25两个重要极限和求极限方法
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浅谈两个重要极限解题技巧极限是数学中一个非常重要的概念,它描述了数列或函数在无限接近某个值时的行为。
在解决极限问题时,有一些重要的技巧可以帮助我们更好地理解问题和找到解题的思路。
本文将浅谈两个重要的极限解题技巧。
首先是夹逼定理。
夹逼定理是一种用于确定极限存在和确定其值的方法。
当我们想要求解一个复杂的极限问题时,可以通过夹逼定理将其转化为一个更容易求解的问题。
夹逼定理的核心思想是通过将待求极限的函数夹在两个已知的函数之间,来确定极限的存在和值。
具体的操作步骤如下:1. 设待求极限的函数为f(x),已知上下限函数分别为g(x)和h(x),即有g(x) ≤ f(x) ≤ h(x)。
2. 如果已知当x趋向于某个值a时,g(x)和h(x)的极限存在且相等,即lim (x→a) g(x) = lim (x→a) h(x) = L。
那么我们可以得到lim (x→a) f(x) = L。
夹逼定理常用于解决一些无法直接计算的极限问题。
通过找出与待求极限函数相邻的两个已知函数,确定它们的极限存在且相等,从而确定待求极限的值。
当我们要求解极限lim (x→0) x·sin(1/x)时,可以利用夹逼定理将其转化为极限lim (x→0) –|x| ≤ x·sin(1/x) ≤ |x|,由于已知lim (x→0) –|x| = lim (x→0) |x| = 0,因此可以得到lim (x→0) x·sin(1/x) = 0。
第二个重要的极限解题技巧是分子有理化。
有时候,我们在计算一个极限时会遇到分母含有根式的情况,这时候通过分子有理化可以简化计算过程。
分子有理化的思想是通过一定的变换将包含根号的分子转化为一个有理式,从而方便计算极限。
具体的操作步骤如下:1. 先将分子的根式进行有理化。
有理化的方法包括乘以共轭式、利用等式、平方分解等。
2. 完成有理化后,可以将有理化后的分子和原始的分母进行合并,得到一个简化的表达式。
极限运算法则两个重要极限1.极限四则运算法则:极限四则运算法则是指对任意两个函数的极限进行加、减、乘、除运算时的运算规则。
具体而言,设有函数f(x)和g(x),若函数f(x)在点x=a处有极限L1,g(x)在点x=a处有极限L2,则在点x=a处有以下结果:a) 两个函数的和的极限:lim(x→a) [f(x) + g(x)] = L1 + L2b) 两个函数的差的极限:lim(x→a) [f(x) - g(x)] = L1 - L2c) 两个函数的乘积的极限:lim(x→a) [f(x) * g(x)] = L1 * L2d) 两个函数的商的极限:lim(x→a) [f(x) / g(x)] = L1 / L2 (当L2≠0时)这些极限四则运算法则可以帮助我们简化极限运算,并且可以通过已知函数的极限值来确定复合函数的极限。
2.极限复合运算法则:极限复合运算法则是指对复合函数的极限进行计算的运算规则。
复合函数是由两个或多个函数组成的函数,记作f(g(x))或g(f(x))。
具体而言,设有函数f(x)和g(x),若函数f(x)在点x=a处有极限L1,g(x)在点x=a处有极限L2,则在点x=a处有以下结果:lim(x→a) [f(g(x))] = L1 (若L2 = a)lim(x→a) [g(f(x))] = L2 (若L1 = a)这意味着通过已知函数的极限值,我们可以确定复合函数在特定点的极限值。
以上是对极限四则运算法则和极限复合运算法则的详细解释。
这两个极限运算法则在微积分中具有重要的应用,能够帮助我们确定函数在特定点处的极限值,进而推导出更复杂的极限运算。
理解和掌握这两个极限运算法则对于解决微积分中的问题和应用具有重要意义。
极限的计算两个重要极限初等函数的极限是微积分中的重要概念之一,它能够帮助我们研究函数在其中一点的趋势。
在微积分中,极限是指当自变量趋近于其中一特定值时,函数的取值趋近于一个确定的值。
可以说,极限是描述函数在无穷接近其中一特定点时的行为。
在本文中,我们将探讨两个重要的极限:无穷大极限和无穷小极限。
1.无穷大极限无穷大极限也称为“函数趋向于无穷”的极限。
当自变量趋近于一些特定值时,函数的取值趋向于正无穷或负无穷。
例如,考虑函数f(x)=x^2,当x趋近于正无穷时,f(x)也趋向于正无穷。
这意味着不论多大的正实数M,只要x足够大,都能找到一个正实数N,使得当x>N时,f(x)>M成立。
我们可以用数学符号表示无穷大极限:lim(x→∞) f(x) = ∞类似地,当x趋近于负无穷时,f(x)也趋向于负无穷,可以表示为:lim(x→-∞) f(x) = -∞2.无穷小极限无穷小极限也称为“函数趋向于零”的极限。
当自变量趋近于一些特定值时,函数的取值趋向于零。
例如,考虑函数f(x)=1/x,当x趋近于正无穷时,f(x)趋向于零。
这意味着无论多小的正实数ε,只要x足够大,都能找到一个正实数N,使得当x>N时,f(x),<ε成立。
我们可以用数学符号表示无穷小极限:lim(x→∞) f(x) = 0类似地,当x趋近于负无穷时,f(x)也趋向于零,可以表示为:lim(x→-∞) f(x) = 03.极限的计算方法计算极限的方法有很多种,常见的有代入法、夹逼定理、洛必达法则等。
代入法是最简单直接的计算极限的方法,即直接将极限点的值代入函数中进行计算。
但有时函数在极限点处可能没有定义,此时代入法就不适用。
夹逼定理是一种常用的计算极限的方法,该原理是利用一个已知的不等式夹住相同极限点的函数,以确定其极限值。
洛必达法则是一种用于解决极限问题的有力工具。
它可以用来解决函数极限的不定型问题,它的基本思想是将极限问题转化为导数问题,通过求导数来确定极限值。
求极限的方法⒈利用函数极限的四则运算法则来求极限定理1①:若极限)(lim 0x f x x →和)(lim x g xx →都存在,则函数)(x f ±)(x g ,)()(x g x f ⋅当0x x →时也存在且①[])()()()(lim lim lim 0.0x g x f x g x f x x x x x →→→±=±②[])()()()(lim lim lim 0x g x f x g x f x x x x x x →→→⋅=⋅又若0)(lim 0≠→x g x x ,则)()(x g x f 在0x x →时也存在,且有 )()()()(lim lim lim 0x g x f x g x f x x x x x x →→→=利用极限的四则运算法则求极限,条件是每项或每个因子极限存在,一般所给的变量都不满足这个条件,如∞∞、00等情况,都不能直接用四则运算法则,必须要对变量进行变形,设法消去分子、分母中的零因子,在变形时,要熟练掌握饮因式分解、有理化运算等恒等变形。
例1:求2422lim---→x x x 解:原式=()()()02222lim lim22=+=-+---→→x x x x x x⒉用两个重要的极限来求函数的极限①利用1sin lim=→xxx 来求极限 1sin lim=→xxx 的扩展形为: 令()0→x g ,当0x x →或∞→x 时,则有()()1sin lim=→x g x g x x 或()()1sin lim =∞→x g x g x例2:xxx -→ππsin lim解:令t=x -π.则sinx=sin(-π t)=sint, 且当π→x 时0→t 故 1sin sin lim lim==-→→t tx x t x ππ例3:求()11sin 21lim--→x x x解:原式=()()()()()()()211sin 1111sin 122121lim lim =--⋅+=-+-+→→x x x x x x x x x ②利用e x x =+∞→)11(lim 来求极限e xx =+∞→)11(lim的另一种形式为e =+→ααα1)1(lim .事实上,令.1x =α∞→x .0→⇔α所以=+=∞→x x x e )11(lim e =+→ααα1)1(lim例4: 求xx x 1)21(lim +→的极限解:原式=221210)21()21(lime x x x x x =⎥⎦⎤+⋅⎢⎣⎡+→ 利用这两个重要极限来求函数的极限时要仔细观察所给的函数形式只有形式符合或经过变化符合这两个重要极限的形式时才能够运用此方法来求极限。
两个重要极限(整理).pdf第一个重要极限的公式:limsinx/x=1(x->0)当x→0时,sin/x 的极限等于1。
特别注意的是x→∞时,1/x是无穷小,根据无穷小的性质得到的极限是0。
第二个重要极限的公式:lim(1+1/x)^x=e(x→∞)当x→∞时,(1+1/x)^x的极限等于e;或当x→0时,(1+x)^(1/x)的极限等于e。
两个重要极限公式作用(1)sinx/x的极限,在中国国内的教学环境中,经常被歪解成等价无穷小。
而在国际的微积分教学中,依旧是中规中矩,没有像国内这么疯狂炒作等价无穷小代换。
sinx经过麦克劳林级数展开后,x是最低价的无穷小,sinx跟x只有在比值时,当x趋向于0时,极限才是1。
用我们一贯的,并不是十分妥当的说法,是“以直代曲”。
这一特性在计算、推导其他极限公式、导数公式、积分公式时,会反反复复地用到。
sinx、x、tanx也给夹挤定理提供了最原始的实例,也给复变函数中sinx/x的定积分提供形象理解。
(2)关于e的重要性,更是登峰造极。
表面上它起了两个作用:A、一个上升、有阶级数,跟一个下降的有阶级数,具有一个共同极限;B、破灭了我们原来的一些固有概念:大于1的数开无限次幂的.结果会越来越小,直到1为止;小于1的正数开无限次幂的结果会越来越大,直到1为止。
整体而言,e的重要极限,有这么几个意义:A、将代数函数、对数函数、三角函数,整合为一个整体理论,再结合复数理论,它们成为一个严密的互通互化互补的、相辅相成、交相印证的完整理论体系.B、使得整个微积分理论,包括微分方程理论,简洁明了。
没有了e^x这一函数,就没有了lnx,也就没有一切理论,所有的公式将十分复杂。
浅谈两个重要极限解题技巧极限是高等数学中非常重要的一个概念,它在数学和物理等领域中都有着广泛的应用。
在解题过程中,掌握一些重要的极限解题技巧对于提高解题效率和准确性都有着非常重要的意义。
本文将从两个重要的极限解题技巧进行浅谈,希望能够对大家在学习和应用极限时起到一定的帮助和指导。
一、变量代换法变量代换法在解极限题时是一种非常常用且有效的技巧。
它常常适用于那些包含复杂变元的极限题目,通过合理的变量代换,可以将原极限题目转化成更加简单的形式,从而更容易求解。
对于极限\lim_{n \to \infty} (\frac{n+1}{n})^n,我们可以用变量代换方法进行解题。
首先令a=\frac{1}{n},则当n \to \infty时,a \to 0。
这样原极限题目就可以转化成\lim_{a \to 0} (1+\frac{1}{a})^{1/a}。
这时候再用一些常用的极限公式和技巧,就能够比较容易地求解出极限的值。
二、夹逼定理夹逼定理也是解极限题时经常用到的一种重要技巧。
夹逼定理适用于那些求解极限题目时比较难以直接求解的情况,通过构造一个上下夹逼的序列,可以找到目标极限值的范围,从而更容易求解出极限的值。
对于极限\lim_{n \to \infty} \frac{sin n}{n},我们可以通过夹逼定理进行解题。
由于-1 \leq sin n \leq 1,所以-\frac{1}{n} \leq \frac{sin n}{n} \leq \frac{1}{n},根据夹逼定理,当n \to \infty时,-\frac{1}{n} \to 0,\frac{1}{n} \to 0,所以\lim_{n \to \infty} \frac{sin n}{n}=0。
在进行极限题的解题过程中,变量代换法和夹逼定理都是非常重要的解题技巧。
希望大家在学习和应用极限过程中,能够灵活运用这些技巧,提高解题效率和准确性。