求极限方法
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求极限的常用方法1.直接代入法:对于初等函数f( )的极限, , 若f( )在0处的函数值f( 0)存在, 即。
直接代入法的本质就是只要将= 0代入函数表达式, 若有意义, 其极限就是该函数值(称为“能代则代”)。
例I: 求极限(1)(2)(3)解: (1)(2)(3)2.变型法(包括两个重要极限)通俗地说代入后无意义的极限称为不定式, (如0/0,∞/∞,∞-∞等)此时若极限存在往往要变形后才可看出。
例I: 求极限(1)(2)解: (1)(2)两个重要极限是和, 第一个重要极限过于简单且可通过等价无穷小来实现。
主要考第二个重要极限。
例I: 求极限解:例II: 求极限【说明】第二个重要极限主要搞清楚凑的步骤:先凑出1, 再凑, 最后凑指数部分。
解:3.利用连续性定义。
例I: 求解:y= 可看作由y= 与复合而成。
因为= , 而函数y= 在点u= 连续, 所以=例II: 求解: =例III: 求解:因为 利用定理3及极限的运算法则, 便有4.利用无穷小、无穷大的关系【说明】(1)常见等价无穷小有:当0→x 时,~)1ln(~arctan ~arcsin ~tan ~sin ~x x x x x x +1e x -, ()abx ax x x b ~11,21~cos 12-+- 例1: 求极限解 002ln(1)lim lim 211cos 2x x x x x x x x →→+⋅==- 例2: 求极限 解x x x x 30tan sin lim -→613lim 31cos lim sin lim 222102030-=-==-=-=→→→xx x x x x x x x x 例3因式代替规则x x x x 3sin tan lim 0-→x x x x 30)1cos 1(sin lim -=→212lim 330==→x x x 5.利用极限的性质法(如四则运算)利用极限的4则运算法则, , ,例1: 求解:先用 除分子和分母, 然后求极限, 得52123lim 232+---∞→x x x x x 020512123lim 332==+---=∞→x x x x x x 例2: 求解, 因为分母的极限 , 不能应用商的极限的运算法则, 但因 所以∞=+--→4532lim 21x x x x6.洛必达法则(求不定式极限)定理一 设(1) 当x 时, f(x)及F (x )都趋向于零;(2) 在点a 的某一去心领域内, f ’(x)及F ’(x)都存在且F ’(x)≠o ;(3) )(')('lim x F x f a x →存在(或为无穷大); 那么 )(')('lim )()(lim x F x f x F x f a x a x →→=定理二 设(1) 当x 时,∞→函数f(x)及F(x)都趋向于零;(2) 当;)都存在,且与时0('F )(')('x ≠>x x F x f N (3) 或为无穷大),存在()(')('lim x F x f x ∞→ 那么 )x F x f x F x f x (')('lim )()(lim x ∞→∞→= 例1: 求解: 原式=例2: 求 >0)解: 原式=例3: 求解: 原式=7.积分法积分求极限法:例一: 求 。
求函数极限的八种方法
常见的求函数极限的方法有八种:
1.定义域内求函数极限:在函数的定义域内直接计算函数值,即可得到函数的极限值。
2.不存在极限:若函数在某一点的极限不存在,则在该点处函数没有极限。
3.左右极限存在且相等:若函数在某一点处的左右极限都存在且相等,则在该点处函数的
极限等于左右极限的值。
4.不等式法求极限:通过不等式将函数的上下界确定,从而确定函数的极限值。
5.函数的单调性求极限:通过函数的单调性可以确定函数在某一点处的极限值。
6.函数连续性求极限:通过函数的连续性可以确定函数在某一点处的极限值。
7.函数导数存在求极限:通过函数的导数存在性可以确定函数在某一点处的极限值。
8.无穷小量法求极限:通过考虑无穷小量对函数值的影响,可以确定函数在某一点处的极
限值。
这八种方法都可以用来求解函数的极限,但是在实际应用中,不同的方法适用于不同的情况。
例如,当函数的定义域内有足够的数据时,定义域内求函数极限是最直接的方法;如果函数在某一点处的左右极限都存在且相等,则可以直接使用左右极限的值作为函数在该点处的极限值;如果函数有明显的单调性或连续性,则可以利用这些性质来求解函数的极限;如果函数的导数存在,则可以利用导数的性质来求解函数的极限。
总之,求函数极限有许多方法,选择哪种方法取决于函数的性质和特点。
在实际应用中,应该根据函数的具体情况选择适当的方法,以得到最准确的结果。
求极限的方法
1、利用极限的四则运算和幂指数的运算法则
2、利用函数的连续性
3、利用变量替换
4、利用等价无穷小
5、利用洛必达法则
6、分别求左右极限
7、把数列极限转化为函数极限
8、利用夹逼定理(极限存在两定理之一)
1)利用简单的放大、缩小函数法
2)利用不等式的性质进行放大或缩小【根据定义不等式求极限】
3)对积分的极限可以利用积分的性质进行放大缩小
9、利用递归数列先证明极限的存在(常用单调数列必有界),
再利用递归关系求出极限。
10、利用定积分求和式求极限
11、利用泰勒公式
12、利用导数定义求极限
附加:
1、 利用函数极限求数列极限 Example:
(1) n n
n ln lim +∞
→ 解:记:x x
n n x n ln ln lim lim +∞→+∞→= =0。
极限计算的13种方法示例极限是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点附近的行为。
在计算极限时,我们可以利用一些常见的方法来求解。
下面将介绍13种常见的极限计算方法。
一、代入法代入法是极限计算中最简单的方法之一。
当我们需要计算一个函数在某一点的极限时,只需要将该点的横坐标代入函数中,求得纵坐标即可。
二、夹逼定理夹逼定理是一种常用的极限计算方法,它适用于那些难以直接计算的函数。
夹逼定理的核心思想是通过找到两个函数,它们在极限点附近夹住我们要求的函数,从而求得该函数的极限值。
三、无穷小量法无穷小量法是极限计算中常用的方法之一。
它利用了无穷小量的性质,将函数中的高阶无穷小量忽略不计,只考虑最高阶的无穷小量来计算极限。
四、洛必达法则洛必达法则是一种常用的极限计算方法,它适用于求解0/0型和∞/∞型的极限。
该法则的核心思想是将函数的极限转化为两个函数的导数的极限,然后通过求导计算得到极限值。
五、泰勒展开法泰勒展开法是一种常用的近似计算极限的方法。
它利用了泰勒级数展开的性质,将函数在某一点附近进行泰勒展开,然后通过截断级数来计算函数的极限。
六、换元法换元法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些存在复杂变量关系的函数。
通过引入新的变量来替代原来的变量,可以简化函数的形式,从而更容易计算极限。
七、分子有理化分子有理化是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有根式的函数。
通过将根式的分子有理化,可以将原函数转化为一个分式,从而更容易计算极限。
八、分部积分法分部积分法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有积分的函数。
通过将原函数进行分部积分,可以将原函数转化为一个更简单的函数,从而更容易计算极限。
九、换元积分法换元积分法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有复杂变量关系的函数。
通过引入新的变量来替代原来的变量,可以简化函数的形式,从而更容易计算极限。
十、二重极限法二重极限法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有多个变量的函数。
16种求极限的方法在微积分中,求极限是一项重要的技巧和方法,用于研究函数在其中一点或趋于其中一点时的行为。
求极限的方法有很多种,下面将介绍16种常见的求极限方法。
1.代入法:将待求极限中的变量替换成极限点处的值,如果代入后得到一个有界的数或者可数收敛,则该极限存在。
2.四则运算法则:利用加法、减法、乘法和除法的性质进行极限运算。
例如,如果两个函数的极限都存在,则它们的和、差、积以及商(除数非零)的极限均存在。
3.夹逼定理:如果两个函数在其中一点附近夹住一个函数,并且夹住的函数的极限存在,则被夹住的函数的极限也存在,并且等于夹住的函数的极限。
4.极限的唯一性:如果存在一个数L是函数f在其中一点的极限,那么该极限是唯一的。
5.极限的有界性:如果函数f在其中一点的极限存在,则函数f在该点附近必定有界。
反之,如果函数f在其中一点附近有界,那么该点处的极限必定存在。
6.无穷小量和无穷大量:无穷小量是指当自变量趋于其中一点时,函数值趋近于零的量,无穷大量是指当自变量趋于其中一点时,函数值趋近于无穷的量。
利用无穷小量和无穷大量的性质,可以简化极限的求解过程。
7. 根式求极限:使用L'Hopital法则来解决根式的极限问题,即将根式转化为分式,再求导数。
8.多项式求极限:将多项式的极限转化为无穷小量的极限,利用低阶无穷小量和高阶无穷小量的性质进行极限计算。
9.取对数法:将函数取对数后,利用对数的性质进行极限计算。
10.换元法:通过进行合适的变量替换,将待求极限转化为更容易求解的形式。
11.不等式运算法:通过使用不等式的性质,对函数进行合理的估计,从而求解极限。
12.导数法则:利用导数的性质,对函数进行极限计算。
例如,利用导数的定义和求导法则可以方便地求解一些函数的极限。
13.递推法:对于一些递归定义的数列或函数,可以通过递推法求解其极限。
14.泰勒展开法:利用函数对应点附近的泰勒展开式,将函数的极限转化为级数的极限,进而求解极限。
求极限的方法在数学中,求极限是一种重要的技巧,用于分析函数在某个点的行为。
下面介绍几种常见的求极限的方法。
1. 代入法:当函数在某个点处存在有限的定义时,可以直接将该点的值代入函数中得到极限值。
例如,求函数f(x) = 2x在x=3处的极限,可以将x=3代入函数中,得到f(3) = 2 * 3 = 6。
2. 因式分解法:当函数可以进行因式分解时,可以利用因式分解的性质来求解极限。
例如,求函数g(x) = (x^2 - 4)/(x - 2)在x = 2处的极限,可以先进行因式分解得到g(x) = (x + 2),然后将x = 2代入函数中,得到g(2) = 2 + 2 = 4。
3. 夹逼定理:当函数的极限难以直接求解时,可以利用夹逼定理来求解。
夹逼定理的核心思想是找到两个函数,它们的极限分别趋近于所求极限,然后利用夹逼定理来得到所求极限的值。
例如,求函数h(x) = sin(x)/x在x = 0处的极限,可以通过夹逼定理,将h(x)夹在函数i(x) = 1和函数j(x) = x之间,显然,i(x)和j(x)的极限分别为1和0,因此根据夹逼定理,h(x)的极限为1。
4. 泰勒展开法:当函数的极限无法通过以上方法求解时,可以利用泰勒展开来近似计算极限。
泰勒展开是将函数在某一点处展开成无穷项幂级数的形式,利用一定数量的项来近似原函数。
例如,求函数k(x) = e^x在x = 0处的极限,可以利用泰勒展开公式e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ...,将x = 0代入泰勒展开公式中,得到k(0) = e^0 = 1。
以上是几种常见的求极限的方法,根据具体问题的不同,可以选用不同的方法来求解极限。
求极限的13种方法求极限的方法有很多种,以下列举了常见的13种方法和技巧,以帮助解决各种极限问题。
1.代入法:将极限中的变量代入表达式中,简化计算。
这通常适用于简单的多项式函数。
2.夹逼定理:当一个函数夹在两个趋向于相同极限的函数之间时,函数的极限也趋向于相同的值。
3.式子分解:通过将复杂的函数分解成更简单的部分,可以更容易地计算极限。
4.求导法则:使用导数的性质和规则来计算函数的极限。
这适用于涉及导数的函数。
5.递归关系:如果一个函数的递归关系式成立,可以使用递归关系来计算函数的极限。
6.级数展开:将函数展开成无穷级数的形式,可以使用级数的性质来计算函数的极限。
7.泰勒级数:对于可微的函数,可以通过使用泰勒级数来近似计算函数的极限。
8. 洛必达法则:如果一个函数的极限形式是$\frac{0}{0}$或$\frac{\infty}{\infty}$,可以使用洛必达法则来计算极限。
该法则涉及对分子分母同时求导的操作。
9.极限存在性证明:通过证明一个函数在一些点上的左极限和右极限存在且相等,可以证明函数在该点上的极限存在。
10.收敛性证明:对于一个序列极限,可以通过证明序列是有界且单调递增或单调递减的来证明其极限存在。
11.极限值的判断:根据函数的性质,可以判断函数在一些点上的极限是多少。
12.替换法:通过将变量替换为一个新的变量,可以使函数更容易计算极限。
13.反证法:通过假设极限不存在或不等于一些特定值,来推导出矛盾的结论,从而证明极限存在或等于一些特定值。
这些方法并非完整的极限求解技巧列表,但是它们是最常见和基本的方法。
在实际问题中,可能需要结合使用多种方法来求解复杂的极限。
求极限的若干方法一、数列极限的求解方法1、夹逼准则法(夹逼定理):若数列{an}、{bn}、{cn}满足an≤bn≤cn(n≥N0),且lim an=lim cn = L,则数列{bn}有极限且lim bn = L。
2、单调有界数列必有极限法:单调递增的数列有上确界、单调递减的数列有下确界,因此,单调有界数列必有极限。
3、数列按定义法:对于任何一个ε>0,只要找到一个正整数N,使得当n>N时,有|an-L|<ε,则该数列的极限为L。
二、函数极限的求解方法1、极限的定义法:通过定义式计算出函数在某一点的极限。
2、夹逼定理法:当x趋近于a时,若能找到两个函数f(x)≤g(x)≤h(x),且lim f(x) = lim h(x) = L,则函数g(x)在x→a时有极限,且lim g(x) = L。
3、函数的分解法(分子分母有理化、公式替代、三角函数化合成、指数幂换底等方式):通过对函数进行分解或替换等操作,将其转换为可以用其它非分数函数进行极限操作的形式。
4、洛必达求极限法:当函数f(x)和g(x)在某一点均为0或无穷大时,计算并求出函数f(x) / g(x) 的极限l。
如果极限l存在,则f(x) / g(x) 在该点处的极限也是l。
三、无穷级数的求极限方法1、比项法则法:若某一级数后一项于前一项同比变化的极限为L,则这个级数也有极限,且级数的极限为L。
2、积分判断法:对于大于1的自然数n,若函数f(x)在[1,n+1]上是单调递减的且非负,那么它可以累次积分,获得一个极限值;相反地,若g(x)在[1,∞)上是单调递增的和非负的,若及时积分比对之后的级数的部分和同比下减小,则极限l存在;否则若极限不存在,则级数发散。
3、柯西收敛定理法:当对于任意ε >0,存在自然数N>0,使得对于所有的n>m>N,都有|\sum_{k=m}^n a_k|<ε 成立,则此级数是收敛的;如果它不满足上述条件,则是发散的。
一、求函数极限的方法 1、运用极限的定义 例: 用极限定义证明:1223lim 22=-+-→x x x x 证: 由244122322-+-=--+-x x x x x x()2222-=--=x x x0>∀ε取εδ= 则当δ<-<20x 时,就有ε<--+-12232x x x由函数极限δε-定义有:1223lim 22=-+-→x x x x 2、利用极限的四则运算性质若A x f x x =→)(lim 0B x g x x =→)(lim 0(I)[]=±→)()(lim 0x g x f x x )(lim 0x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0(II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ⋅=⋅=⋅→→→)(lim )(lim )()(lim 0(III)若 B ≠0 则:BAx g x f x g x f x x x x x x ==→→→)(lim )(lim )()(lim 000(IV )cA x f c x f c x x x x =⋅=⋅→→)(lim )(lim 0(c 为常数)上述性质对于时也同样成立-∞→+∞→∞→x x x ,,例:求 453lim 22+++→x x x x解: 453lim 22+++→x x x x =254252322=++⋅+3、约去零因式(此法适用于型时0,0x x →例: 求解:原式=()())12102(65)2062(103lim2232232+++++--+---→x x x x xx x x x x x=)65)(2()103)(2(lim 222+++--+-→x x x x x x x=)65()103(lim 222++---→x x x x x =)3)(2()2)(5(lim 2+++--→x x x x x=2lim-→x 735-=+-x x4、通分法(适用于∞-∞型) 例: 求 )2144(lim 22xx x ---→解: 原式=)2()2()2(4lim2x x x x -⋅++-→=)2)(2()2(lim2x x x x -+-→=4121lim2=+→x x5、利用无穷小量性质法(特别是利用无穷小量与有界量之乘积仍为无穷小量的性质) 设函数f(x)、g(x) 满足: (I )0)(lim 0=→x f x x(II)M x g ≤)( (M 为正整数)则:0)()(lim 0=→x f x g x x例: 求 xx x 1sinlim⋅→ 解: 由 0lim=→x x 而 11sin≤x故 原式 =01sinlim=⋅→xx x6、利用无穷小量与无穷大量的关系。
求极限的几种常用方法一、 约去零因子求极限例如求极限,本例中当 时, ,表明 与1无限接近,但 ,所以 这一因子可以约去。
二、 分子分母同除求极限求极限型且分子分母都以多项式给出的极限,可通过分子分母同除来求。
?三、 分子(母)有理化求极限例:求极限 ??分子或分母有理化求极限,是通过有理化化去无理式。
例:求极限30sin 1tan 1lim x x x x +-+→=()x x x x x x sin 1tan 1sin tan lim30+++-→ =300sin tan lim sin 1tan 11limx x x x x x x -+++→→=41sin tan lim 2130=-→x x x x 本题除了使用分子有理化方法外,及时分离极限式中的非零因子是解题的关键。
四、 应用两个重要极限求极限两个重要的极限在这一类型题中,一般也不能直接运用公式,需要恒等变形进行化简后才可以利用公式。
例:求极限第二个重要极限主要搞清楚凑的步骤:先凑出1,再凑,最后凑指数部分。
五、利用无穷小量的性质求极限无穷小量的性质:无穷小量与有界量的乘积还是无穷小量。
这种方法可以处理一个函数极限不存在但有界,和另一个函数的极限是零的极限的乘积的问题。
例:求因为,,所以六、用等价无穷小量代换求极限常见等价无穷小有:当时,,,等价无穷小量代换,只能代换极限式中的因式。
此方法在各种求极限的方法中应作为首选。
例:例:求极限?七、利用函数的连续性求极限这种方法适合求复合函数的极限。
如果在点处连续,而在点处连续,那么复合函数在点处连续。
也就说,极限号与可以互换顺序。
例:求令因为在点处连续所以八、用洛必达法则求极限洛必达法则只能对或型才可直接使用,其他待定型必须先化成这两种类型之一,然后再应用洛必达法则。
洛必达法则只说明当也存在等于时,那么存在且等于。
如果不存在时,并不能断定也不存在,这是不能用洛必达法则的,而须用其他方法讨论。
求极限方法
1.利用极限的四则运算法则(只适用于有限项数):
令
加减:
数乘:(其中c是一个常数)
乘除:
( 其中B≠0 )
幂运算:
极限四则运算法则的条件是充分而非必要的,因此,利用极限四则运算法则求函数极限时,必须对所给的函数逐一进行验证它是否满足极限四则运算法则条件,满足条件者。
方能利用极限四则运算法则进行求之。
不满足条件者,不能直接利用极限四则运算法则求之。
但是,井非不满足极限四则运算法则条件的函数就没有极限,而是需将函数进行恒等变形,使其符合条件后,再利用极限四则运算法则求之。
而对函数进行恒等变形时,通常运用一些技巧如拆项、分子分母同时约去零因子、分子分母有理化、通分、变量替换等等。
2.利用洛必达法则
洛必达(L'Hopital)法则是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.简单讲就是,在求一个含分式的函数的极限时,分别对分子和分母求导,在求极限,和原函数的极限是一样的。
一般用在求导后为零比零或无穷比无穷的类型。
利用洛必达求极限应注意以下几点:
设函数f(x)和F(x)满足下列条件:
(1)x→a时,lim f(x)=0,lim F(x)=0;
(2)在点a的某去心邻域内f(x)与F(x)都可导,且F(x)的导数不等于0;(3)x→a时,lim(f'(x)/F'(x))存在或为无穷大则x→a时,lim(f(x)/F(x))=lim(f'(x)/F'(x))
3.利用两个重要极限:
1、
2、或
应用第一重要极限时,必须同时满足两个条件:
○1分子、分母为无穷小,即极限为0;
②分子上取正弦的角必须与分母一样。
应用第二重要极限时,必须同时满足四个条件:①带有“1”;
②中间是“+”号;
③“+ ”号后面跟无穷小量 ;
④指数和“+ ”号后面的数要互为倒数。
4.利用等价无穷小代换定理
利用此定理求函数的极限时 ,一般只在以乘除形式出现时使用。
若以和或差形式出现时,不要轻易代换 ,因为经此代换后 ,往往会改变无穷小之比的阶数。
例:求30tan sin lim sin x x x x →- 由于sin tan sin (1cos )cos x x x x x -=-, 且2
33sin ~(0),1cos ~(0),sin ~(0)2
x x x x x x x x x →-→→ 故有2
3300tan sin 12lim lim 0.5sin cos x x x x x x x x x
→→-== 注 :
(1) 在利用等价无穷小量代换求极限时,应注意只有对所求极限式中相乘或相除的因式
才能用等价无穷小量替代,而对极限式中的相加或相减部分则不能随意替代,如在例题中,若因有
tan ~x x ,sin ~x x ,而推出 3
300tan sin lim lim 0sin sin x x x x x x x x →→--== 则得到的式错误的结果. (2) 代换时,被代换因式在o x x =上的导数值等于代换式在该点的导数值
5.复合函数求极限
lim [(x)]lim (),u (x),lim (x)o o
x x u a x x f f u a ϕϕϕ→→→===其中
6.无穷小运算法则
(1)有限个无穷小的和差还是无穷小(0)
(2)有限个无穷小的乘积还是无穷小(0)
(3)常数与无穷小的乘积仍是无穷小(0)
(4)有界函数与无穷小的乘积为无穷小(0)
(5)有界函数除以无穷大为0
(6)非零常数乘以无穷大为无穷大
(7)绝对值小于1的数的无穷大次幂为0
(8)绝对值大于1的数的无穷大次幂为无穷大
(9)(0<绝对值<1)的数开无穷大次幂为1
7.函数的连续性
当自变量趋于该点时,若函数在该点邻域连续,则函数值的极限与函数在该点所取的值一致。
8.“抓大头”
对于分式求极限,当,,x →∞→∞→∞分母分子时,分子分母同除以最高次项,分出无穷小,再求极限
9.求极限时遇到“0/0”
将分式进行因式分解
10.利用泰勒公式求极限
泰勒公式是将一个在x=x0处具有n 阶导数的函数f(x)利用关于(x-x0)的n 次多项式来逼近函数的方法
公式:
(其中 0!=1 ,
表示f(x)的n 阶导数,等号后的多项式称为函数f(x)在x 0处的泰勒展开式,剩余的R n (x)是泰勒公式的余项,是(x-x 0)n 的高阶无穷小,及R n (x)为无穷小的余项。
)
当x o =0 ,余项为佩亚诺余项()时,公式化简为:
介绍R n (x)的另一种表达
(其中,θ∈(0,1),p 为任意正实数。
(注意到p=n+1与p=1分别对应拉格朗日余项与柯西
则若有函数f(x)在Xo的某邻域内恒有
F(x)≤f(x)≤G(x)
则当X趋近Xo,有lim F(x)≤lim f(x)≤lim G(x)
即A≤lim f(x)≤A
故lim f(Xo)=A
简单的说:函数A>B,函数B>C,函数A的极限是X,函数C的极限也是X ,那么函数B的极限就一定是X,这个就是夹逼定理。
例:。