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极限数学题大一高数,高等数学极限的思维导图

时间:2023-05-05 02:04:07 阅读:160641 作者:137

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极限语言只能证明极限,不能求极限。 对于简单函数的极限问题,可以先用观察法看其极限,再用极限语言证明,但对于复杂形式的函数,观察其极限并不容易。

因此,有必要研究函数极限的算法。

【声明】

1、以下讨论只给出了函数极限的算法,这些规律可以相应地移植到数列极限。

2、在接下来的讨论中,如果自变量的变化趋势没有如下所示,则表示正确和正确成立。

【定理1】有限个无限小之和仍然是无限小。

【证明】考虑无穷小之和有两个的情况。

而且,假设都是当时的无限小。

根据无限小的定义,

只要拿走,就有了

这表明了当时的无限小。

必须指出:个无限小之和不一定是无限小。

【定理2】有界函数与无穷小的乘积仍然是无穷小。

【证明】设函数在的某个邻域内有界

当作当时的无限小。

以下证明时间的无限小

根据函数有界的定义,有:

根据无限小的定义,

取,因此

这表明了时间的无限小。

【推理1】常数和无限小的乘积是无限小。

【推理2】有限个无限小的乘积是无限小。

有一个问题:无限多的无限小的积是无限小的吗?

表面上,这个问题的答案很明显。 也就是说,是无限小的。 其实不然。 因为没有定义无限数的乘法。 也就是说:我们不做无限数的乘法。

【定理3】(极限运算的分配律)

存在、且

请参阅。

【证明】因、极限存在与无穷小的关系定理有:

(无限小() ) ) ) ) ) ) ) ) )。

于是

定理1是无穷小

定理2的推论1是无限小的,

根据定理1,无穷小

总之,是无限小。

要利用极限和无穷小的关系

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(1)、都存在就存在。

) 2、存在、不存在、不存在。

【反证法】记,假设存在

或者

因为与共存在,所以根据【定理3】有:

它是存在的。 这和条件矛盾,所以不存在。

)3)、如果不存在,也有可能存在,也有可能不存在。

【反例】的话,很明显,什么都不存在

但它是存在的,

不存在

【定理4】

存在、且

请参阅。

定理四也有与定理三完全相同的四点注释,它有两个重要的推论。

【推理1】

如果存在,则为常数。

【推理2】

如果存在,则为正整数

数,则。

【定理五】

若,,且,则 存在,且

对商的极限运算法则, 应注意条件:

(1)、极限  均存在。

(2)、作分母的函数  的极限 。

当这两个条件中有一个不满足时, 不可使用商的极限运算法则。 这一点在初学时很容易被忽视。

【定理六】

如果 , 而  、, 则 。

【证明】 作函数 , 且 。

由极限的保号性有:         , 即

故   。

必须指出:即使不等式  严格成立, 结论仍然是,不可以认为是 。

例如:、表示圆的内接、外接正n边形的面积, 而表示圆的面积。

显然, ,但 。

运用上述结论,可帮助我们求大量的函数极限,大大地提高了求极限的能力,也避免了使用繁冗复杂的极限语言。当然,这些结论的获得得益于极限的精确语言。

首先,我们证明一个最基础,也最有用的结论:

设  是任意实数,则

【例1】

此极限可作一般性的推广:

【例2】    

可对此例作一般性的推广:

设  是有理分式函数, 与 为的多项式,若 , 则 。

【证明】由定理5与例1, 有

【例3】 求  

【例4】  

对于有理分式函数,当时,不能使用商的极限法则来求极限。例题三、例题四给出了解这类问题的两种基本方法:

 

转自:

https://sxyd.sdut.edu.cn/_upload/tpl/02/32/562/template562/onlineLearning/gaodengshuxueshang/index.htm

 

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