?)'2(2)的解釋:變形要有利于洛必達(dá)法則的求導(dǎo)運(yùn)算。應(yīng)算,不應(yīng)算ln?。所以要選上面②的變形方法,最后用洛必達(dá)法則,再代值即可得定式結(jié)果(注:如選①的變形方法,用洛必達(dá)法則,將越算越繁,得不出結(jié)果)。
解:
x?0lim?xlnx “0??”
x?0 x'lim?lnx
“?
?”lim?(lnx)xx
x?1?x2x?0x?0lim????
?x'lim(?x)x?0
=0
第二篇:函數(shù)極限概念
一. 函數(shù)極限的概念
1.x趨于?時(shí)函數(shù)的極限
設(shè)函數(shù)f定義在??,???上,類似于數(shù)列情形,我們研究當(dāng)自變量x趨于+?時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)值能否無(wú)線地接近于某個(gè)定數(shù)A.例如,對(duì)于函數(shù)f?x?=,從圖象上可見,當(dāng)無(wú)x限增大時(shí),函數(shù)值無(wú)限地接近于x1
0;而對(duì)于函數(shù)g?x?=arctanx則當(dāng)x趨于+?時(shí),函數(shù)值無(wú)限地接近于.2?我們稱這兩個(gè)函數(shù)當(dāng)x趨于+?時(shí)有極限.一般地,當(dāng)x趨于+?時(shí)函數(shù)極限的精準(zhǔn)定義如下:
定義1 設(shè)f為定義在??,???上的函數(shù),A為定數(shù)。若對(duì)任給的??0,存在正數(shù)M????,使得當(dāng)x?M時(shí)有f?x??A??,則稱函數(shù)f當(dāng)x趨于+?時(shí)以A為極限,記作lim
f?x??A或f ?x??A?x????.x???
在定義1中正數(shù)M的作用與數(shù)列極限定義中的N相類似,表明x充分大的程度;但這里所考慮的是比M大的所有實(shí)數(shù)x,而不僅僅是正整數(shù)n。因此,當(dāng)x???時(shí)函數(shù)f以A為極限意味著:A的任意小鄰域內(nèi)必含有f在+?的某鄰域內(nèi)的全部函數(shù)值.
第三篇:極限的概念 教案
【教學(xué)課題】:§1.2數(shù)列的極限(第一課時(shí))
【教學(xué)目的】:使學(xué)生逐步建立起數(shù)列極限的??N定義的清晰概念。會(huì)應(yīng)用數(shù)列極限的??N定義證明數(shù)列收斂及有關(guān)命題,并能運(yùn)用??N語(yǔ)言正確表述數(shù)列不以某實(shí)數(shù)為極限等相應(yīng)陳述。
【教學(xué)重點(diǎn)】:數(shù)列極限的概念。
【教學(xué)難點(diǎn)】:數(shù)列極限的??N定義及其應(yīng)用。
【教學(xué)方法】:系統(tǒng)講授,問(wèn)題教學(xué),多媒體的利用等。
一引言
通過(guò)介紹我國(guó)數(shù)學(xué)家劉徽(公元3世紀(jì))利用圓內(nèi)接正多邊形來(lái)推算圓面積的方法——割圓術(shù),來(lái)介紹極限思想的最初萌芽。
二、數(shù)列極限的定義.定義(數(shù)列):若函數(shù)f的定義域?yàn)槿w正整數(shù)集合N?,則稱
f:N??R或f(n),n?N ?
為數(shù)列。因?yàn)檎麛?shù)集可以由小到大排列,故數(shù)列f(n)也可以寫作
a1,a2,?,an,?
簡(jiǎn)記為{an},其中an稱為該數(shù)列的通項(xiàng)。
2收斂數(shù)列描述性定義:一般地說(shuō),對(duì)于數(shù)列?an?,若當(dāng)n無(wú)限增大時(shí),an能無(wú)限地接近某一個(gè)常數(shù)a,則稱此數(shù)列為收斂數(shù)列,常數(shù)a稱為它的極限。不具有這種特性的數(shù)列就不是收斂的數(shù)列,或稱為發(fā)散數(shù)列。
如何用數(shù)學(xué)語(yǔ)言把它精確地定義下來(lái)。還有待進(jìn)一步分析。數(shù)列極限的數(shù)學(xué)定義 以?1???11?a?1?n為例,可觀察出該數(shù)列具以下特性:①隨著的無(wú)限增大,無(wú)限?nnn?
n地接近1。②隨著n的無(wú)限增大,1?
|1?
1n?1|無(wú)限減少,也就是說(shuō)|1?
n?1|?1
101n與1的距離無(wú)限減少。③隨著n的無(wú)限增大,?1|會(huì)任意小,只要n充分大。如:要使|1?,只要n?10即可;
要使|1?
? 1n?1|?1100,只要n?100即可;
任給無(wú)論多么小的正數(shù)?,都會(huì)存在數(shù)列的一項(xiàng)aN,從該項(xiàng)之后(n?N),|?1?
?
??
1?
??1|??。n?
?
1?
??1|??。n?
即???0,?N,當(dāng)n?N時(shí),|?1?
綜上所述,數(shù)列?1?
?
?
111?的通項(xiàng)隨的無(wú)限增大,無(wú)限接近于1,即是對(duì)任1?1?n?
nnn?
意給定正數(shù)?,總存在正整數(shù)N,當(dāng)n?N時(shí),有|?1?
?
?
1?1??
。此即?1|??1???以1為極?
n?n??
限的精確定義,記作lim?1?
n??
??
11?
或n??,1??1。?1?
nn?
定義 設(shè)?an?為數(shù)列,a為實(shí)數(shù),,若對(duì)???0,總?N?N?,使得當(dāng)n?N時(shí)有
|an?a|??
則稱數(shù)列?an?收斂于a,a稱為數(shù)列?an?的極限。并記作liman?a或an?a(n??)。
n??
由于n限于取正整數(shù),所以在數(shù)列極限的記號(hào)中把n???寫成n??。
若數(shù)列?an?沒(méi)有極限,則稱?an?不收斂,或稱?an?為發(fā)散數(shù)列。
注意:關(guān)于?:① ?的任意性。?刻化an與常數(shù)a的接近程度,?越小,表示an與a越近;②?的固定性。盡管?有其任意性,但一經(jīng)給出,就暫時(shí)地被確定下來(lái),以便依靠它
?
2來(lái)求出N;③?的多值性。?既是任意小的正數(shù),那么,3?,?等等,同樣也是任意小的正數(shù),因此定義1中的不等式|an?a|??中的?可用“|an?a|??”可用“|an?a|??”代替;
?,3??,等來(lái)代替。從而
關(guān)于N:相應(yīng)性。一般地,N隨?的改變而改變,因此常把N看作N(?)來(lái)強(qiáng)調(diào)N是依賴于?的,?一經(jīng)給定,就可以找到相應(yīng)的一個(gè)N。當(dāng)然N并不是唯一的,N之后的任意的項(xiàng)數(shù)都可以作為N。舉例說(shuō)明如何用??N定義來(lái)驗(yàn)證數(shù)列極限
例1 證明 lim
n?(?1)
n
n
n??
?1。
n
證???0,考察
n?(?1)
n
?1?
1n
??,可得n?
?。
n?(?1)?1?
于是可取N?,則當(dāng)n?N時(shí),便有:?1??。?1???n??
n
所以lim
n?(?1)
n
n
n??
?1。
例2 證明lim
3n
n??
n?
3?3。
9n?3
證考察
3n
n?3
9?3??
?
?
9n
(n?3),因此對(duì)
???0,只要n?,n?3,上式就小于?,故取N?max{3,,則當(dāng)n?N時(shí),總
??9
?9n
??,即lim
3n
有
3n
n?3
?3?
n?3
n
n??
n?3
?3。
例3證明limq?0(|q|?1)
n??
證若q?0,則結(jié)果顯然成立。
1q
現(xiàn)設(shè)0?q?1,記h?
?1?0,由qn?0?qn?
1(1?h)
n
?
11?nh
?
1nh
?,得
n?,因此取N??,所以???0,當(dāng)n?N時(shí),便有qn?0??。??h??h?即limq?0(|q|?1)。
n??
n
?1?
例4證明lim
n??
a?1(a?0)。
證①a=1時(shí),,顯然成立。
n
②a?1時(shí),令an?1??(??0),則a?(1??)?1?n??????1?n??
a?1n
??
所以為了要使an?1??,只需
a?1n
?a?1?
??,可取N?。???
??
③0?a?1時(shí),令a?
(b?1),則由 an?1?()n?1?
bb
1?bn
?bn?1??,可得
bn
n?log??1b,可取N??log??1b?。
總之,當(dāng)
a?0時(shí),總有l(wèi)im
n??
?1。
5.?dāng)?shù)列極限證明的步驟
(1)考察化簡(jiǎn)an?a;
(2)放大an?a,通常適當(dāng)放大或條件放大an?a??1(n)??2(n)????k(n);(3)解?k(n)??,求出需要的N;(4)用??N語(yǔ)言再順著寫下來(lái)。
6.?dāng)?shù)列極限的幾何理解
在定義1中,“當(dāng)n?N時(shí)有|an?a|??”?“當(dāng)n?N時(shí)有a???an?a??” ?“當(dāng)n?N時(shí)有” ?所有下標(biāo)大于N的項(xiàng)an都落在鄰域U(a;?)內(nèi);而在U(a;?)之外,數(shù)列?an?中的項(xiàng)至多只有N個(gè)(有限個(gè))。反之,任給??0,若在U(a;?)之外數(shù)列?an?中的項(xiàng)只有有限個(gè)。
a??aa??
由此寫出數(shù)列極限的一種等價(jià)定義(鄰域定義):
定義1?任給??0,若在U(a;?)之外數(shù)列?an?中的項(xiàng)只有有限個(gè),則稱數(shù)列?an?收斂于極限a.由此可見:1)若存在某個(gè)?0?0,使得數(shù)列?an?中有無(wú)窮多個(gè)項(xiàng)落在U(a;?0)之外,則?an?一定不以a為極限;2)數(shù)列是否有極限,只與它從某一項(xiàng)之后的變化趨勢(shì)有關(guān),而與它前面的有限項(xiàng)無(wú)關(guān)。所以,在討論數(shù)列極限時(shí),可以添加、去掉或改變它的有限項(xiàng)的數(shù)值,對(duì)收斂性和極限都不會(huì)發(fā)生影響。
a為定數(shù)。否定定義1 設(shè){an}為數(shù)列,若對(duì)??0?0,對(duì)?N?N?,總存在n0?N,且|an?a|??0,則稱數(shù)列{an}不收斂于a。
否定定義1' 若存在?0?0,使得數(shù)列{an}中有無(wú)窮多項(xiàng)落在U(a;?0)之外,則
{an}不以a為極限。
例5 證明?n2?和?(?1)n?都是發(fā)散數(shù)列。
證(?xn?發(fā)散??a?R,??0?0,?N,?n0?N,使得xn?a??0)
?a?R,取?0?1,則在U(a,?0)之外所有滿足n?a?1的項(xiàng)有無(wú)窮多,顯然都落在U(a,?0)之外,所以?n2?不以任何a為極限。即數(shù)列?n2?發(fā)散。
例6設(shè)limxn?limyn?a,作數(shù)列:求證limzn?a。?zn?:x1,y1,x2,y2,?,xn,yn,?,n??
n??
n??
證 由limxn?limyn?a,故???0,數(shù)列xn和yn中落在U(a;?)之外的項(xiàng)至多只
n??
n??
有有限項(xiàng),所以?zn?落在U(a;?)之外的項(xiàng)也至多只有有限項(xiàng),故由定義1?得limzn?a。
n??
例7 設(shè)?an?為給定的數(shù)列,減少或改變有限項(xiàng)之后得到的數(shù)列,?bn?為對(duì)?an?增加、求證:數(shù)列?bn?與?an?同時(shí)收斂或發(fā)散,且在收斂時(shí)兩者的極限相等。
證 設(shè)?an?為收斂的數(shù)列,且liman?a,按定義1?,???0,數(shù)列?an?中落在n??
U(a;?)之外的項(xiàng)最多只有有限項(xiàng),而數(shù)列?bn?是對(duì)?an?增加、減少、改變有限項(xiàng)之后得
到的。故數(shù)列?bn?與?an?同時(shí)收斂或發(fā)散,且在收斂時(shí)兩者的極限相等。
三 小結(jié)
本課時(shí)的主要內(nèi)容要求:
① 使學(xué)生逐步建立起數(shù)列極限的??N定義的清晰概念。② 會(huì)應(yīng)用數(shù)列極限的??N定義證明數(shù)列的有關(guān)命題。③ 能運(yùn)用??N語(yǔ)言正確表述數(shù)列不以某實(shí)數(shù)為極限等相應(yīng)陳述。
第四篇:理論真空和極限真空的概念區(qū)分
理論真空和極限真空的概念區(qū)分
其實(shí)這兩個(gè)概念相差很遠(yuǎn),只是有幾個(gè)同事都問(wèn)過(guò)我同樣的問(wèn)題,所以干脆寫幾句。
所謂“理論真空”就是指最理想的真空狀態(tài),比如,某密閉容器中一個(gè)氣體分子都沒(méi)有,氣體壓力絕對(duì)等于零,這種狀態(tài)就是最理想的真空狀態(tài),這就是平常說(shuō)的“理論真空”,僅在理論上存在,實(shí)際上不可能存在。
“極限真空”完整名稱是“極限真空度”,是指微型真空泵能達(dá)到的最大真空度。比如,某臺(tái)抽氣能力很弱的微型真空泵,它經(jīng)過(guò)無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間也只能把密閉容器內(nèi)的氣體壓力由常態(tài)的100KPa降到95KPa,那么95KPa就是這臺(tái)泵的極限真空度,比如成都?xì)夂9旧a(chǎn)的PM950.2。再比如,有一臺(tái)抽氣能力很強(qiáng)的微型真空泵,它可以把氣壓由100KPa降到10 KPa,那么10KPa就是這臺(tái)泵的極限真空度,比如成都?xì)夂9旧a(chǎn)的VCH1028。
“極限真空”是真空泵的一個(gè)重要參數(shù),是反應(yīng)泵抽氣能力的特性值,是與真空泵相關(guān)的一個(gè)數(shù)值,不同的真空泵可以有不同的“極限真空”度。而“理論真空”是理論研究時(shí)的一個(gè)概念,是排除各種實(shí)際因素的影響而提煉出的一種最理想的真空狀態(tài)。
第五篇:函數(shù)、極限、連續(xù) 易混淆概念總結(jié)
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考研數(shù)學(xué):微積分初步學(xué)習(xí)輔導(dǎo)重難點(diǎn)解析 考研數(shù)學(xué)之高等數(shù)學(xué)各部分常見的題型總結(jié)
《高等數(shù)學(xué)》易混淆概念
一、函數(shù)、極限、連續(xù)
1.1 無(wú)界變量一定是無(wú)窮大量嗎?
答:不一定是.
?x?X?D 無(wú)界變量:設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镈,如果存在正數(shù)M,使得f(x)?M,則稱函數(shù)f(x)在X上有界,如果這樣的M不存在,就成函數(shù)f(x)在X上無(wú)界;也就是說(shuō)如果對(duì)于任何正數(shù)M,總存在x1?X,使f(x1)?M,那么函數(shù)f(x)在X上無(wú)界.
無(wú)窮大量:設(shè)函數(shù)f(x)在x0的某一去心鄰域內(nèi)有定義(或x大于某一正數(shù)時(shí)有定義).如果對(duì)于任意給定的正數(shù)M(不論它多么大),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(duì)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(shí)的無(wú)窮大.
注意相互關(guān)系: 無(wú)窮大變量一定是無(wú)界變量, 無(wú)界變量不一定是無(wú)窮大變量.根據(jù)以上敘述, 很容易舉出無(wú)界變量不一定是無(wú)窮大變量的反例:
例1.1.f?x??x,g?x????x,????x?n,limf?x??limx??,即當(dāng) x??時(shí), x???0,?????x?nx??
f?x?是無(wú)窮大量;對(duì)于g?x?, 當(dāng)x??時(shí), g?x?的值總可以大于任何的正數(shù)M, 但是也總有可能等于0 g?n??0.所以當(dāng) x??時(shí), g?x?是無(wú)界變量但不是無(wú)窮大量.例1.2. 當(dāng) g?x?時(shí), f?x??xsin?x是無(wú)界變量, 不是無(wú)窮大量.1.2 當(dāng)a?0時(shí),limf(x)?a,可以推出limf(x)?a成立;反之,若limf(x)?a,x?0??x?0x?0
可以推出成立limf(x)?a嗎?當(dāng)a?0的時(shí)候呢?
x?0
答:當(dāng)a?0時(shí),反過(guò)來(lái)是不一定成立的.例如:若an??則此時(shí)an的絕對(duì)值極限為1,而本身極限不存在.
?1?????????n為偶數(shù),??1????????n為奇數(shù)
當(dāng)a?0時(shí),limf(x)?a?limf(x)?a,并且對(duì)于任意的極限過(guò)程都是成立的.
x?0
x?0
1.3 設(shè)xn?zn?yn,且lim(yn?xn)?0,則limzn一定存在嗎?
n??
n??
答:不一定存在.
分析:若limxn?limyn?a?0,由夾逼定理可得limzn?a?0.取,n??
n??
n??
xn?(?1)n?,yn?(?1)n?,zn?(?1)n,則xn?zn?yn,且lim(yn?xn)?0,n??nn
但limzn不存在.遇到此類問(wèn)題一定要會(huì)用反例.
n??
1.4 和函數(shù)的極限一定等于函數(shù)的極限和嗎?答:不一定.
例1.3: lim(12n
??...?)22n??n2?n?1n?n?2n?n?n12n
?lim2?lim2?...?lim2 n??n?n?1n??n?n?2n??n?n?n?0?0?...?0?0,對(duì)嗎?顯然不對(duì).原因在于:錯(cuò)用了極限的運(yùn)算法則中“和的極限等于極限的和”,這一法則只適用于有限項(xiàng)的和,不適用無(wú)限項(xiàng)的和.
正確答案:因?yàn)椋?2n12n
??...????...? 222222
n?n?nn?n?nn?n?nn?n?1n?n?2n?n?n
12n?2?2?...?2所以,n?n?1n?n?1n?n?1
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n(n?1)12nn(n?1)
???...?? 22222
2(n?n?n)n?n?1n?n?2n?n?n2(n?n?1)n(n?1)n(n?1)1
?lim?,故由夾逼準(zhǔn)則得,n??2(n2?n?n)n??2(n2?n?1)2
lim(n??
而,lim
12n1
??...?)?
n2?n?1n2?n?2n2?n?n2
例1.4:求極限lim
1n??n
...2
解答:因?yàn)?,lim1n??n
...?lim
n??
?
k?n
n
k??1
?lim?f()?xk
nn?n??k?1
其中,f(x)??xk?所以,原式?
?
n,?
?
?
?
?
?
?
x cosdx?
2?
如何求此類函數(shù)的極限值呢?通常有兩種方法:
①用“夾逼準(zhǔn)則”,適當(dāng)?shù)摹胺糯蟆焙汀翱s小”所求的式子,求出其極限.如例1.3; ②用“定積分定義”,把所求的式子看做是某個(gè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的積分,利用積分求出其極限值.如例1.4.
1.5 函數(shù)乘積的極限等于各個(gè)函數(shù)極限的乘積嗎?
答:不一定.只有當(dāng)各個(gè)函數(shù)的極限都存在時(shí),該命題才成立.
x2sin
例1.5:lim
x?0
sinx
?limx
x?0
limsin?0,對(duì)嗎? x?0xlimx?0x
這樣做的錯(cuò)誤在于limsin
x?0
不存在,從而不能利用“函數(shù)乘積的極限等于極限的乘積”x
這一結(jié)論.正確的做法:
因?yàn)閘imxsin
x?0
1sinx=0,(無(wú)窮小量與有界函數(shù)的乘積仍為無(wú)窮小量).而lim=1,所
x?0xx
以,原函數(shù)極限為0.雖然結(jié)果一樣,但是也要運(yùn)用正確的求解方法求解.
1.6 含參數(shù)的數(shù)列極限中常見的問(wèn)題.例1.6: lim
1?e
?n???1,這樣做對(duì)嗎? ?nxn??1?elim(1?e?nx)
n??
?nx
lim(1?e?nx)
這樣做是不對(duì)的,錯(cuò)誤在于,忽視了對(duì)參數(shù)取值范圍的討論.?e?nx)1?e?nxlim(1n??
正確解答,當(dāng)x?0時(shí), lim??1.?nxn??1?e?nxlim(1?e)
n??
當(dāng)x?0時(shí), lim
1?e
?n???nxnx??1 ?nxn??1?elime(e?1)
n??
?nx
lime?nx(enx?1)
注:含參數(shù)數(shù)列或函數(shù)求極限時(shí),注意對(duì)參數(shù)進(jìn)行討論.
1.7 如果函數(shù)極限不存在,那么極限一定是無(wú)窮大嗎?答:不一定.
當(dāng)x?x0(或x??)時(shí)的無(wú)窮大的函數(shù)f(x),按函數(shù)極限定義來(lái)說(shuō),極限是不存在的,但是為了便于敘述函數(shù)的性態(tài),我們也說(shuō)“函數(shù)的極限是無(wú)窮大”.但極限不存在并不代表其極限是無(wú)窮大.
?x?1?
例1.7:函數(shù)f(x)??0
?x?1?
x?0x?0x?0,當(dāng)x?0時(shí)f(x)的極限不存在.
1.8如果limf(x)?0,那么是否有l(wèi)im
x?x0
x?x0
??? f(x)
答:不一定.
?x
例1.8:f(x)??
?0
x為有理數(shù)lim,則x
?x0
x為無(wú)理數(shù)
f(x)?0,但由于1
f(x)
在x?0的任一
鄰域的無(wú)理點(diǎn)均沒(méi)有定義,故無(wú)法討論
在x?0的極限. f(x)
結(jié)論:如果limf(x)?0,且f(x)在x0的某一去心鄰域內(nèi)滿足f(x)?0,則
x?x0
x?x0
li11
??.反之,f(x)為無(wú)窮大,則為無(wú)窮?。?f(x)f(x)
1.9 求函數(shù)在某點(diǎn)處極限時(shí)要注意其左右極限是否相等,求無(wú)窮大處極限要注意自變量取正無(wú)窮大和負(fù)無(wú)窮大時(shí)極限是否相等,遇到間斷點(diǎn)求極限要注意左右極限是否相等.
例1.9:求極限lime,lime
x??
x?0x
1x
解:limex???,limex?0,因而x??時(shí)ex極限不存在.
x???
x???1x
lime?0,lime???,因而x?0時(shí)e極限不存在.
x?0?
x?0?
1x1x
1.10 利用等價(jià)無(wú)窮小代換求極限時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題.
tanx?sinx
x?0x3
tanx?sinxx?x
?lim?0解:lim33x?0x?0xx
例1.10:求極限lim
利用等價(jià)無(wú)窮小代換.這樣計(jì)算對(duì)嗎?計(jì)算的錯(cuò)誤在于在運(yùn)算過(guò)程中利用了未加證明的命題.
若?~?',?~?',則???~?'??'.考察這個(gè)命題,????????????
???????????lim?lim?lim,當(dāng)?1時(shí),這個(gè)命題是真命題;當(dāng)
?????1?1??
時(shí),命題是假命題. ?1
?
?
對(duì)于例1.10,因?yàn)椋??sinx,??tanx,?'??'?x,lim所以,證明的結(jié)論是錯(cuò)誤的.正確解答:
?sinx?lim?1 x?0?x?0tanx
x2x
tanx?sinxtanx(1?cosx)?1.limlim?limx?0x?0x?0x3x3x32
sin(x2sin 例1.11:求lim
x?0x
sin(x2sin)x2sin
?lim?limxsin1?0 錯(cuò)誤解答: lim
x?0x?0x?0xxx
錯(cuò)誤的原因在于在運(yùn)算中錯(cuò)誤的運(yùn)用了等價(jià)無(wú)窮小代換:
1?1?
sin?x2sin??x2sin,???x?0?
x?x?
而根據(jù)無(wú)窮小的比較的定義,當(dāng)x取所以不能用等價(jià)無(wú)窮小的代換.
正確解答:當(dāng)x?0時(shí),111(n?Z)時(shí),sin(x2sin)和x2sin均為0,n?xx
11sin(x2sin)x2sin
11??x?0(x?0)sin(x2sin)?x2sin?x2,xxxx
所以,由夾逼準(zhǔn)則知原函數(shù)極限為0.
sinx
x??x
解:本題切忌將sinx用x等價(jià)代換,導(dǎo)致結(jié)果為1.
sinxsin?
應(yīng)該為:lim??0.x??x?
例1.12:求極限lim
注意:
(1)乘除運(yùn)算中可以使用等價(jià)無(wú)窮小因子替換,加減運(yùn)算中由于用等價(jià)無(wú)窮小替換是有條件的,故統(tǒng)一不用.這時(shí),一般可以用泰勒公式來(lái)求極限.
(2)注意等價(jià)無(wú)窮小的條件,即在哪一點(diǎn)可以用等價(jià)無(wú)窮小因子替換.
1.11 函數(shù)連續(xù)性的判斷
(1)設(shè)f(x)在x?x0間斷,g(x)在x?x0連續(xù),則f(x)?g(x)在x?x0間斷.而
f(x)?g(x),f2(x),f(x)在x?x0可能連續(xù).
?0
例如,設(shè)f(x)??
?1
x?0,g(x)?sinx,則f(x)在x?0間斷,g(x)在x?0連續(xù),x?0
f(x)?g(x)?f(x)?sinx?0在x?0連續(xù).
?1
若設(shè)f(x)??
??1
x?0,f(x)在x?0間斷,但f2(x)?f(x)?1在x?0均連續(xù). x?0
(2)“f(x)在x0點(diǎn)連續(xù)”是“f(x)在x0點(diǎn)連續(xù)”的充分不必要條件.
x?a”可得“如果limf(x)?f(x0),則分析:由“若limf(x)?a,則limf(x?x0
x?x0x?x0
x?x0
limf(x?fx(0)”,因此,f(x)在x0點(diǎn)連續(xù),則f(x)在x0點(diǎn)連續(xù).f(x)
在x0點(diǎn)連續(xù)并不能推出f(x)在x0點(diǎn)連續(xù).
(3)?(x)在x?x0連續(xù),f(u)在u?u0??(x0)連續(xù),則f(?(x))在x?x0連續(xù).其余結(jié)論均不一定成立.
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