函数极限的运算法则
- 格式:doc
- 大小:115.00 KB
- 文档页数:3
函数极限的四则运算法则函数极限是数学中重要的概念之一,它在数学分析和微积分中有着广泛的应用。
四则运算法则指的是对函数进行加减乘除运算时,其极限的运算规则。
在本文中,我们将对四则运算法则进行详细的说明。
1.加法法则:如果有两个函数 f(x) 和 g(x),且它们的极限都存在,则它们的和的极限等于两个极限的和,即lim(x→a) [f(x) + g(x)] = lim(x→a)f(x) + lim(x→a) g(x)。
证明如下:假设lim(x→a) f(x) = L1,lim(x→a) g(x) = L2,我们需要证明lim(x→a) [f(x) + g(x)] = L = L1 + L2根据极限的定义,我们可以找到两个足够小的正数ε1和ε2,使得当0<,x-a,<δ1时,有,f(x)-L1,<ε1,当0<,x-a,<δ2时,有,g(x)-L2,<ε2取δ = min{δ1, δ2},则当 0 < ,x-a,< δ 时,有,f(x) - L1,< ε1 且,g(x) - L2,< ε2此时,我们可以将不等式,f(x)-L1,+,g(x)-L2,<ε1+ε2转化为不等式,f(x)+g(x)-(L1+L2),<ε1+ε2根据极限的定义,当,f(x) + g(x) - (L1 + L2),< ε1 + ε2 时,有,x - a,< δ,即证明了lim(x→a) [f(x) + g(x)] = L1 +L22.减法法则:如果有两个函数 f(x) 和 g(x),且它们的极限都存在,则它们的差的极限等于两个极限的差,即lim(x→a) [f(x) - g(x)] = lim(x→a) f(x) - lim(x→a) g(x)。
证明方法与加法法则类似,略。
3.乘法法则:如果有两个函数 f(x) 和 g(x),且它们的极限都存在,则它们的乘积的极限等于两个极限的乘积,即lim(x→a) [f(x) * g(x)] =lim(x→a) f(x) * lim(x→a) g(x)。
极限的运算法则及计算方法极限是微积分中的一个重要概念,用于研究函数在接近其中一点时的趋势。
在许多情况下,计算极限可以通过应用一些运算法则来简化。
本文将介绍极限的运算法则以及一些常用的计算方法。
一、极限的四则运算法则1. 乘法法则:如果函数f(x)的极限存在,g(x)的极限存在,则(f(x) * g(x))的极限等于f(x)的极限乘以g(x)的极限,即lim(x→a) [f(x) * g(x)] = lim(x→a) f(x) * lim(x→a) g(x)。
2. 除法法则:如果函数f(x)的极限存在,g(x)的极限存在且g(x)不等于0,则(f(x) / g(x))的极限等于f(x)的极限除以g(x)的极限,即lim(x→a) [f(x) / g(x)] = lim(x→a) f(x) / lim(x→a) g(x)。
3. 加法法则:如果函数f(x)的极限存在,g(x)的极限存在,则(f(x) + g(x))的极限等于f(x)的极限加上g(x)的极限,即lim(x→a) [f(x) + g(x)] = lim(x→a) f(x) + lim(x→a) g(x)。
4. 减法法则:如果函数f(x)的极限存在,g(x)的极限存在,则(f(x) - g(x))的极限等于f(x)的极限减去g(x)的极限,即lim(x→a) [f(x) - g(x)] = lim(x→a) f(x) - lim(x→a) g(x)。
二、极限的乘方法则1. 幂函数法则:对于任意正整数n,如果函数f(x)的极限存在,则(f(x)^n)的极限等于f(x)的极限的n次方,即lim(x→a) [f(x)^n] = [lim(x→a) f(x)]^n。
2. 平方根法则:如果函数f(x)的极限存在且大于等于0,则√[f(x)]的极限等于f(x)的极限的平方根,即lim(x→a) √[f(x)] =√[lim(x→a) f(x)]。
三、特殊函数的极限计算法则1. 三角函数:常见的三角函数包括正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)和正切函数tan(x)等。
极限的运算法则总结
在数学中,极限是一种重要的概念,用来描述函数在某一点趋近于某个值的行为。
极限的运算法则是一组规则,用于计算或简化满足特定条件的极限。
这些法则将在以下几个方面进行总结和讨论。
1. 四则运算法则:根据四则运算法则,如果两个函数的极限都存在,那么它们
的和、差、乘积以及商的极限也存在,并且等于相应运算的极限结果。
2. 乘法法则:该法则说明了两个函数极限的乘积是等于各自极限的乘积。
根据
这个法则,如果函数 f(x) 的极限为 A,函数 g(x) 的极限为 B,则 f(x) * g(x) 的极限
为 A * B。
3. 除法法则:该法则说明了两个函数极限的商等于各自极限的商。
按照这个法则,如果函数 f(x) 的极限为 A,函数 g(x) 的极限为 B,并且 B 不等于 0,则 f(x) /
g(x) 的极限为 A / B。
4. 幂函数法则:幂函数法则用于处理具有指数的函数。
根据这个法则,如果函
数 f(x) 的极限为 A,则 f(x)^n 的极限等于 A^n,其中 n 是一个常数。
5. 复合函数法则:复合函数法则适用于复合函数的极限计算,也称为链式法则。
根据这个法则,如果函数 f(x) 的极限为 A,函数 g(x) 在 A 的附近连续,则复合函
数 g(f(x)) 的极限等于 g(A)。
这些极限运算法则在求解极限问题时起到了重要的作用。
通过应用这些法则,
我们可以更简单地计算极限,并获得更准确的结果。
然而,在实际应用中,我们仍需注意特殊情况和条件,以确保运算正确性。
极限的运算法则及计算方法极限是数学分析中的重要概念,用于描述函数在一些点无限接近一些值的情况。
极限的运算法则涉及到极限的四则运算、复合函数的极限、反函数的极限以及夹逼定理等内容。
下面将详细介绍极限的运算法则及计算方法。
1.极限的四则运算法则:(1)和差运算法则:设函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在,那么函数f(x)和g(x)的和差的极限存在,并且有以下公式:lim (f(x) ± g(x)) = lim f(x) ± lim g(x)(2)乘积运算法则:设函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在,那么函数f(x)和g(x)的乘积的极限存在,并且有以下公式:lim f(x)g(x) = lim f(x) · lim g(x)(3)商运算法则:设函数f(x)和g(x)在点x=a处极限存在,并且lim g(x)≠0,那么函数f(x)和g(x)的商的极限存在,并且有以下公式:lim f(x)/g(x) = lim f(x)/lim g(x)2.复合函数的极限:(1)设函数f(x)在点x=a处极限存在,并且函数g(x)在点x=limf(x)处极限存在,那么复合函数g(f(x))在点x=a处极限存在,并且有以下公式:lim g(f(x)) = lim g(u) (u→lim f(x)) = lim g(u) (u→a) = lim g(v) (v→a)(2)特别地,如果函数f(x)在点x=a处极限存在,并且函数g(x)在点x=lim f(x)处连续,那么复合函数g(f(x))在点x=a处极限存在,并且有以下公式:lim g(f(x)) = g(lim f(x)) = g(f(a))3.反函数的极限:(1)设函数y=f(x)在点x=a处具有反函数,并且在点x=a处极限存在,那么函数x=f^[-1](y)在点y=f(a)处极限存在,并且有以下公式:lim x→a f^[-1](y) = f^[-1](lim y→f(a))4.夹逼定理:假设函数g(x)≤f(x)≤h(x)在点x=a处成立,并且g(x)和h(x)在点x=a处极限都等于L,那么函数f(x)在点x=a处也存在极限,并且极限等于L,即有以下公式:lim f(x) = L以上就是极限的运算法则及计算方法的基本内容。
函数极限的求法总结函数极限是高等数学中的一个重要概念,其在微积分和数学分析中扮演着重要的角色。
函数极限的求法相对而言较为复杂,但通过理解一些基本的求极限的方法和技巧,可以帮助我们更好地解决各种极限问题。
下面将对函数极限的求法进行总结。
一、基本极限求法:1. 代入法:直接将自变量的值代入函数中,得到一个数值。
2. 分子分母都趋于0的极限:在计算分子分母同时趋于0的极限时,可以根据问题的具体形式进行化简,然后再求极限。
3. 有界函数的极限:有界函数的极限一般可以通过夹逼定理进行求解。
即通过构造两个函数,一个逼近于函数极限的上界,另一个逼近于函数极限的下界,然后利用夹逼定理求得函数的极限。
4. 无穷小量的性质:利用无穷小量的性质进行极限的推导和化简。
二、重要极限法则:1. 基本极限法则:(1) 常数函数极限:lim c = c,其中c是常数;(2) 幂函数极限:lim x^n = a^n,其中a是常数,n是正整数;(3) 正比例函数极限:lim kx = ka,其中k是常数;(4) 正比例函数的乘积极限:lim k*g(x) = k*lim g(x),其中k是常数;(5) 正比例函数的商极限:lim [g(x)/h(x)] = lim g(x) / lim h(x),其中h(x)≠0。
2. 极限的四则运算法则:(1) 和的极限:lim [f(x) + g(x)] = lim f(x) + lim g(x);(2) 差的极限:lim [f(x) - g(x)] = lim f(x) - lim g(x);(3) 积的极限:lim [f(x) * g(x)] = lim f(x) * lim g(x);(4) 商的极限:lim [f(x) / g(x)] = lim f(x) / lim g(x),其中lim g(x) ≠ 0。
3. 乘积极限法则:lim [f(x) * g(x)] = (lim f(x)) * (lim g(x)),其中极限存在。
函数极限的四则运算法则证明过程函数极限的四则运算法则是指在计算函数极限时,如果两个函数的极限存在,则它们的和、差、积、商的极限也存在,并且满足一定的运算规则。
下面我们来逐步证明四则运算法则的正确性。
1. 和的极限法则证明:设函数序列{f_n(x)}和{g_n(x)}分别收敛于函数f(x)和g(x),即lim{n→∞}f_n(x) = f(x)和lim{n→∞}g_n(x) = g(x)。
我们要证明lim{n→∞}(f_n(x) + g_n(x)) = f(x) +g(x)。
根据极限的定义,对于任意ε > 0,存在N1和N2,当n>N1时有|f_n(x) - f(x)| < ε/2,当n>N2时有|g_n(x) - g(x)| < ε/2。
取N = max{N1, N2},则当n>N时有|f_n(x) + g_n(x) - (f(x) + g(x))| = |(f_n(x) -f(x)) + (g_n(x) - g(x))| ≤ |f_n(x) - f(x)| + |g_n(x) - g(x)| < ε/2 + ε/2 = ε。
因此,lim{n→∞}(f_n(x) + g_n(x)) = f(x) + g(x)。
2. 差的极限法则证明:类似地,我们可以证明lim{n→∞}(f_n(x) - g_n(x)) = f(x) - g(x)。
3. 积的极限法则证明:要证明lim{n→∞}(f_n(x) * g_n(x)) = f(x) * g(x),我们可以利用极限的乘法法则进行证明。
具体证明步骤略。
4. 商的极限法则证明:对于lim{n→∞}(f_n(x) / g_n(x)) = f(x) / g(x),我们需要额外假设g(x) ≠ 0,以避免出现除以零的情况。
具体证明步骤略。
综上所述,通过以上证明过程,我们可以得出函数极限的四则运算法则的正确性。
在实际计算函数极限时,可以根据这些法则简化计算过程,提高计算的效率。
函数极限的四则运算法则具体内容函数极限的四则运算法则是指利用函数极限性质推导出的一系列关于四则运算的法则。
这些法则是极其重要的,它们对于理解函数极限的概念和实质有着重要的意义。
因此,了解这些法则和它们的具体内容是理解极限的第一步。
函数极限的四则运算法则包括:一、加法法则:假设函数$f(x)$和$g(x)$在某点$x_0$处可导,则:$limlimits_{xrightarrowx_0}[f(x)+g(x)]=limlimits_{xrightarrowx_0}f(x)+limlimits_{xrightarrow x_0}g(x)$即函数$f(x)+g(x)$在某点$x_0$处可求极限,则$f(x)$和$g(x)$在$x_0$处的极限相加得到$f(x)+g(x)$在$x_0$处极限值。
二、乘法法则:假设函数$f(x)$和$g(x)$在某点$x_0$处可导,则:$limlimits_{xrightarrow x_0}[f(x)timesg(x)]=limlimits_{xrightarrow x_0}f(x)timeslimlimits_{xrightarrow x_0}g(x)$即函数$f(x)times g(x)$在某点$x_0$处可求极限,则$f(x)$和$g(x)$在$x_0$处的极限相乘得到$f(x)times g(x)$在$x_0$处极限值。
三、除法法则:假设函数$f(x)$和$g(x)$在某点$x_0$处可导,且$limlimits_{xrightarrow x_0}g(x)eq0$,则:$limlimits_{xrightarrowx_0}frac{f(x)}{g(x)}=frac{limlimits_{xrightarrowx_0}f(x)}{limlimits_{xrightarrow x_0}g(x)}$即函数$frac{f(x)}{g(x)}$在某点$x_0$处可求极限,且函数$g(x)$在$x_0$处的极限值不为零,则$f(x)$和$g(x)$在$x_0$处的极限相除得到$frac{f(x)}{g(x)}$在$x_0$处极限值。
教学目标:掌握函数极限的运算法则,并会求简单的函数的极限
教学重点:运用函数极限的运算法则求极限
教学难点:函数极限法则的运用
教学过程:
一、引入:
一些简单函数可从变化趋势找出它们的极限,如o x x x x x x o
==→∞→lim ,01lim .若求极限的函数比较复杂,就要分析已知函数是由哪些简单函数经过怎样的运算结合而成的,已知函数
二 0). 说明:当三 例1 求)3(lim 2
2x x x +→
例2 求1
12lim 231++-→x x x x
例3 求4
16lim 24--→x x x
分析:当4→x 时,分母的极限是0,不能直接运用上面的极限运用法则.注意函数
4
162--=x x y 在定义域4≠x 内,可以将分子、分母约去公因式4-x 后变成4+x ,由此即可求出函数的极限.
例4 求1
33lim 22++-∞→x x x x 分析:当∞→x 时,分子、分母都没有极限,不能直接运用上面的商的极限运算法则.如果分子、2
总结:lim x x o →lim x ∞→例5 求lim →x 计算了。
四 (1)lim 21
→x
(3)lim 4
→x 14321-+→x x x
(5)11lim 21+--→x x x (6)9
65lim 223-+-→x x x x
(7)13322lim 232+--+∞→x x x x x (8)5
2lim 32--∞→y y y y
五 小结
1 有限个函数的和(或积)的极限等于这些函数的和(或积);
2 函数的运算法则成立的前提条件是函数 )(),(x g x f 的极限存在,在进行极限运算时,要特别注意这一点.
3 两个(或几个)函数的极限至少有一个不存在时,他们的和、差、积、商的极限不一定不存在.
4 在求几个函数的和(或积)的极限时,一般要化简,再求极限.
六 作业(求下列极限)
(1)-→x 2
(4)lim 0→x
(7)lim 2→x
(10)x
(13)13lim 243+++∞→x x x x x (14)2332)2312(lim -+→x x x (15)3
526113lim 221--+-→x x x x x
(16)3526113lim 22--+-∞→x x x x x (17)3
23
203526lim x x x x x x x ----→ (18)32323526lim x x x x x x x ----∞→。