一极限存在准则
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两个极限存在准则和两个重要的极限第一个极限存在准则是柯西-斯维亚切斯极限存在准则(Cauchy-Schwarz Limit Existence Criteria)。
其表述为:对于一个函数 f(x),如果对于任意的ε>0,存在一个δ>0,使得当 0<,x-a,<δ 时,总有,f(x)-f(a),<ε,则函数 f(x) 在点 a 处存在极限。
第二个极限存在准则是海涅定理(Heine's Theorem),也被称为局部有界性定理(Local Boundedness Theorem)。
其表述为:如果对于一个函数 f(x),在点 a 的一些邻域内 f(x) 有界,即存在一个常数 M>0,使得对于所有的x∈(a-δ,a+δ) 有,f(x),≤M,则函数 f(x) 在点 a 处存在极限。
这两个极限存在准则都用于判断函数在其中一点处的极限是否存在。
柯西-斯维亚切斯极限存在准则要求函数在该点的极限存在时,对于任意给定的ε>0,都能找到对应的δ>0,使得函数值与极限值的差小于ε。
而海涅定理则要求函数在该点附近有界,即函数在该点附近的函数值都不超过一些常数M。
这两个定理的应用范围和方法略有不同。
除了极限存在准则外,还有两个重要的极限:无穷小与无穷大。
无穷小是指极限趋近于零的数列或函数。
对于一个数列 {a_n},如果对于任意的正数ε>0,存在正整数 N,使得当 n>N 时,有,a_n,<ε,则该数列是无穷小。
对于一个函数 f(x),如果在其中一点 a 处,有lim(x→a) f(x)=0,则该函数在点 a 处是无穷小。
无穷大则是指极限趋于无穷的数列或函数。
对于一个数列 {a_n},如果对于任意的正数 M>0,存在正整数 N,使得当 n>N 时,有,a_n,>M,则该数列是无穷大。
对于一个函数 f(x),如果在其中一点 a 处,有lim(x→a) f(x)=∞(或表示为lim(x→a) ,f(x),=∞),则该函数在点 a 处是无穷大。
n 2 + i∑∑n n n n n n第一章第六节极限存在准则 两个重要极限【教学目的】1、了解函数和数列的极限存在准则;2、掌握两个常用的不等式;3、会用两个重要极限求极限。
【教学内容】1、夹逼准则;2、单调有界准则;3、两个重要极限。
【重点难点】重点是应用两个重要极限求极限。
难点是应用函数和数列的极限存在准则证明极限存在,并求极限。
【教学设计】从有限到无穷,从已知到未知,引入新知识(3 分钟)。
首先给出极限存在准则(10 分钟),并举例说明如何应用准则求极限(5 分钟);然后重点讲解两个重要的极限类型,并要求学生能利用这两个重要极限求极限(10 分钟);课堂练习(5 分钟)。
【授课内容】引入:考虑下面几个数列的极限 1000 11、limn →∞i =11000 个 0 相加,极限等于 0。
n 2、limn →∞i =11 无穷多个“0”相加,极限不能确定。
3、lim x ,其中 x = n →∞, x 1 = ,极限不能确定。
对于 2、3 就需要用新知识来解决,下面我们来介绍极限存在的两个准则:一、极限存在准则1. 夹逼准则准则Ⅰ 如果数列 x n , y n 及 z n 满足下列条件:(1) y n ≤ x n ≤ z n (2) lim y = a , n →∞(n = 1,2,3 )lim z = a , n →∞那么数列 x 的极限存在, 且lim x = a . n →∞证: y n → a ,z n → a , ∀> 0, ∃N 1 > 0, N 2 > 0, 上 上上 n > N 1 上上上y n - a < , 上 n > N 2上上上z n - a < ,n 2+ i 3 + x n - 1 3n2+ 1 n2+ 2 n2+ nn2+ 1 n2+ n11+1n11+1n2nn取N = max{N1 , N2}, 上两式同时成立, 上a-<y n<a+,a-<z n<a+,当n > N 时,恒有a-<y n≤x n≤z n<a+,上x n -a <上上, ∴lim x =a.n→∞ 上述数列极限存在的准则可以推广到函数的极限o准则Ⅰ′ 如果当x ∈U (x0,) (或x>M)时,有(1) g(x) ≤ f (x) ≤h(x),(2) lim g(x) =A,x→x0( x→∞) lim h(x) =A, x→x0( x→∞)那么limx→x0( x→∞)f (x) 存在, 且等于A .准则I和准则I' 称为夹逼准则。