第一章 函数、极限与连续
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高等数学教案、第一章 函数、极限与与连续本章将在分别研究数列的极限与函数的极限的基础上,讨论极限的一些重要性质以及运算法则,函数的连续性,闭区间上连续函数的性质。
具体的要求如下:1. 理解极限的概念(理解极限的描述性定义,对极限的N -ε、δε-定义可在学习过程中逐步加深理解,对于给出ε求N 或δ不作过高要求)。
2. 掌握极限四则运算法则。
3. 了解极限存在准则(夹逼准则和单调有界准则),会用两个重要极限求极限。
4. 了解无穷小、无穷大及无穷小的阶的概念.能够正确运用等价无穷小求极限。
5。
理解函数在一点连续的概念,理解区间内(上)连续函数的概念。
6. 了解间断点的概念,会求函数的间断点并判别间断点的类型。
7. 了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(最大、最小值定理、零点定理、介值定理)。
第一章共12学时,课时安排如下绪论 §1.1、函数 §1.2初等函数 2课时 §1。
4数列极限及其运算法则 2课时 §1.4函数极限及其运算法则 2课时 §1。
4两个重要极限 无穷小与无穷大 2课时 §1.4函数的连续性 2课时 第一章 习题课 2课时绪论数学:数学是研究空间形式和数量关系的一门学科,数学是研究抽象结构及其规律、特性的学科.数学具有高度的抽象性、严密的逻辑性和应用的广泛性。
关于数学应用和关于微积分的评价:恩格斯:在一切理论成就中,未必再有像17世纪下叶微积分的微积分的发现那样被看作人类精神的最高胜利了。
如果在某个地方我们看到人类精神的纯粹的和唯一的功绩,那就正是这里.华罗庚:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之迷,日用之繁,无处不用数学。
张顺燕:微积分是人类的伟大结晶,它给出了一整套科学方法,开创了科学的新纪元,并因此加强和加深了数学的作用。
……有了微积分,人类才有能力把握运动和过程;有了微积分,就有了工业革命,有了大工业生产,也就有了现代的社会。
第一章 函数.极限和连续第一节 函数1. 决定函数的要素:对应法则和定义域2. 基本初等函数:(六类)(1) 常数函数(y=c );(2)幂函数(y=x a );(3)指数函数(y=a x ,a>0,a ≠1);(4)对数函数(y=log a x ,a>0,a ≠1)(5)三角函数;(6)反三角函数。
注:分段函数不是初等函数。
特例:y =√x 2是初等函数3.构成复合函数的条件:内层函数的值域位于外层函数的定义域之内。
4.复合函数的分解技巧:对照基本初等函数的形式。
5.函数的几种简单性质:有界性,单调性,奇偶性,周期性。
第二节 极限1.分析定义∀&>0(任意小) ∃∂>0当|x |>ð(或0<|x −x 0|<ð )时总有 |f (x )−A |<&称 lim x→∞f (x )=0 (或lim x→x0f (x )=A)2.极限存在的充要条件lim x→x0f (x )=A ↔lim x→x 0+f (x )=lim x→x 0−f (x )=A 3.极限存在的判定准则(1)夹逼定理f 1(x )≤f(x)≪f 2(x) ,且 lim x→x0f 1(x )=A = lim x→x0f 2(x ) 所以lim x→x0f (x )=A(2)单调有界准则单调有界数列一定有极限。
4.无穷小量与无穷大量,则称 时,f (x )为无穷小量 , 则称 时,f (x )为无穷大量 注:零是唯一的可作为无穷小的常数。
性质1 有限多个无穷小的代数和或乘积还是无穷小。
注:无限个无穷小量的代数和不一定是无穷小量性质2 有界变量或常数与无穷小的乘积还是无穷小。
5. 定义 设 是同一极限过程中的无穷小, 则若 则称 α 是β比高阶的无穷小,记作若 则称α是比β 低阶的无穷小∞=→)(lim 0x f x x )(或∞→→x x x 00)(lim 0=→x f x x )(或∞→→x x x 0)(,)(x x ββαα==,0)(≠x β且,0lim =βα);(βαo =,lim ∞=βα,0lim ≠=C βα若 则称 α 是β的同阶无穷小;特别地,当c=1 时,则称α 是β的等价无穷小,记作若 则称α是关于β 的 k 阶无穷小。
第一章 函数 极限 连续知识点拔1.1 函数一、函数的概念设D 是一个非空数集,若存在一个对应法则f ,使得对D 内的每一个值x 都有唯一的y 值与之对应,则称这个对应法则f 是定义在数集D 上的一个函数,记作:)(x f y =,其中x 叫自变量,y 叫因变量或函数,数集D 称为函数的定义域,而数集}),(|{D x x f y y z ∈==叫函数的值域.如果D x ∈0,称函数)(x f 在0x 处有定义,函数)(x f 在0x 处的函数值记为0x x y =或)(0x f .注释:①函数定义的两个要素:定义域和对应法则;②两个函数相等条件:定义域和对应法则都相同的两个函数是相同函数,如:22)(2---=x x x x f 与1)(+=x x g 不同,因定义域不同;x x f 2sin )(=与x x g sin )(=不同,因对应法则不同;x x x x f 222cos sin )(++=与1)(2+=t t g 相同,也就是当两上函数的定义域和对应法则都相同时,即使其自变量所用的字母不同,但两个函数相同.③若定义域内的每一个x 只对应一个函数值y ,则称该函数为单值函数,若同一个x 值可对应于多于一个的函数值y ,这种函数称为多值函数.二、函数的基本性质1、函数的单调性:设函数在区间D 上有定义,如果对2121,x x D x x <∈∀且,恒有)()(21x f x f <(或)()(21x f x f >),则称)(x f 在区间D 上严格单调增加(或严格单调减少)的.如果对于D x x ∈∀21,21x x <且,有)()(21x f x f ≤ (或)()(21x f x f ≥)称)(x f 在区间D 上是单调增加(或单调减少)的.注释:(1)函数的有界性与单调性是与某个区间密切相关的,区间不同函数的有界性与单调性也不同.(2)增+增=增,增-减=增,减+减=减,减-增=减,增的倒数为减,减的倒数为增. (3)增函数与增函数或减函数与减函数的复合为单调增加函数. (4)增函数与减函数或减函数与增函数的复合为单调减少函数.2、函数的奇偶性:设D 是对称于原点的区间,若对D x ∈∀,)()(x f x f -=-有,则称)(x f 是奇函数;若有)()(x f x f =-,称)(x f 是偶函数.注释:①奇(偶)函数的定义域必须是关于原点对称的区间. ②奇函数)(x f 的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称. ③奇偶函数的运算性质1°奇函数的代数和仍为奇函数;偶函数的代数和仍为偶函数;奇函数与偶函数的代数和为非奇非偶函数;2°偶数个奇(或偶)函数的积为偶函数;奇数个奇函数的积为奇函数; 3°一奇一偶函数的积是奇函数;4°奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数;5°奇函数的原函数是偶函数;偶函数)(x f 的原函数⎰=xa dt t f x F )()(是奇函数的充要条件是0=a ,即在所有原函数中只有一个函数是奇函数.④任何一个定义域是关于原点对称的函数都可以表示成一个奇函数与一个偶函数和的形式,即=)(x f 2)()(2)()(x f x f x f x f -++--.3、函数的有界性:设)(x f 在区间D 上有定义,如果存在0>M ,使得对一切D x ∈都有M x f ≤)(,则称)(x f 在D 上有界,否则称为无界,即对0>∀M ,若存在D x ∈0,使得M x f >)(,称)(x f 在D 上是无界的.注释:函数的有界性与x 的取值区间有关. 若函数xy 1=在区间),1(+∞上有界,但在)1,0(内是无界的,因为在这个区间上函数满足定义的M 不存在,即函数的有界性与x 的取值区间有关.4、函数的周期性:设)(x f 的定义域为D ,若存在常数0>T ,伎得对D x ∈∀,必有D T x ∈±,并且有)()(x f T x f =+成立,则称)(x f 是以T 为周期的周期函数,T 称为函数)(x f 的周期,所有周期中的最小正周期叫函数)(x f 的周期.注释:①周期函数的定义域必须是无限点集,但不能是有限区间. 如:x y tan =的定义域是(+∞∞-,)且....,2,1,0,2=+≠k k x ππ②若)(x f 的周期为T ,则)(φω+x f 的周期为ωT(0≠ω);③周期函数的和、差、积仍为周期函数,且周期为各个函数周期的最小公倍数,如:x x y 3cos 4sin +=周期是32,42ππ的最小公倍数π2,但也有例外,如:x sin ,x cos 的周期为2π,但x x y cos sin +=的周期为π;④周期函数的导数仍为周期函数,且周期不变; ⑤设)(x f 是周期为T 的函数,则它的原函数⎰=xadt t f x F )()(为周期函数的充要条件是0)(0=⎰Tdx x f ,或者说,周期函数的原函数不一定是周期函数,如:x x f cos 1)(+=是以2π为周期的函数,但其任一个原函数C x x x F ++=sin )(不是周期函数.⑥不是每一个周期函数都有最小正周期的,如:狄利克雷函数⎩⎨⎧=无理数有理数x x y ,0,1任何有理数r 都是它的周期,即若x 为有理数, r x +也是有理数,故有)(1)(r x f x f +==;若x 为无理数, r x +也是无理数,故)(0)(r x f x f +==,可见r 为)(x f 的周期,但它没有最小的正周期. 又如:C y =,C 为常数,它是周期为任意实数且没有最小正周期的周期函数.三、反函数设函数)(x f y =,其定义域为D ,值域为M ,如果对于M 中的某一个y 值(M y ∈),都可以从关系式)(x f y =确定唯一的x (D x ∈)与之对应,这样就确定了一个以y 为自变量的新函数,记为:)(1y fx -=,称函数)(1y f x -=为函数)(x f y =的反函数,它的定义域为M ,值域为D .注释:①习惯上自变量用x 表示,函数用y 表示,因此函数)(x f y =的反函数)(1y f x -=通常表示为)(1x fy -=.②反函数的定义域就是其原来函数的值域;反函数的值域就是原来函数的定义域,且有)]([)]([11x f f x x f f --==.③原来函数)(x f y =与其反函数)(1x fy -=的图像关于x y =对称(前提是在同一坐标系中),)(x f y =的图像与其反函数)(y x φ=的图像重合.④只有一一对应的函数才有反函数.⑤若)(x f 在区间I 内单调⇒)(x f 在区间I 内一定存在单值反函数,反之不一定成立,即若)(x f 在区间I 内存在单值反函数但)(x f 在区间I 内不一定单调,如: ⎩⎨⎧≤≤+≤--=10,101,)(x x x <x x f 在区间]1,1[-内存在单值反函数,但它在]1,1[-上不单调.四、复合函数若函数)(x u φ=在0x 处有定义,而)(u f y =在)(00x u φ=处有定义,则)]([x f y φ=称为由)(u f y =和)(x u φ=复合而成的复合函数,u 称为中间变量.注释:①只有当函数)(x u φ=的值域与)(u f y =的定义域的交集不是空集时才构成复合数. ②函数的复合:先利用外层函数关系,再利用内层函数关系而构成,如:设x x f sin )(=,x e x =)(φ,则x e x x f sin )](sin[)]([==φφ.③复合函数的分解:先找到外层函数关系,设其内部整体为中间变量u ,再依次分解,如:21)]sin [arctan(x x y +=,可设)sin arctan(x x u +=,x x v sin +=,则原来函数是由21u y = , v u arctan =,x x v sin +=复合而成.五、初等函数1、基本初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数这五类函数统称为基本初等函数.2、初等函数:由常数和五类基本初等函数经过有限次的四则运算和有限次复合运算且可用一个数学解析式表示的函数叫初等函数.注释:初等函数必须用一个式子表示,不能用一个式表示的函数不能称为初等函数,故分段函数一般不是初等函数.3、分段函数:若函数在其定义域内的不同部分上,分别用不同的表达式表示,这类函数称为分段函数.如:符号函数⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=.0,1,0,0,0,1sgn x x x x 是分段函数且是有界函数和奇函数.又如: x x x x x x x y sgn .0,,0,=⎩⎨⎧<-≥==是分段函数.注释:分段函数一般不是初等函数,但若)(x f 是初等函数,则⎩⎨⎧<-≥==.0)(),(,0)(),()()(2x f x f x f x f x f x f 是初等函数. 又如:取整函数[]x y =,即“不超过x 的最大整数”是分段函数. 又如:定义在R 上的狄利克雷(Dirichlet )函数⎩⎨⎧=.,0,1)(无理数有理数x ,x x D 是分段函数,且是有界的,)(x D 是周期函数,但没有最小的正周期,任何有理数都是它的周期,并且)(x D 还是偶函数.4、初等函数的几个特例设函数)(x f 和)(x g 都是初等函数,则(1))(x f 是初等函数,因为=)(x f []2)(x f ;(2)最大值函数max )(=x ϕ{})(),(x g x f 和最小值函数{})(),(min )(x g x f x =ψ都是初等函数,这是因为{}[])()()()(21)(),(max )(x g x f x g x f x g x f x -++==ϕ {}[])()()()(21)(),(min )(x g x f x g x f x g x f x --+==ψ (3)幂指函数)()]([x g x f y = (0)(>x f )是初等函数,因为)(ln )()](ln[)()()]([x f x g x f x g e e x f x g ==.1.2 极限一、数列极限的定义 1、数列极限的概念设}{n x 为数列,a 为定数,若对任给的正数ε,总存在正整数N ,使得当N n >时,有ε<-a x n ,则称数列}{n x 收敛于a ,而a 称为数列}{n x 的极限,记作:a x n n =∞→lim ,或a x n →(∞→n ).若数列}{n x 没有极限,则称数列}{n x 不收敛,或称}{n x 为发散数列. 若0lim =∞→n n x ,则称}{n x 为无穷小数列.定理 数列}{n x 收敛于a 的充要条件是:}{a x n -为无穷小数列. 2、有界数列的概念对于数列}{n x ,如果存在正数M ,使得对于一切的n x 都有不等式M x n ≤||成立,则称数列}{n x 是有界的;如果这样的正数M 不存在,则称数列}{n x 是无界的.注释:(1)若数列}{n x 收敛,则数列有界;(2)有界数列}{n x 不一定收敛,如:n n a )1(-=有界,但不收敛,所以数列有界是数列收敛的必要条件;(3)C C n =∞→lim (常数);01lim=∞→p n n (0>p );0lim =∞→nn q (1<q ); (4)等差数列的求和公式2)(1n n a a n S +=或d n n na S n 2)1(1-+=. (5)等比数列的前n 项和公式qq a S n n --=1)1(1.3、单调数列的概念对于数列}{n x ,如果满足条件 ≤≤≤≤≤+121n n x x x x ,则称数列}{n x 为单调增加数列;如果满足条件 ≥≥≥≥≥+121n n x x x x ,则称数列}{n x 为单调减少数列.单调增加数列和单调减少数列统称为单调数列. 定理(单调有界准则) 单调有界数列必有极限.二、函数极限1、∞→x 时,函数)(x f 的极限 (1)概念定义 如果当∞→x 时,函数)(x f 无限趋近于某个确定的常数A ,则称常数A 为函数)(x f 当∞→x 时的极限,记作:A x f x =∞→)(lim 或A x f →)((∞→x ).注释:(1)∞→x 是指x 的绝对值无限增大,它包含以下两种情况:x 取正值并无限增大,记作:+∞→x ;x 取负值且其绝对值无限增大,记作:-∞→x .(2)如果+∞→x 和-∞→x 两种情况都存在且函数的极限值相等时,则可合并写成∞→x . 定义 如果当+∞→x 时,函数)(x f 无限趋近于某个确定的常数A ,则称常数A 为函数)(x f 当+∞→x 时的极限,记作:A x f x =+∞→)(lim 或A x f →)((+∞→x ).如果当-∞→x 时,函数)(x f 无限趋近于某个确定的常数A ,则称常数A 为函数)(x f 当-∞→x 时的极限,记作:A x f x =-∞→)(lim 或A x f →)((-∞→x ).(2)函数)(x f 在∞→x 时极限存在的充要条件定理 极限A x f x =∞→)(lim 存在的充要条件是A x f x =+∞→)(lim 且A x f x =-∞→)(lim .如:由于2arctan lim π=+∞→x x ,2arctan lim π-=-∞→x x ,所以x x x x arctan lim arctan lim -∞→+∞→≠,故极限x x arctan lim ∞→不存在;又如:由于0lim =-∞→x x e ,+∞=+∞→x x e lim 即不存在,故极限xx e ∞→lim 不存在.2、0x x →时,函数)(x f 的极限 (1)函数)(x f 在0x x →时的极限概念定义 设函数)(x f 在0x 的某个去心邻域内有定义,如果当0x x →时,函数)(x f 无限地趋近于某一确定的常数A ,则称A 为函数)(x f 当0x x →时的极限,记作:A x f x x =→)(lim 0或Ax f →)((0x x →).注释:0x x →表示x 趋近于0x ,含以下两种情况:(1)x 从大于0x 的一侧(即右侧)趋近于0x ,记作:+→0x x ; (2)x 从大于0x 的一侧(即右侧)趋近于0x ,记作:-→0x x .(2)函数左极限与右极限的概念定义 设函数)(x f 在0x 的某个左侧邻域),(00x x δ-(0>δ)内有定义,如果当x 从0x 的左侧趋近于0x (记作:-→0x x )时,函数)(x f 无限地趋近于某一确定的常数A ,则称A 为函数)(x f 当-→0x x 时的极限,记作:A x f x x =-→)(lim 0或A x f =-)(0或A x f =-)0(0.设函数)(x f 在0x 的某个右侧邻域),(00δ+x x (0>δ)内有定义,如果当x 从0x 的右侧趋近于0x (记作:+→0x x )时,函数)(x f 无限地趋近于某一确定的常数A ,则称A 为函数)(x f 当+→0x x 时的极限,记作:A x f x x =+→)(lim 0或A x f =+)(0或A x f =+)0(0.(3)函数)(x f 在0x x →时极限存在的充要条件定理 极限A x f x x =→)(lim 0存在的充要条件是A x f x x =-→)(lim 0且A x f x x =+→)(lim 0.注释:该定理主要用来判定分段函数在分段点处极限是否存在的重要定理. (4)几个常用极限01lim=∞→x x ,C C x x =→0lim (常数),0sin lim 0=→x x ,1cos lim 0=→x x ,00lim x x x x =→. (5)初等函数的极限基本初等函数在定义域内任一点0x 的极限等于该点的函数值;初等函数在定义区间内任一点0x 的极限等于该点的函数值.3、函数极限的性质(1)唯一性:若极限)(lim 0x f x x →存在,则它的极限必唯一;(2)局部有界性:若)(li m 0x f x x →存在,则0>∃δ和0>M ,当δ<-<00x x 时,有M x f ≤)(;(3)保序性:设A x f x x =→)(lim 0,B x g x x =→)(lim 0,(Ⅰ)若B A >,则0>∃δ,当δ<-<00x x 时,有)()(x g x f >; (Ⅱ)若当δ<-<00x x 时,有)()(x g x f >,则B A ≥.(4)保号性:若0)(lim 0>=→A x f x x (或<0),则必0>∃δ,当δ<-<00x x 时,有0)(>x f (或0)(<x f )若0)(>x f (或0)(<x f ),且A x f x x =→)(lim 0,则0≥A (或0≤A ).注释:①上述的变化趋势0x x →,可以换成-→0x x ,+→0x x ,∞→x ,-∞→x ,+∞→x②若)0(0)(<>或x f ,且A x f x x =→)(lim 0,则0>A )0(<或是错误的,如)0(0)(2≠>=x x x f ,但0)(lim 0=→x f x1.3 极限的运算法则若)(lim x f ,)(lim x g 都存在,则(1)[])(lim )(lim )()(lim x g x f x g x f ±=±;(2)[])(lim )(lim )()(lim x g x f x g x f ±=,特别地)(lim )(lim x f C x Cf =; (3))(lim )(lim )()(limx g x f x g x f =,其中0)(lim ≠x g ; (4))]([lim )]([lim x g f x g f =; (5)[],)(lim )(lim )(lim )(x g x g x f x f =其中0)(lim >x f 且不等于1,特别地[]αα)(lim )](lim[x f x f =(α为实数). 注释:①法则(1)(2)可以推广到有限个函数.②0x x →时有理分式极限的求法设)(x R 是有理分式,01110111)()()(b x b x b x b a x a x a x a x Q x P x R n n n n n n n n m n ++++++++==---- ,其中0≠n a ,0≠n b .(1)若0)(0≠x Q m ,则)()()()(lim 0000x R x Q x P x R m n x x ==→;(2)若0)(0=x Q m ,而0)(0≠x P n ,则∞=→)(lim 0x R x x ;(3)若0)(0=x Q m 且0)(0=x P n ,则)(x P n 与)(x Q m 一定有公因子)(0x x -,将)(x P n 与)(x Q m 因式分解,约去公因式后再计算极限.③∞→x 时有理分式极限的求法⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<∞=>=∞→.,.,.,0)(lim 时当时当时当n m n m b an m x R n n x 其中0≠n a ,0≠n b . ④无理分式极限的求法:先分子或分母有理化,在计算极限 ⑤“∞-∞”型有理分式的求法:先通分,再求极限.1.4 极限存在准则及两个重要极限一、极限存在准则夹逼定理:如果对于0x 的去心邻域内的一切x 都有)()()(x h x f x g ≤≤,且A x h x g x x x x ==→→)(lim )(lim 0,则有A x f x x =→)(lim 0.二、两个重要极限 1、1sin lim0=→xx x ,1sin lim 0=→x x x ,一般的1sin lim0=∆∆→∆,∆表示任一函数)(x u ,即1)()(sin lim 0)(=→x u x u x u ;2、e xxx =+∞→)11(lim ,e x x x =+→10)1(lim ,一般的e =∆+∆∞→∆)11(lim ,e =∆+∆→∆10)1(lim ,∆表示任一函数)(x u ,即e x u x u x u =+∞→)()())(11(li m ,e x u x u x u =+→)(1)())(1(lim .1.5 无穷小量与无穷大量、无穷小的比较一、无穷小量1、无穷小量的概念若0)(lim 0=→x f x x (或0)(lim =∞→x f x ),则称)(x f 是0x x →(或∞→x )时的无穷小量,简称无穷小;2、极限与无穷小量的关系α+=⇔=∞→→A x f A x f x x x )()(lim )(0,其中α是0x x →时的无穷小量.|)(|)(lim )(0A x f A x f x x x -⇔=∞→→是0x x →(或∞→x )时的无穷小量.3、无穷小量的性质(1)有限个无穷小量的和、差、积仍然是无穷小量,(2)有界函数与无穷小量的乘积是无穷小量。
第一章 函数、极限与连续(一)1.区间[)+∞,a 表示不等式( )A .+∞<<x aB .+∞<≤x aC .x a <D .x a ≥ 2.若()13+=t t ϕ,则()=+13t ϕ( )A .13+tB .26+tC .29+tD .233369+++t t t 3.设函数()()x x x x f arcsin 2513ln +-++=的定义域是( ) A .⎪⎭⎫⎝⎛-25,31 B .⎪⎭⎫⎝⎛-25,1 C .⎪⎭⎫⎝⎛-1,31D .()1,1-4.下列函数()x f 与()x g 相等的是( ) A .()2x x f =,()4xx g = B .()x x f =,()()2x x g =C .()11+-=x x x f ,()11+-=x x x g D . ()112--=x x x f ,()1+=x x g5.下列函数中为奇函数的是( ) A .2sin xx y =B .xxey 2-= C .x xx sin 222-- D .x x x x y sin cos 2+=6.若函数()x x f =,22<<-x ,则()1-x f 的值域为( ) A .[)2,0 B .[)3,0 C .[]2,0 D .[]3,0 7.设函数()x e x f =(0≠x ),那么()()21x f x f ⋅为( ) A .()()21x f x f + B .()21x x f + C .()21x x f D .⎪⎪⎭⎫⎝⎛21x x f 8.已知()x f 在区间()+∞∞-,上单调递减,则()42+x f 的单调递减区间是( ) A .()+∞∞-, B .()0,∞- C .[)+∞,0 D .不存在 9.函数()x f y =与其反函数()x fy 1-=的图形对称于直线( )A .0=yB .0=xC .x y =D .x y -=10.函数2101-=-x y 的反函数是( ) A .2lg -=x x y B .2log x y = C .xy 1log2= D .()2lg 1++=x y11.设函数()⎩⎨⎧=是无理数是有理数x x a x f x ,0,10<<a ,则( )A .当+∞→x 时,()x f 是无穷大B .当+∞→x 时,()x f 是无穷小C .当-∞→x 时,()x f 是无穷大D .当-∞→x 时,()x f 是无穷小 12.设()x f 在R 上有定义,函数()x f 在点0x 左、右极限都存在且相等是函数()x f 在点0x 连续的( )A .充分条件B .充分且必要条件C .必要条件D .非充分也非必要条件13.若函数()⎩⎨⎧<≥+=1,cos 1,2x x x a x x f π在R 上连续,则a 的值为( )A .0B .1C .-1D .-2 14.若函数()x f 在某点0x 极限存在,则( ) A . ()x f 在0x 的函数值必存在且等于极限值 B .()x f 在0x 函数值必存在,但不一定等于极限值 C .()x f 在0x 的函数值可以不存在 D .如果()0x f 存在的话,必等于极限值 15.数列0,31,42,53,64,…是( )A .以0为极限B .以1为极限C .以n n 2-为极限 D .不存在在极限16.=∞→xx x 1sin lim ( )A .∞B .不存在C .1D .017.=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→xx x 211lim ( )A .2-eB .∞C .0D .2118.无穷小量是( )A .比零稍大一点的一个数B .一个很小很小的数C .以零为极限的一个变量D .数零 19.设()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤<≤-=31,110,201,2x x x x x f x 则()x f 的定义域为 ,()0f = ,()1f = 。
20.已知函数()x f y =的定义域是[]1,0,则()2x f 的定义域是 。
21.若()xx f -=11,则()[]=x f f ,()[]{}=x f f f 。
22.函数1+=x e y 的反函数为 。
23.函数()x y πsin 5=的最小正周期=T 。
24.设211x x x f ++=⎪⎭⎫⎝⎛,则()=x f 。
25.()=--+∞→13limn nn x 。
26.=++++++++∞→n nn 31913112141211lim。
27.=+→x x x ln lim 0。
28.()()()=++-∞→503020152332limx x x x 。
29.函数()⎪⎩⎪⎨⎧≥-<≤-<=2,321,11,x x x x x x x f 的不连续点为 。
30.=∞→nn n x 3sin3lim 。
31.函数()112-=x x f 的连续区间是 。
32.设()()⎩⎨⎧<++≥+=0,0,2x x x b a x b ax x f ()0≠+b a ,()x f 处处连续的充要条件是=b。
33.若()⎩⎨⎧<-≥=0,10,1x x x f ,()x x g sin =,复合函数()[]x g f 的连续区间是 。
34.若01lim 2=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+∞→b ax x x x ,a ,b 均为常数,则=a ,=b 。
35.下列函数中哪些是偶函数,哪些是奇函数,哪既非奇函数又非偶函数?(1)()221x x y -=,(2)323x x y -=,(3)2211xx y +-=,(4)()()11+-=x x x y(5)1cos sin ++=x x y ,(6)2xx aa y -+=36.若()tttt t f 552222+++=,证明()⎪⎭⎫ ⎝⎛=t f t f 1。
37.求下列函数的反函数(1)122+=x xy , (2)11sin21+-+=x x y38.写出图1-1和图1-2所示函数的解析表达式39.设()()⎪⎩⎪⎨⎧+∞<≤-<<∞-=x x x x xx f 0,10,sin 2,求()x f x 0lim →。
40.设3212222n nnx n -+++=,求n n x ∞→lim 。
41.若()21xx f =,求()()xx f x x f x ∆-∆+→∆0lim。
42.利用极限存在准则证明:11211lim 222=⎪⎭⎫⎝⎛++++++∞→πππn n n n n n 。
43.求下列函数的间断点,并判别间断点的类型 (1)()21x xy +=,(2)221xx y -+=,(3)xx y =,(4)[]x y =44.设()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<=<<=21,11,2110,x x x x x f ,问: (1) ()x f x 1lim →存在吗?(2) ()x f 在1=x 处连续吗?若不连续,说明是哪类间断?若可去,则补充定义,使其在该点连续。
45.设()⎩⎨⎧>+≤≤-=1,310,12x x x x x f ,(1)求出()x f 的定义域并作出图形。
(2)当21=x ,1,2时,()x f 连续吗?(3)写出()x f 的连续区间。
46.设()⎪⎩⎪⎨⎧><<-±===2,4 20 ,42,0 ,2 2x x x x x x f ,求出()x f 的间断点,并指出是哪一类间断点,若可去,则补充定义,使其在该点连续。
47.根据连续函数的性质,验证方程135=-x x 至少有一个根介于1和2之间。
48.验证方程12=⋅x x 至少有一个小于1的根。
(二)1.在函数()x f 的可去间断点0x 处,下面结论正确的是( ) A .函数()x f 在0x 左、右极限至少有一个不存在B .函数()x f 在0x 左、右极限存在,但不相等C .函数()x f 在0x 左、右极限存在相等D .函数()x f 在0x 左、右极限都不存在2.设函数()⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,00,sin 31x x xx x f ,则点0是函数()x f 的( )A .第一类不连续点B .第二类不连续点C .可去不连续点D .连续点 3.若()0lim 0=→x f x ,则( )A .当()x g 为任意函数时,有()()0lim 0=→x g x f x x 成立B .仅当()0lim 0=→x g x x 时,才有()()0lim 0=→x g x f x x 成立C .当()x g 为有界时,能使()()0lim 0=→x g x f x x 成立D .仅当()x g 为常数时,才能使()()0lim 0=→x g x f x x 成立4.设()x f x x 0lim →及()x g x x 0lim →都不存在,则( )A .()()[]x g x f x x +→0lim 及()()[]x g x f x x -→0lim 一定不存在B .()()[]x g x f x x +→0lim 及()()[]x g x f x x -→0lim 一定都存在C .()()[]x g x f x x +→0lim 及()()[]x g x f x x -→0lim 中恰有一个存在,而另一个不存在D .()()[]x g x f x x +→0lim 及()()[]x g x f x x -→0lim 有可能存在5.xxx x sin 1sinlim2→的值为( )A .1B .∞C .不存在D .0 6.()()()=+--→211sinlim221x x x x ( ) A .31 B .31-C .0D .327.按给定的x 的变化趋势,下列函数为无穷小量的是( )A .142+-x x x(+∞→x ) B .111-⎪⎭⎫⎝⎛+xx (∞→x ) C .x --21 (0→x ) D .xx sin (0→x )8.当0→x 时,下列与x 同阶(不等价)的无穷小量是( ) A .x x -sin B .()x -1ln C .x x sin 2 D .1-x e 9.设函数()x x g 21-=,()[]221xx x g f -=,则⎪⎭⎫⎝⎛21f 为( )A .30B .15C .3D .110.设函数()422+-=x x f (20≤≤x )的值域为E ,()1222++x x x g 的值域为F ,则有( )A .F E ⊂B .F E ⊃C .F E =D .Φ=FE 11.在下列函数中,()x f 与()x g 表示同一函数的是( ) A .()1=x f ,()()01x x g -= B .()x x f =,()xxx g 2=C .()2x x f =,()x x g = D .()33x x f =,()x x g =12.与函数()x x f 2=的图象完全相同的函数是( )A .x e 2lnB .()x 2arcsin sinC .x e 2lnD .()x 2sin arcsin 13.若1<x ,下列各式正确的是( ) A .11>xB .12<xC .13<xD .1<x14.若数列{}n x 有极限a ,则在a 的ε领域之外,数列中的点( ) A .必不存在 B .至多只有限多个C .必定有无穷多个D .可以有有限个,也可以有无限多个 15.任意给定0>M ,总存在0>X ,当X x -<时,()M x f -<,则( ) A .()-∞=-∞→x f x lim B .()-∞=∞→x f x limC .()∞=-∞→x f x lim D .()∞=+∞→x f x lim16.如果()x f x x +→0lim 与()x f x x -→0lim 存在,则( )A .()x f x x 0lim →存在且()()00lim x f x f x x =→B .()x f x x 0lim →存在,但不一定有()()00lim x f x f x x =→C .()x f x x 0lim →不一定存在D .()x f x x 0lim →一定不存在17.无穷多个无穷小量之和,则( ) A .必是无穷小量 B .必是无穷大量C .必是有界量D .是无穷小,或是无穷大,或有可能是有界量 18.()1ln arccos2-=x y ,则它的连续区间为( )A .1>xB .2>xC .[][]1,22,1+-+-e eD .()()1,22,1+-+-e e 19.设()nxnx x f n -=∞→13lim,则它的连续区间是( )A .()+∞∞-,B .nx 1≠(n 为正整数)处C .()()+∞∞-,00,D .0≠x 及 nx 1≠处20.设()⎩⎨⎧≥+<=0,0,x x a x e x f x 要使()x f 在0=x 处连续,则=a ( )A .2B .1C .0D .-1 21.设()⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,0,3s in1x a x x x x f ,若()x f 在()+∞∞-,上是连续函数,则=a ( )A .0B .1C .31 D .322.点1=x 是函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-=<-=1,31,11,13x x x x x x f 的( ) A .连续点 B .第一类非可去间断点C .可去间断点D .第二类间断点 23.方程014=--x x 至少有一根的区间是( ) A .⎪⎭⎫⎝⎛21,0 B .⎪⎭⎫⎝⎛1,21C .()3,2D .()2,124.下列各式中的极限存在的是( )A .x x sin lim ∞→ B .x x e 10lim → C .1352lim22-+∞→x x x x D .121lim-→xx25.=→xx x sin lim( )A .1B .0C .-1D .不存在 26.=⎪⎭⎫⎝⎛+++∞→22221lim n n nn n 。