高中数学选修本(理科)极限的四则运算(3)

课 题：2.4极限的四则运算(三)教学目的：1．熟练运用极限的四则运算法则，求数列的极限．2．理解和掌握三个常用极限及其使用条件．培养学生运用化归转化和分类讨论的思想解决数列极限问题的能力．3．正确认识极限思想和方法是从有限中认识无限，从近似中认识精确，从量变中认识质变的一种辩证唯物主义的思想4. 掌握无穷等比数列各项的和公式.教学重点：使用极限四则运算法则及3个常用极限时的条件教学难点：使用极限四则运算法则及3个常用极限时的条件授课类型：新授课课时安排：1课时教 具：多媒体、实物投影仪教学过程：一、复习引入：1.数列极限的定义：一般地，如果当项数n 无限增大时，无穷数列}{n a 的项n a 无限趋近于．．．．．某个常数a ，那么就说数列}{n a 以a 为极限.记作lim n n a a →∞=． 2.几个重要极限：（1）01lim =∞→n n （2）C C n =∞→lim （C 是常数） （3）无穷等比数列}{n q （1<q ）的极限是0，即 )1(0lim <=∞→q q n n 3.函数极限的定义:(1)当自变量x 取正值并且无限增大时，如果函数f (x )无限趋近于一个常数a ，就说当x 趋向于正无穷大时，函数f (x )的极限是a .记作：+∞→x lim f (x )=a ，或者当x →+∞时，f (x )→a .(2)当自变量x 取负值并且绝对值无限增大时，如果函数f (x )无限趋近于一个常数a ，就说当x 趋向于负无穷大时，函数f (x )的极限是a .记作-∞→x lim f (x )=a 或者当x →－∞时，f (x )→a .(3)如果+∞→x lim f (x )=a 且-∞→x lim f (x )=a ，那么就说当x 趋向于无穷大时，函数f (x )的极限是a ，记作：∞→x lim f (x )=a 或者当x →∞时，f (x )→a .4.常数函数f (x )=c .(x ∈R )，有∞→x lim f (x )=c . ∞→x lim f (x )存在，表示+∞→x lim f (x )和-∞→x lim f (x )都存在，且两者相等.所以∞→x lim f (x )中的∞既有+∞，又有－∞的意义，而数列极限∞→x lim a n 中的∞仅有+∞的意义5. 趋向于定值的函数极限概念：当自变量x 无限趋近于0x （0x x ≠）时，如果函数)(x f y =无限趋近于一个常数a ，就说当x 趋向0x 时，函数)(x f y =的极限是a ，记作0lim ()x x f x →=特别地，C C x x =→0lim ；00lim x x x x =→ 6. 000lim ()lim ()lim ()x x x x x x f x a f x f x a -+→→→=⇔== 其中0lim ()x x f x a -→=表示当x 从左侧趋近于0x 时的左极限，0lim ()x x f x a +→=表示当x 从右侧趋近于0x 时的右极限7. 对于函数极限有如下的运算法则：如果B x g A x f o o x x x x ==→→)(lim ,)(lim ，那么B A x g x f ox x +=+→)]()([lim , B A x g x f o x x ⋅=⋅→)]()([lim , )0()()(lim ≠=→B BA x g x f o x x 当C 是常数，n 是正整数时:)(lim )]([lim x f C x Cf o o x x x x →→=,nx x n x x x f x f o o )](lim [)]([lim →→= 这些法则对于∞→x 的情况仍然适用8 数列极限的运算法则:与函数极限的运算法则类似, 如果,lim ,lim B b A a n n n n ==∞→∞→那么 B A b a n n n +=+∞→)(lim B A b a n n n -=-∞→)(lim B A b a n n n .).(lim =∞→ )0(lim ≠=∞→B B A b a nn n 二、讲解范例：（一）运用极限的四则运算法则求数列的极限 例1 求100)21(lim xx +∞→.(利用公式法，∞→x lim ［f (x )］n =［∞→x lim f (x )］n .) 解：11)]21(lim [)21(lim 100100100==+=+∞→∞→xx x x 例2 11lim 22+++∞→x x x x .(利用n x x1lim ∞→=0) 解：111111lim 11lim 2222=+++=+++∞→∞→x x x x x x x x例3 xx x 11lim 0-+→.(分子有理化法.) 解：21111lim )11(lim 11lim 000=++=++⋅=-+→→→x x x x x x x x x 例4 )11(lim 22--+∞→x x x x .(分子有理化法) 解：112lim)11(lim 2222-++=--+∞→∞→x x x x x x x x 111211112lim 22=+=-++=∞→x x x 例5 求下列有限：（1）1312lim ++∞→n n n （2）1lim 2-∞→n n n 分析：（1）（2）当n 无限增大时，分式的分子、分母都无限增大，分子、分母都没有极限，上面的极限运算法则不能直接运用解：（1）1112lim(2)lim 2lim 212lim lim 1113133lim(3)lim3lim n n n n n n n n n n n n n n nn →∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞++++====++++ （2）22211lim lim lim 01111lim(1)n n n n n n n n n n →∞→∞→∞→∞===---（二）先求和再求极限例6 求下列极限：（1） )112171513(lim 2222+++++++++∞→n n n n n n ；（2）)39312421(lim 11--∞→++++++++n n n 解：（1） )112171513(lim 2222+++++++++∞→n n n n n n 222222[3(21)]1357(21)22lim lim lim lim 111111n n n n n n n n n n n n n n→∞→∞→∞→∞+++++++++=====++++（2）11212[()]1242212(21)33lim()lim lim lim 011139331(31)123n n n n n n n n n n n n n --→∞→∞→∞→∞-++++--====++++--- （三）公比绝对值小于1的无穷等比数列前n 项和的极限公比的绝对值小于1的无穷等比数列前n 项的和，当n 无限增大时的极限，叫做这个无穷等比数列各项的和.设无穷等比数列 ,,,,,112111-n q a q a q a a 的公比q 的绝对值小于1，则其各项的和S 为 q a S -=11 )1(<q例7 求无穷等比数列0.3， 0.03， 0.003，… 各项的和.解：0.3， 0.03， 0.003，…的首项10.3a =，公比0.1q =所以 s=0.3+ 0.03+ 0.003+…=0.3110.13=-例8 将无限循环小数。

极限的四则运算●教学目标(一)教学知识点1.数列极限的四则运算法则2. ∞→n lim (c ·an)=c ·∞→n liman (二)能力训练要求1.掌握极限的四则运算法则，并能使用它求一些复杂数列的极限.2.从函数极限联想到数列极限，从“一般”到“特殊”.(三)德育渗透目标1.培养学习进行类比的数学思想.2.培养学习总结、归纳的能力，学会从“一般”到“特殊 ”，从“特殊”到“一般”转化的思想.●教学重点数例极限的四则运算法则.●教学难点如何利用数列极限的四则运算法则求数列的极限.怎样掌握一些基本的方法.通过典型例题的讲解，从而总结归纳求数列极限的方法.●教学方法发现法.●教具准备幻灯片两张第一张：函数极限的四则运算法则及基本方法(记作§2.5.2A)第二张：数列极限的四则运算法则(记作§2.5.2B)●教学过程Ⅰ.课题导入［师］我们学习了函数极限的四则运算法则，那现在回忆一下，具体内容是什么？ ［生］0lim x x →［f(x)±g(x)］=0lim x x →f(x)±0limx x →g(x). 0lim x x →［f(x)·g(x)］=0lim x x →f(x)·0lim x x →g(x). )(lim )(lim )()(lim 000x g x f x g x f x x x x x x →→→=.［师］第三个等式中，要满足什么条件吗？［生］0lim x x →g(x)≠0.［师］三个推导的公式呢？［生］0lim x x →［c ·f(x)］=c ·0lim x x →f(x). 0limx x →［f(x)］2=［0lim x x →f(x)］2. 0lim x x →［f(x)］n=［0lim x x →f(x)］n. ［师］回答得很好.那么我们在求一些比较复杂的函数的极限时，有哪些基本的方法呢？［生］代入法、因式分解法、分子，分母同除以x 的最高次幂、分子有理化法. Ⅱ．讲授新课［师］(打出幻灯片§2.5.2A)我们知道，学函数极限是从特殊的函数数列是n 的函数转化到一般的函数而得到的.那么能否再从“一般”转化到“特殊”呢？从函数极限的四则运算法则，类比得到数列极限的四则运算法则呢？［生］能.如果∞→n lim an=a ，∞→n limbn=b.那么 ∞→n lim (an ±bn)=∞→n lim an ±∞→n lim bn=a ±b. ∞→n lim (an ·bn)= ∞→n lim an ·∞→n limbn=a ·b. b a b a b a n n n n nn n ==∞→∞→∞→lim lim lim (b ≠0).［师］回答得很好，那么它也能推导出其他的公式吗？ ［生］∞→n lim (c ·an)=c ·∞→n lim an.(c 是常数). ∞→n lim an2=(∞→n liman)2 ［师］因为函数极限中的第三个推导公式与n 有关，所以数列极限中就没有类似的公式了.(打出幻灯片§2.5.2B)(板书)注意：数列极限中极限四则运算法则只适用于“有限个”与“都有极限”的情况.1.课本例题求下列极限.(1))21(lim 2n n n +∞→. 解：0001lim 202lim 1lim )21(lim 22=+=+=+=+∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n . (2)n n n 23lim-∞→. 解：(方法一)3031lim 232lim 3lim )23(lim 23lim=-=-=-=-=-∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n . (方法二)∵n →∞，∴n ≠0.分子、分母同除n 的最高次幂.3131lim )23(lim 123lim 23lim ==-=-=-∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n . (3)232lim 22++∞→n n n n .［师］第二个题目不能体现“分子、分母同除n 的最高次幂”这个方法的优势.这道题目就可以.使用上述方法就简单多了.因为分母上是3n2+2，有常数项，所以例(2)的方法一就不能用了. 解：3203022lim 3lim 1lim 2lim )23(lim )12(lim 2312lim 232lim 22222=++=++=++=++=++∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n n n . ［师］第二题与第三题实际上分子、分母关于n 的次数是相同，而极限就是分子、分母中最高次项的系数之比.这样我们可以对这一类题型，总结一个规律. (学生回答)规律一：一般地，当分子与分母是关于n 的次数相同的多项式时，这个公式在n →∞时的极限是分子与分母中最高次项的系数之比. (4)24323lim n n n n n -+∞→.解：分子、分母同除n 的最高次幂即n4，得.002001lim 2lim 1lim 3lim 1213lim 23lim 2323243=-+=-+=-+=-+∞→∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n n .［师］这个题中，分子关于n 的次数比分母关于n 的次数小，当n →∞时，分母增加的速度比分子增加的速度快，所以极限就为0.对于这类题目，我们同样可以总结规律.谁来总结一下？(学生回答)规律二：一般地，当分子、分母都是关于n 的多项式时，且分母的次数高于分子的次数时，当n →∞时，这个分式极限为0.［师］如果把上述几题中的n 都换成是x ，解题的方法与答案有变化吗？ ［生］没有变化.［师］对，没有什么变化，把n 换成x ，y ，z 等等其他字母解题的方法、答案都不变.只是题目的外形变了，本质还是不变.就像一个人今天穿红衣服，明天穿蓝衣服，后天穿黄衣服，外形变了，但还是这个人.2.精选例题［例1］)13(lim 2n n n n -+-∞→. 解：11131lim 13lim 13lim )13(lim 222=+--=+--=+---=-+-∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n . ［例2］21323lim-++-∞→n n n . 解：30103211323lim 21323lim =-+=-++-=-++-∞→∞→n n n n n n n n . ［例3］1513lim ++-∞→n n n .解：001001lim 1lim 5lim 13lim 11513lim 1513lim 22=++=++-=++-=++-∞→∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n n .Ⅲ.课堂练习1.已知∞→n lim an=2，∞→n lim bn=－31，求下列极限.(1) ∞→n lim (2an+3bn －1) (2)n n n n n b a b a +-∞→lim解：(1)∞→n lim (2an+3bn －1)=∞→n lim (2an)+∞→n lim (3bn)－∞→n lim1 =2∞→n lim an+3∞→n lim bn －1=2·2+3·(－31)－1=2. (2)57)31(2)31(2lim lim lim lim )(lim )(lim lim =-+--=+-=+-=+-∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n n n n n b a b a b a b a b a b a2.求下列极限. (1))15(lim 2n n -∞→ (2)n n n n n 23123lim 22+-++∞→ (3))1)(12()2)(1(lim-+-+∞→x x x x n (4)12144lim 232+++-∞→x x x x n解：(1).5051lim 5lim )15(lim 22=-=-=-∞→∞→∞→n n n n n (2)1030032lim )3(lim 1lim 2lim 3lim 23123lim 23123lim 2222-=+-++=+-++=+-++=+-++∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→n n n n n n n n n n n n n n n n n . (3)22222211lim 122lim )1)(12()2)(1(lim x x x x x x x x x x x x x x x ----=----=-+-+∞→∞→∞→ 210020011lim 1lim 2lim 2lim 1lim1lim 22=----=----=∞→∞→∞→∞→∞→∞→x x x x x x x x x x (4)3323322321lim 2lim 1lim 1lim 4lim 4lim 121144lim 12144lim x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→+++-=+++-=+++-0001000=+++-=.Ⅳ.课时小结这节课主要学习了数列极限的四则运算法则，求数列极限的一种主要的方法就是分子、分母同除以n 的最高次幂.并且记住两条规律.这两条规律，可以提高极限运算的速度，还可以检验是否算对了.Ⅴ．课后作业2.预习提纲(1)如何将我们所学的知识解决一些实际问题？(2)注意应用极限的四则运算法则应用什么条件？●板书设计极限的四则运算(二)1.求数列极限的基本方法2.规律一3.规律二课本例题(1)(2)(3)(4) 精选例题例1、例2、例3 课堂练习1.已知∞→n lim an=2. ∞→n lim bn=－31.求下列极限.(1)(2)2.求下列极限(1)(2)(3)(4) 课时小结 课后作业。

《应用高等数学》极限的四则运算法则应用高等数学中的极限的四则运算法则是指在计算数列或函数极限时，可以利用四则运算的运算规则进行运算，以便更方便地求出极限值。

四则运算法则主要包括极限和、极限差、极限积和极限商四种情况。

1.极限和法则：若函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在，则它们的和函数[f(x)+g(x)]在点x=a处也存在极限，且极限等于两个函数在点x=a处极限的和，即：lim (x→a) [f(x) + g(x)] = lim (x→a) f(x) + lim (x→a) g(x) 2.极限差法则：若函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在，则它们的差函数[f(x)-g(x)]在点x=a处也存在极限，且极限等于两个函数在点x=a处极限的差，即：lim (x→a) [f(x) - g(x)] = lim (x→a) f(x) - lim (x→a) g(x) 3.极限积法则：若函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在，则它们的积函数[f(x)*g(x)]在点x=a处也存在极限，且极限等于两个函数在点x=a处极限的积，即：lim (x→a) [f(x) * g(x)] = (lim (x→a) f(x)) * (lim (x→a)g(x))4.极限商法则：若函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在，并且g(x)≠0，则它们的商函数[f(x)/g(x)]在点x=a处也存在极限，且极限等于两个函数在点x=a处极限的商，即：lim (x→a) [f(x) / g(x)] = (lim (x→a) f(x)) / (lim (x→a) g(x))需要注意的是，上述四则运算法则只适用于函数在点x=a处极限存在的情况，且在使用这些法则时应保持合理性，并且注意避免除以零等错误操作。

这些四则运算法则在高等数学中被广泛应用于求解各种极限问题，通过利用这些法则，可以更简洁、方便地求出函数的极限值，从而帮助我们更好地理解函数的性质和变化规律。

高中数学函数求极限技巧分享函数求极限是高中数学中的重要内容，也是许多学生感到困惑的地方。

在这篇文章中，我将分享一些函数求极限的技巧，帮助高中学生更好地理解和解决这类问题。

一、基本极限法则在解决函数求极限的问题时，我们可以利用一些基本的极限法则来简化计算过程。

这些基本法则包括：1. 极限的四则运算法则：对于两个函数f(x)和g(x)，当x趋向于某个数a时，我们有以下法则：- 极限的和差法则：lim(f(x) ± g(x)) = lim(f(x)) ± lim(g(x))- 极限的乘法法则：lim(f(x) × g(x)) = lim(f(x)) × lim(g(x))- 极限的除法法则：lim(f(x) / g(x)) = lim(f(x)) / lim(g(x)) (其中lim(g(x)) ≠ 0)2. 极限的乘方法则：当x趋向于某个数a时，我们有以下法则：- 极限的幂运算法则：lim(f(x)^n) = [lim(f(x))]^n (n为常数)通过运用这些基本极限法则，我们可以将复杂的函数极限问题简化为更容易计算的形式。

二、无穷小量与无穷大量在函数求极限的过程中，我们需要了解无穷小量和无穷大量的概念。

1. 无穷小量：当x趋向于某个数a时，如果函数f(x)的极限为0，那么f(x)就是x趋于a时的无穷小量。

常见的无穷小量有x、sinx、cosx等。

2. 无穷大量：当x趋向于某个数a时，如果函数f(x)的极限为正无穷大或负无穷大，那么f(x)就是x趋于a时的无穷大量。

常见的无穷大量有1/x、e^x、lnx等。

了解无穷小量和无穷大量的性质，可以帮助我们更好地理解函数的极限性质。

三、常见的函数极限类型在高中数学中，有一些常见的函数极限类型，我们可以通过分析其特点来求解。

1. 无穷小量与无穷大量的乘积：当两个函数f(x)和g(x)的极限分别为无穷小量和无穷大量时，我们可以通过分析它们的乘积来求解极限。

§1.5极限的运算法则极限定义为我们提供了一种求极限的方法 , 但这种方法使用起来很不方便 , 并且在大多数情形下也是不可行的 . 这一节我们将给出极限的若干运算法则 , 应用这些法则将帮助我们比较方便的进行有关极限的证明和计算.一无穷小的运算定理设 , , 是 x x0 时的无穷小，即 lim ( x) 0, lim ( x) 0, lim ( x) 0, 下面x x0 x x0 x x0来叙述有关无穷小的运算定理。

定理 1 1 ）有限个无穷小的和也是无穷小；2）有界函数与无穷小的乘积是无穷小。

推论： 1）常数与无穷小的乘积是无穷小；2）有限个无穷小的乘积也是无穷小。

二极限的四则运算法则利用极限与无穷小的关系及无穷小的运算性质，下面叙述极限的极限的四则运算法则。

定理 2 如果 lim f x A ， lim g x B 则 f ( x) g(x), f ( x) g(x), f ( x)B 0 ，x x0 x x0 g( x) 的极限都存在，且（ 1）lim f x g x lim f x lim g x A B;x x0 x x0 x x0（ 2）lim f x g x lim f x lim g x AB;x x0 x x0 x x0f x lim f xA（ 3）lim x x0 ( B 0).g x lim g x Bx x0x x0证 1 因为 lim f x A， lim g x B ，所以，当 x x0时，0, 1 0 ，x x0 x x0当 0 x x0 1 时，有 f (x) A ，对此， 2 0 ，当0 x x0 2 时，2有 g (x) B2，取min{ 1 , 2 } ，当0 x x0 时，有( f (x) g( x)) ( A B) ( f ( x) A) ( g( x) B) f ( x) A g( x) B2 2所以 lim ( f (x) g( x)) A B 。