第一篇:高數(shù)復(fù)習(xí)筆記之極限與函數(shù)
1,隱含的分段函數(shù)與建立函數(shù)關(guān)系
2,如何判斷微積分的有界性
3,極限定義做了解,性質(zhì):唯一性、保號性、四則運(yùn)算,若一個(gè)極限存在另一個(gè)不存在則相加減的極限必不存在、乘除的極限可能存在也可能不存在;若兩個(gè)極限都不存在那么加減乘除的極限可能存在也可能不存在。舉反例:(參考書籍:數(shù)學(xué)分析中的反例);相除時(shí),分母為0分子不為0則極限為無窮大,若分子分母全為0,極限怎么算?
4,極限的復(fù)合運(yùn)算:若此函數(shù)連續(xù)則函數(shù)符號跟極限符號可以調(diào)換位置。
極限存在準(zhǔn)則:單調(diào)有界數(shù)列必有極限;夾逼定理
兩類重要極限:書上找
5:無窮大量與無窮小量(即把任何函數(shù)的極限為A的問題轉(zhuǎn)化為極限為零的問題)
無窮小量的比較(視頻001 2第16分鐘):高階l=0(兩個(gè)趨近于0的速度前者比后者快)、同階l不=0(兩者趨近于0的速度一樣快)、等價(jià)l=1(五個(gè)等價(jià)無窮小的特例:把指數(shù)、三角、對數(shù)函數(shù)轉(zhuǎn)化為求解簡單的冪函數(shù))
無窮大量:即極限不存在的情況無界變量:在一個(gè)絕對值范圍內(nèi)要多大有多大的值 注意:無窮大量一定是無界變量,但無界變量不一定是無窮大量(視頻25分講述)6,四類未定式(洛必塔法則解決)
第二篇: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級學(xué)生工作委員會—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,按照一定的對應(yīng)關(guān)系,總有唯一的y和x相對應(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了
(3)奇偶性:奇函數(shù)特性
注意:奇偶性的定義與一定是對稱的不對稱就沒有這個(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
第三篇: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
第四篇:高數(shù)8多元函數(shù)的極限與連續(xù)
二元函數(shù)的極限
二元極限存在常用夾逼準(zhǔn)則證明
例1 lim(3x?2y)?14
x?2y?1211??xsin?ysin,xy?0,例2 函數(shù)f(x,y)??在原點(diǎn)(0,0)的極限是0.yx
xy?0.?0?二元極限不存在常取路徑
x2y例3
證明:函數(shù)f(x,y)?4在原點(diǎn)(0,0)不存在極限.((x,y)?(0,0))4x?y與一元函數(shù)極限類似,二元函數(shù)極限也有局部有限性、極限保序性、四則運(yùn)算、柯西收斂準(zhǔn)則等.證明方法與一元函數(shù)極限證法相同,從略.上述二元函數(shù)極限limf(x,y)是兩個(gè)自變量x與y分別獨(dú)立以任意方式無限趨近于x?x0y?y0x0與y0.這是個(gè)二重極限.二元函數(shù)還有一種極限:
累次極限
定義
若當(dāng)x?a時(shí)(y看做常數(shù)),函數(shù)f(x,y)存在極限,設(shè)當(dāng)y?b時(shí),?(y)也存在極限,設(shè)
lim?(y)?limlimf(x,y)?B,y?by?bx?a則稱B是函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)P(a,b)的累次極限.同樣,可定義另一個(gè)不同次序的累次極限,即
limlimf(x,y)?C.x?ay?b那么二重極限與累次極限之間有什么關(guān)系呢?一般來說,它們之間沒有蘊(yùn)含關(guān)系.例如: 1)兩個(gè)累次極限都存在,且相等,但是二重極限可能不存在.如上述例3.2)二重極限存在,但是兩個(gè)累次極限可能都不存在.如上述的例2.多重極限與累次極限之間的關(guān)系
定理
若函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)P0(x0,y0)的二重極限與累次極限(首先y?0,其次x?0)都存在,則
?limlimf(x,y).limf(x,y)x?x0y?y0x?x0y?y0
二元函數(shù)的連續(xù)性
定理
若二元函數(shù)f(P)與g?P?在點(diǎn)P0連續(xù),則函數(shù)f(P)?g(P),f(P)g(P),(g(P0)?0)都在點(diǎn)P0連續(xù)
f(P)
g(P)
定理
若二元函數(shù)u??(x,y),v??(x,y)在點(diǎn)P0(x0,y0)連續(xù),并且二元函數(shù)f(u,v)在點(diǎn)(u0,v0)???(x0,y0),?(x0,y0)?連續(xù),則復(fù)合函數(shù)f??(x0,y0),?(x0,y0)? 在點(diǎn)P0(x0,y0)連續(xù).1.用極限定義證明下列極限:
1)lim(4x?3y)?19;
2)lim(x?y)sinx?2y?12x?0y?011sin?0; xyx2y2xy?03)lim2.(提示:應(yīng)用?1.)22x?0x?y2x?yy?02.證明:若f(x,y)?x?y,(x?y?0),則 x?y??y?0x?0
lim?limf(x,y)??1
與
limlimf(x,y)??1.x?0??y?0??x4y43.設(shè)函數(shù)f(x,y)?4,證明:當(dāng)點(diǎn)(x,y)沿通過原點(diǎn)的任意直線(y?mx)趨23(x?y)于(0,0)時(shí),函數(shù)f(x,y)存在極限,且極限相等.但是,此函數(shù)在原點(diǎn)不存在極限.(提示:在拋物線y?x上討論.)2x2?y22D?(x,y)y?x4.若將函數(shù)f(x,y)?2限制在區(qū)域,則函數(shù)f(x,y)在原點(diǎn)2x?y??(0,0)存在極限(關(guān)于D).5.求下列極限: 1)limx?ysinxy;
2); limx?1x2?xy?y2x?0xy?2y?422x?0y?03)lim(x?y)In(x?y);
(提示:設(shè)x?rcos?,y?rsin?)
4)limx?0y?0(1?4x2)(1?6y2)?12x2?3y2.
第五篇:高數(shù)競賽練習(xí)題答案(函數(shù)、極限、連續(xù))
函數(shù)、極限、連續(xù)
1.f(x),g(x)?C[a,b],在(a,b)內(nèi)二階可導(dǎo)且存在相等的最大值,又f(a)?g(a),f(b)?g(b),證明:(1)???(a,b),使f(?)?g(?)
(2)???(a,b),使f??(?)?g??(?)證明:設(shè)f(x),g(x)分別在x?c,x?d處取得最大值M,不妨設(shè)c?d(此時(shí)a?c?d?b),作輔助函數(shù)F(x)?f(x)?g(x),往證???(a,b),使F??(?)?0
令F(x)?f(x)?g(x),則F(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)二階可導(dǎo),且F(a)?F(b)?0,① 當(dāng)c?d,由于 F(c)?f(c)?g(c)?M?g(c)?0F(d)?f(d)?g(d)?f(d)?M?0由“閉.連.”零點(diǎn)定理,???[c,d]?(a,b),使f(?)?g(?)② 當(dāng)c?d,由于F(c)?f(c)?g(c)?f(c)?g(d)?M?M?0即???(a,b),使f(?)?g(?)
對F(x)分別在[a,?],[?,b]上用羅爾定理,??1?(a,?),?2?(?,b),使
在[?1,?2]上對F(x)在用羅爾定理,F(xiàn)?(?1)?F?(?2)?0,???(?1,?2)?(a,b),使F??(?)?0,???(a,b),使f??(?)?g??(?).2.設(shè)數(shù)列{xn}滿足0?x1??,xn?1?sinxn,n?1,2,?
xn存在,并求該極限(1)證明limn??
xn?1x1n(2)計(jì)算lim()n??xn
分析:(1)確定{xn}為單調(diào)減少有下界即可
1xn,用洛必達(dá)法則.(2)利用(1)確定的limn??
解:易得0?xn?1(n?2,3,?),所以xn?1?sinxn?xn,n?(2,3,?),即{xn}為
xn存在,并記為limxn?a,則a?[0,1],單調(diào)減少有下界的數(shù)列,所以 lim n??n??
對等式xn?1?sinxn?xn,兩邊令n??取極限,得a?sina,a?[0,1],所以
a?0,即limxn?0.n??
lim((2)n
??
xn?1sinxn)?lim()
n??xnxn
2xn
2xn
令t?xn
?lim(t?0
sint)?et?0t
tlim
ln()t
t
2由于
lim
t?0
t
ln(sin)ttsint
ln[1?(sin?1)]?1-1t2sint?t洛cost?11tt2
?lim?lim?lim?lim?lim?? t?0t?0t?0t?0t?03t2t2t2t33t26
xn?1xn?1
所以lim()?e.n??xn
3.已知f(x)在[0,1]連續(xù),在(0,1)可導(dǎo),且f(0)?0,f(1)?1,證明:(1)???(0,1),使f(?)?1??,(2)存在兩個(gè)不同點(diǎn)?,??(0,1),使f?(?)f?(?)?1
證:(1)令F(x)?f(x)?x?1,則F(x)在[0,1]上連續(xù),且
F(0)??1?0,F(1)?1?0,由“閉.連.”零點(diǎn)定理,???(0,1),使F(?)?0,即f(?)?1??
(2)f(x)在[0,?],[?,1]上都滿足拉格朗日中值定理,所以
???(0,?),??(?,1),使
f(?)?f(0)?f?(?)(??0),f(1)?f(?)?f?(?)(1??),即
f?(?)?f?(?)?
f(?)
?
?
1??
?
1?f(?)1?(1??)?
??1??1??1??
?f?(?)f?(?)?
1??
?
?
?
1??
?1
4.設(shè)方程xn?nx?1?0,其中n為正整數(shù),證明此方程存在唯一的正
?
實(shí)根xn,并證明當(dāng)??1時(shí),級數(shù)?xn收斂.n?1?
證:令f(x)?xn?nx?1,則f(x)在(0,??)上連續(xù),且
f(0)??1?0,f()?()n?0
nn
所以由連續(xù)函數(shù)的零點(diǎn)定理,所給方程在(0,)內(nèi)有根,又由f?(x)?n(xn?1?1)?0,即f(x)在(0,)內(nèi)單調(diào)遞增,所以所給方程(0,)內(nèi)只有唯一的根,在(,?)上無根,即所給方程存在唯一的正實(shí)根xn.?
?由上述知,對n?1,2,?,有0?xn?,有0?xn
?
1n
1n1n
1n
1n1,n?
此外,由??1知,級數(shù)?
收斂,所以由正項(xiàng)級數(shù)比較審斂法,知?
n?1n
?x?收斂.nn?1
?
5.求lim(cosx)
x?0
1ln(1?x)
x?0ln(1?x)
解:lim(cosx)
x?0
1ln(1?x)
=e
lim
lncosx,其中l(wèi)imln(1?x
x?0
lncosx)
?lim
x?0
ln[1?(cosx?1)]ln(1?x)
?lim
x?0
?x22x
??
(cosx)所以,limx?0
ln(1?x)
?e
?
6.f(x)在x?0的某鄰域內(nèi)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f(0)?0,f?(0)?0,若
af(h)?bf(2h)?f(0)在h?0時(shí)是比h高階的無窮小,試確定a,b的值.解1:(利用導(dǎo)數(shù)定義)
0?lim
af(h)?bf(2h)?f(0)af(h)?af(0)?af(0)?bf(2h)?bf(0)?bf(0)?f(0)
?lim
h?0h?0hhaf(h)?af(0)bf(2h)?bf(0)[(a?b)?1]f(0)[(a?b)?1]f(0)?lim?lim?lim?(a?b)f?(0)?limh?0h?0h?0h?0hhhh
?a?b?1
?由f(0)?0,f(0)?0,得?,即a?2,b??1
a?2b?0?
解2:按解1,只要假定f(x)在x?0處可導(dǎo)即可,但在題中“f(x)在x?0的某鄰域內(nèi)具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù)”的假定下,有以下解法:由lim
h?0
h?0
af(h)?bf(2h)?f(0)
?0得 limaf(h)?bf(2h)?f(0)=0
h?0h
即0?limaf(h)?bf(2h)?f(0)?(a?b?1)f(0),由f(0)?0,得a?b?1(1)
af(h)?bf(2h)?f(0)洛
?limaf?(h)?2bf?(2h)?(a?2b)f?(0)且f?(0)?0,又由0?lim
h?0h?0h
所以 a?2b?0(2)
由(1)、(2)得a?2,b??1.?2?esinx?
?.7.求lim?4??x?0x??1?e?
解:
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?????1 lim?lim4?4??????x?0x?x?0?1?ex??1?e?
所以 原式 = 1
8.求lim
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143
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x
解1:(泰勒公式)因
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1111
x?x2?o(x2)]?[1?x?x2?o(x2)]?22828(x?0)
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所以
1?x2
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解2:(洛必達(dá)法則)
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?x??x?2洛必達(dá)lim?limx?0x?0x22x1?x??x1
?lim?lim x?0?x?x4x?0x
1?2x1?lim.??4x?0x(?x??x)4