第一章 函数极限与连续1 联系客服

发布时间 : 星期一 文章第一章 函数极限与连续1更新完毕开始阅读31fe9f0da2161479171128da

unAunlimn??4) lim?? (B?0)

n??vlimvBnnn??特别提醒:四则运算法则的应用,是有前提的

其一,参与运算的每一项必须存在极限;否则就会出现类似于

limsinn1?lim?limsinn?0?limsinn?0的推理错误。

n??n??nn??n??n其二,参与运算的项数必须有限。 否则就会出现类似于

2n?12n?1lim?2?2???2??lim2?lim2???lim2 n??nn??nn??nnn?n??n? ?0?0???0?0

的计算错误。

其三,分母极限不能为零(即B?0)

当然如果两个数列都不收敛,它们的和、差、积、商有可能存在极限。 比如:un?n, vn?(?n)当n??时都没有极限,但它们的和的极限为0。 再比如:un?vn?(?1)是发散的,但un?vn?1是收敛的。 例6 求lim?解 因为limn22?k2??3? (k为常数)

n??nn??k2k2?0, lim3?0, 所以,lim(?3)?0?0?0。 n??nn??nn??nn12n例7 求lim(2?2?...?2)。

n??nnn解 上面已经提到,此题就不能直接用四则运算和差的法则,注意到

(1?n)n 212n1?2?3?...?n(1?n)n1所以lim(2?2?...?2)=lim?lim? 22n??nn??n??2nnn2n1?2?3?...?n?例8 求lim?n??111??...?1?22?3n(n?1)?

解 此题也不能直接用性质或运算法则,要进行拆项处理,

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因为

111111111 ??, ??, ??1?2122?323n(n?1)nn?1111??...?1?22?3n(n?1)所以有lim?n???=lim(1?n??1)?1 n?1n2?5n?2例9 求lim

n??2n2?3解 因为lim(n?5n?2)??, lim(2n?3)??,它是

n??n??22?未定型, ?所以不能直接用商的运算法则进行计算,若用n同除分子分母,则有

2 limn?5n?2=lim2n??n??2n?32221?52?2nn?1 322?2n例10 求lim(n?n?n?2)

n??解 这是“???”未定型,不能用差的运算法则,像这样含有根式的求极限,通常情况下是用分子有理化的方法。 lim(n?n?n?2)=limn??22(n2?n?n2?2)(n2?n?n2?2)n?n?n?222n??

=limn?2n?n?n?222n??

=

1 2总结:通过以上几个例题就可以看出,计算数列的极限没有固定的方法,要根据题目本身的特点,相应找到解决它的办法。这里不仅要掌握极限的基本概念和性质,同时还需要一定的技巧。在以后函数的极限中还会继续介绍它的技巧和方法。

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第三节 函数极限

数列作为定义在自然数集上的函数,我们讨论了它的极限,即自变量无限增大时,相应的函数值(即相应项的值)的变化趋势;因为数列中的自变量是离散变量,对于函数中连续的自变量而言,我们是否同样可以讨论当自变量连续趋近某个数值时,函数的变化情况呢?这就是我们这节要讲的内容。

一、自变量趋于无穷时的极限 1 x?+?时的极限

为了和数列的极限相对应,我们先给出自变量趋于正无穷时极限定义。 定义1 若存在常数M>0,函数f(x)在x>M时有定义,当自变量x沿x轴正方向无限远离原点时,相应的函数值f(x)无限趋近于常数A,则称函数f(x)当x趋向正无穷大时以A为极限,记作limf(x)= A 或f(x)?A, x???。

x???例如: lim1?1??0 , lim?1??=1, lim2?x=0,

x???x???x???xx??这个概念描述的是当自变量朝正无穷远方向变化时,相应的函数值趋近于某个常数的变化趋势。当然,不是所有的函数都有这种性质,比如函数f(x)=x+1,可以看到,当自变量x朝正无穷远方向变化时(即x?+?),相应的函数值f(x)=x+1也随之无限增大,不会趋于任何常数,因此这个函数在x趋于正无穷大时没有极限。

2 x???时的极限

定义2 若存在常数M>0,函数f(x)在x< ?M时有定义,当自变量x沿x轴负方向无限远离原点时,相应的函数值f(x)无限趋近于常数A,则称函数f(x)当

x趋向负无穷大时以A为极限,记作limf(x)=A或f(x)?A, (x???)。

x???例如 lim1??0 lim?1?x???x???x?1?2x?0 ?=1, xlim???x?19

3 x??时的极限

定义3 若存在常数M>0,函数f(x)在 x >M时有定义,当自变量无限远离原点时,相应的函数值f(x)无限趋近于常数A,则称函数f(x)当x趋向无穷大时以

A为极限,记作limf(x)=A或f(x)?A, (x??)。

x??例如 lim111?0 lim(1?)=1, 而lim?0。 2x??xx??x??x1?x前面介绍了自变量以三种个不同的方式无限远离原点时的函数极限,它们之间有

何关系呢?

定理1 limf(x)=A的充分必要条件是:limf(x)?limf(x)?A

x??x???x???limf(x)=A的几何解释:

x??在xoy平面上,对于任给的两条直线y?A??与y?A??(其中?>0),可找到两条直线x = M和x = -M,使得这两条直线外侧的函数曲线y =f(x)完全落在

y?A??与y?A??两条直线之间。(如图1-13)

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y?A??y?Ay?A??x??M图 1-13

x?M