巧用定积分求极限(数学分析)

《数学分析》中极限问题的浅析极限理论是数学分析这门学科的基础，极限方法是数学分析的基本方法，通过极限思想、借助极限工具使数学分析内容更加严谨，可以说，极限贯穿整个数学分析的始末，学好极限十分重要。

完整的极限理论的建立，依赖于实数的基本性质，即实数系的所谓连续性，我们已经熟悉的单调有界原理，就是连续性的一个等价命题。

极限问题类型很多，变化复杂，解决极限问题在数学分析中更显得尤为重要。

这里举一些比较典型的实例，希望从中归纳出解决极限问题的方法。

下面举例说明求解极限问题的若干方法，其主要是根据极限的定义、运算法则和性质、定理，以及数学上的其他知识和技巧。

一 求数列极限（一） 利用迫敛性定理求极限首先说明迫敛性定理[1]求极限，这是一种简单而常用的方法。

例1、证明 （1） (a > 0)（2） 证明： （1）当a = 1时，等式显然成立。

当a >1时，令则：a = (1 + h n )n = 1 + nh n + 故0 < h n <h n = 0即： (1 + h n ) = 1 当 0 < a < 1时：lim ∞→n 1=n a lim ∞→n 1=n n n n h a +=1 (h n > 0)n nn n nh h h n n >++- 22)1(na由迫敛性定理lim∞→n lim ∞→n =n a lim∞→n lim ∞→n =n a lim ∞→n =na 11 1 lim ∞→n n a1= 1（2） 设n = (1 + h n )n = 1 + nh n +>由迫敛性定理得 h n = 0从而：例：求极限即：e n由迫敛性定理可得：从而：由连续函数定义知：极限定义是判定极限是某个数的充要条件，因此有时要用到它的否定形式[2]，现叙述如下：（二）单调有界原理求极限单调有界原理是判定极限存在的重要法则，虽然它不能判定极限是什么nn h n +=1其中h n > 0 则2≥n nn n h h n n ++- 22)1(22)1(nh n n -即： 0 < h n <)2(12≥-n n lim∞→n lim ∞→n =n n lim ∞→n (1 + h n ) = 1lim+→0λ⎪⎪⎭⎫+++ ⎝⎛λλλn e e e n 21时：解：当0>λλλλλnnn ne e e e ≤++< 1n n e n e e λλλλ≤ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫++≤ 1令 +→0λlim +→0n n n e e e e =⎪⎪⎭⎫+++ ⎝⎛λλλλ21lim+→0n λn ee n n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛++λλ 1⋅λ{}，，，对任意自然数，若存在设数列01000N N N a n >∃>ε{}为极限。

浅谈数学分析中求极限的常用方法Preliminary analysis on the common method of limit problem inmathematical analysis摘要求极限问题是数学分析学习的基础，也是其极为重要的内容之一。

极限问题分为函数极限和数列极限两类，其他很多重要的数学概念的学习都建立在极限基础上，比如导数，积分，级数等等。

因此要学好数学分析，就要学好极限。

解决极限问题看似简单，但却很抽象，往往很难求出。

我们不能仅仅局限于用极限的概念求极限，我们应该掌握多种方法，并且运用各种方法结合，快速而准确的求出极限。

因为极限贯穿于数学分析学习的始终，许多数学概念是从极限出发而得出的。

所以反过来，我们也可以通过有关于极限的数学概念而求出极限。

但是这并不是非常容易的事情，因为极限问题过于抽象，所以我们应该单独的学习各种方法针对性的求极限，最后再进行整合，把多种方法相结合来求极限。

由此可以看出求极限问题是十分繁琐的，针对这种情况，本文中介绍了多种基本的求极限方法和注意事项，并且通过例题的运算过程清晰明了的展现了极限问题的解决过程，使极限问题变得相对简单易懂，为数学分析的学习打下基础。

关键词：数列极限；函数极限；方法Preliminary analysis on the common method of limit problem inmathematical analysisAbstractLimit problem is the base of mathematical analysis. It can be divided into function limit and sequence limit, both of them are very important. Mary other important mathematical ideas are based on limit, such as derivative integral and progression. If one wants to learn mathematical analysis well, he must learn limit well. It is usually very hard to solve limit problem, it seems to be simple, but rather abstract in fact we can not be restricted to solve limit problem by using the concept of limit. We should master multiple methods and use them together to solve the limit problem quickly and accurately. Limit exists in the whole process of mathematical analysis many mathematical concepts start from limit. On the contrary, we can use these concepts to solve limit problem. All these are no easy things. Because of the abstract of limit problem, we should learn multiple of methods in a target way and eventually combine them to solve limit problem. We can see that solving limit problem is very complicated. Aiming at this circumstances, this article introduce multiple basic ways to solve the problem and master needing attention, The calculation of example shows the solving process of limit problem. It make limit problem easier to understand and provide a foothold for the study of mathematical analysis.目录摘要 (I)Abstract (III)引言 (1)1 极限相关的概念 (2)1.1 数列极限 (2)1.2 函数极限 (2)1.3 函数极限和数列极限的关系 (3)2 求极限的常用方法 (4)2.1 极限的四则运算法则 (4)2.2 两个重要极限 (5)2.3 用函数的连续性求极限 (7)2.4 等价无穷小代换 (8)2.5 洛必达法则 (9)2.6 根据定积分的定义求极限 (11)2.7 利用泰勒公式求极限 (12)2.8 利用极限存在准则求极限 (13)2.9 拉格朗日中值定理求极限 (15)3 求极限的小技巧 (15)3.1 有界函数与一个无穷小量的积仍为无穷小量 (16)3.2 换元法 (16)3.3 数列极限转化成函数极限 (17)结论 (18)参考文献 (19)引言求数列极限和函数极限是数学分析中的基础，求极限问题贯穿在数学分析学习的始终。

探讨数学分析中求极限的方法摘要：极限的概念是高等数学中一个最基本、最重要的概念 ,极限理论是研究连续、导数、积分、级数等的基本工具 ,因此正确理解和运用极限的概念、掌握极限的求法 ,对学好高等数学是十分重要的。

极限思想贯穿整个高等数学的课程之中，而给定函数的极限的求法则成为极限思想的基础，因此有必要总结极限的求法。

本文详细介绍了一些典型的极限计算方法 ,给出解题思路及相应技巧 ,并辅以典型的例题 ,最后还强调了求极限时的注意事项。

关键词：极限；类型；方法。

一、 利用函数连续性求极限由于初等函数在定义区间内处处连续，所以求初等函数在定义区内任意点处的极限值，就是求其函数在该点处的函数值。

由函数)(x f y =在x 0 点连续定义知，)()(lim 00x f x f x x =→。

例1 求)52(lim 22-+→x x x . 解 ∵52)(2-+=x x x f 是初等函数，在其定义域（全体实数）内连续∴所以用代入法求出该点的函数值就可。

即原式=2⨯2＋2⨯2－5=3 例2 求632lim 220++-→x x x x . 解 由于632)(22++-=x x x x f 在x=0处连续 所以2163632lim 220==++-→x x x x 例3 求1352lim 22+-+→x x x x分析 由于552225lim lim lim 2)52(lim 2222222=-+⨯=-+=-+→→→→x x x x x x x x 71231lim lim 3)13(lim 222=+⨯=+=+→→→x x x x x所以采用直接代入法解 原式=751235222)13(lim )52(lim 2222=+⨯-+⨯=+-+→→x x x x x二、利用无穷小的性质求极限我们知道无穷小的性质有：性质1：有限个有界函数与无穷小的乘积为无穷。

性质2：在自变量同一变化的过程中无穷大量的倒数为无穷小。

分析例说求极限的几种方法导读：四那么运算法那么指：如果两个函数都有极限，那么这两个函数的和、差、积、商组成的函数的极限分别等于这两个函数的极限的和、差、积、商（作为除数的函数的极限不能为零法那么本身很简单，但有些函数求极限往往不能直接利用法那么需要先对函数做某些恒等变形或化简，常用的变形或化简方法主要有分式的分子或分母分解因式、分式的约分或通分、分子或分母的有理化、三角函数的恒等变形等。

利用单调有界准那么求极限，首先讨论数列的单调性和有界性，再解方程可求出极限。

总之，极限的求法很多，但如果在解题过程能根据算式的特点注意使用适当的解题方法，那么可以化难为易，使问题得到圆满解决，并可提高解题效率。

:数列，函数,极限,求法极限思想贯穿于整个微积分的课程之中,掌握好求极限的方法是分必要的。

由于极限的求法众多，且灵活性强，因此有必要对极限的求法加以归纳总结，本文就师范数学微积分的内容总结了如F 12种方法:【一】利用极限四那么运算法那么求极限四那么运算法那么指：如果两个函数都有极限，那么这两个函数的和、差、积、商组成的函数的极限分别等于这两个函数的极限的和、差、积、商（作为除数的函数的极限不能为零）。

法那么本身很简单，但有些函数求极限往往不能直接利用法那么，需要先对函数做某些恒等变形或化简，常用的变形或化简方法主要有分式的分子或分母分解因式、分式的约分或通分、分子或分母的有理化、三角函数的恒等变形等。

解：原式== 例2.解:原式=【二】利用两个重要极限求极限两个重要极限为:,或它们的扩展形式为:,或，利用两个重要极限求极限，往往需要作适当的变换，将所求极限的函数变形为重要极限或重要极限的扩展形式，再利用重要极限的结论和极限的四那么运算法那么求极限。

例3.解:原式=。

例4.解:原式=。

例5.解:原式=【三】利用函数的连续性求极限由函数f(x)在x0点连续定义知,,由于初等函数在定义区间内处处连续，所以求初等函数在定义区间内任意点处的极限值，只要求其函数在该点处的函数值，因此可直接代入计算。

定积分的和式极限
数学中的“极限”指：某一个函数中的某一个变量，此变量在变大（或者变小）的永远变化的过程中，逐渐向某一个确定的数值a不断地逼近而被人为规定为“永远靠近而不停止”。

另外，极限是一种“变化状态”的描述。

极限的思想是近代数学的一种重要思想，数学分析就是以极限概念为基础、极限理论(包括级数)为主要工具来研究函数的一门学科。

所谓极限的思想，是指“用极限概念分析问题和解决问题的一种数学思想”。

用音速思想解决问题的通常步骤可以归纳为：
对于被考察的未知量，先设法正确地构思一个与它的变化有关的另外一个变量，确认此变量通过无限变化过程的’影响‘趋势性结果就是非常精密的约等于所求的未知量；用极限原理就可以计算得到被考察的未知量的结果。

音速思想就是微积分的基本思想，就是数学分析中的一系列关键概念，例如函数的连续性、导数（为0获得极大值）以及的定分数等等都就是借助音速去定义的。

如果必须反问：“数学分析就是一门什么学科?”那么可以概括地说：“数学分析就是用音速思想去研究函数的一门学科，并且计算结果误差大至难于想象，因此可以忽略不计。

㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀２０２１ ３６浅谈数学分析中极限的求法浅谈数学分析中极限的求法Һ马金玲㊀（吉林师范大学，吉林㊀长春㊀１３００００）㊀㊀ʌ摘要ɔ极限理论是帮助学生将对数学的有限认识拓展到无限认识㊁近似认识拓展到精确认识的一种方法，在高等数学的学习中起到基础性的作用．在极限理论中存在两个基本问题，分别是极限存在性的证明和极限值的计算，二者密切相关，如果能求出某极限的值，则其存在性就会被证实，因此，如何求解极限尤为重要．但由于数列或函数形式的多样性和复杂性，在求解其极限值时不可能找到统一的方法，只能根据具体情况具体分析和处理．本文主要介绍一些极限的基本类型，提供一些求解极限的常用方法和技巧，并探究在某些方法中的转化思想．ʌ关键词ɔ极限；单调有界；重要极限；洛必达法则；归纳总结在数学分析的学习中，我们发现数列和函数极限的形式很复杂，因此，求解极限的方法也多种多样，当然，对于不同的方法有其各自的优势及适用范围．本文通过对典型例题的探究求解，归纳总结出一些常用的求解方法，以探究数学中的技巧性，提升学生对数学知识体系的梳理能力．另外，本文旨在通过应用无穷小量㊁重要极限㊁洛必达法则等方法，在求解极限的过程中体会数学思维的转化，感受数学知识的紧密联系，构建条理清晰㊁逻辑严谨的数学知识框架．一㊁极限的定义数列极限的ε Ｎ定义㊀设｛ａｎ｝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｜ａｎ－ａ｜＜ε，则称数列｛ａｎ｝收敛于ａ，定数ａ称为数列｛ａｎ｝的极限，并记作ｌｉｍｎңɕａｎ＝ａ或ａｎңａ（ｎңɕ）．函数极限的ε δ定义㊀设函数ｆ在点ｘ０的某个空心邻域Ｕʎ（ｘ０；δᶄ）内有定义，Ａ为定数．若对任给的ε＞０，存在正数δ（＜δᶄ），使得当０＜｜ｘ－ｘ０｜＜δ时有｜ｆ（ｘ）－Ａ｜＜ε，则称函数ｆ当ｘ趋于ｘ０时以Ａ为极限，记作ｌｉｍｘңｘ０ｆ（ｘ）＝Ａ或ｆ（ｘ）ңＡ（ｘңｘ０）．二㊁极限的求解１．单调有界定理定理１㊀在实数域中，若数列｛ａｎ｝单调且有界，则数列｛ａｎ｝一定存在极限．注㊀（１）在应用单调有界定理求解极限时，首先要满足数列｛ａｎ｝是单调数列，即满足ａｎɤａｎ＋１（或ａｎȡａｎ＋１），其次要保证数列｛ａｎ｝有界．（２）证｛ａｎ｝的单调性：①考察ａｎ＋１－ａｎ的符号；②当ａｎ＞０时，考察ａｎ＋１ａｎȡ１或ａｎ＋１ａｎɤ１æèçöø÷；③若得到一个一元可导函数的递推公式ａｎ＋１＝ｆ（ａｎ），则可求导，然后根据ｆᶄ（ｘ）的符号来确定其单调性．证｛ａｎ｝的有界性常利用数学归纳法或已知不等式推证．例１㊀设ａ１＝４，ａｎ＝１ａｎ－１＋ａｎ－１２，ｎ＝２，３， ，求ｌｉｍｎңɕａｎ．解㊀由于ａｎ＋１－ａｎ＝ａ２ｎ＋２－２ａ２ｎ２ａｎ＝２－ａ２ｎ２ａｎ．接下来证２－ａ２ｎɤ０，即证ａｎȡ２，ｎ＝１，２， 由于ａｎ２＝１２１ａｎ－１＋ａｎ－１２æèçöø÷ȡ１ａｎ－１㊃ａｎ－１２＝１２，故｛ａｎ｝单调递减，且其下界为２．根据定理１可判断数列｛ａｎ｝，故设ｌｉｍｎңɕａｎ＝ａ（ａ＞０）．又对上式两边取极限，得ａ－ａ＝２－ａ２２ａ，解得ａ＝２，即ｌｉｍｎңɕａｎ＝２．归纳小结㊀在应用单调有界定理求解数列极限时，首先要证明的是数列存在极限，也就要证明数列满足单调性和有界性．证明单调性的过程考查了学生对初等数学中数列知识的掌握，其证明方法的选用要根据具体问题而定；而在证明有界性时常应用数学归纳法．在证明极限存在时应分两步走，且将高等数学的问题转化为初等数学的知识，让难题迎刃而解，最后依据极限的唯一性求出极限值．值得注意的是，单调有界定理只适用于满足条件的数列求解极限问题．２．迫敛性（１）设有三个数列｛ａｎ｝，｛ｂｎ｝，｛ｃｎ｝，满足：∃Ｎ，∀ｎ＞Ｎ，有ａｎɤｂｎɤｃｎ，且ｌｉｍｎңɕａｎ＝ｌｉｍｎңɕｃｎ＝ｌ，则ｌｉｍｎңɕｂｎ＝ｌ．（２）设有三个函数ｆ（ｘ），ｇ（ｘ），ｈ（ｘ）在Ｕʎ（ａ；δ）内有定义，若它们满足ｆ（ｘ）ɤｇ（ｘ）ɤｈ（ｘ），ｘɪＵʎ（ａ；δ），且ｌｉｍｘңａｆ（ｘ）＝ｌｉｍｘңａｈ（ｘ）＝Ａ，则ｌｉｍｘңａｇ（ｘ）＝Ａ．例２㊀求ｌｉｍｎңɕ１ｎ２＋１＋１ｎ２＋２＋ ＋１ｎ２＋ｎæèçöø÷．解㊀在这ｎ个数１ｎ２＋１，１ｎ２＋２， ，１ｎ２＋ｎ中，１ｎ２＋１最大，１ｎ２＋ｎ最小，因而ｎｎ２＋ｎɤ１ｎ２＋１＋１ｎ２＋２＋ ＋１ｎ２＋ｎɤｎｎ２＋１，而且ｌｉｍｎңɕｎｎ２＋ｎ＝ｌｉｍｎңɕ１１＋１ｎ＝１，ｌｉｍｎңɕｎｎ２＋１＝ｌｉｍｎңɕ１１＋１ｎ２＝１，所以，由迫敛性得. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀２０２１ ３６ｌｉｍｎңɕ１ｎ２＋１＋１ｎ２＋２＋ ＋１ｎ２＋ｎæèçöø÷＝１．归纳小结㊀在应用迫敛性求解数列或函数极限时，可将对极限的直接求解转化为先对极限变量进行放缩，再找出易求得极限的上下界，从而间接求得原极限．值得注意的是，在遇到极限变量可以进行放缩的求解极限问题时可以优先考虑迫敛性．３．两个重要极限（１）ｌｉｍｘң０ｓｉｎｘｘ＝１；（２）ｌｉｍｘңɕ１＋１ｘ()ｘ＝ｅ．注㊀在应用重要极限求解极限时，首先要进行初等变形．这里的初等变形是指用初等数学的方法将数列或函数转化成上述两个重要极限的形式．例３㊀求ｌｉｍｘң０ｔａｎｘ－ｓｉｎｘ２ｘ３．解㊀将原式中的函数凑成如下形式，ｔａｎｘ－ｓｉｎｘ２ｘ３＝１２㊃１ｃｏｓｘ㊃ｓｉｎｘｘ㊃１－ｃｏｓｘｘ２＝１２㊃１ｃｏｓｘ㊃ｓｉｎｘｘ㊃２ｓｉｎ２ｘ２ｘ２＝１２㊃１２ｃｏｓｘ㊃ｓｉｎｘｘ㊃ｓｉｎｘ２ｘ２æèçççöø÷÷÷２，又ｌｉｍｘң０１２ｃｏｓｘ＝１２，ｌｉｍｘң０ｓｉｎｘｘ＝１，ｌｉｍｘң０ｓｉｎｘ２ｘ２æèçççöø÷÷÷２＝１，于是有ｌｉｍｘң０ｔａｎｘ－ｓｉｎｘ２ｘ３＝１４．定理２（归结原则）㊀设函数ｆ在Ｕʎ（ｘ０；δᶄ）上有定义，那么ｌｉｍｘңｘ０ｆ（ｘ）存在等价于：对任何Ｕʎ（ｘ０；δᶄ）中的数列｛ｘｎ｝，满足ｌｉｍｎңɕｘｎ＝ｘ０，且ｌｉｍｎңɕｆ（ｘｎ）都存在且相等．注㊀归结原则在数列（离散变量）极限与函数（连续变量）极限之间建立起了桥梁，使二者在一定条件下可以相互转化，这对处理极限问题起到了重要的作用．例４㊀求ｌｉｍｎңɕ１＋１ｎ＋１ｎ２æèçöø÷ｎ．解㊀令ｆ（ｘ）＝１＋１ｘ＋１ｘ２æèçöø÷ｘ，则ｌｉｍｘң＋ɕｆ（ｘ）＝ｌｉｍｘң＋ɕ１＋ｘ＋１ｘ２æèçöø÷ｘ２ｘ＋１㊃ｘ＋１ｘ＝ｌｉｍｘң＋ɕ１＋ｘ＋１ｘ２æèçöø÷ｘ２ｘ＋１éëêùûúｘ＋１ｘ＝ｅ，由归结原则，得ｌｉｍｎңɕ１＋１ｎ＋１ｎ２æèçöø÷ｎ＝ｅ．归纳小结㊀在应用两个重要极限求解极限问题时，首先要应用初等数学的方法将数列或函数化成两个重要极限的形式之一，再进行求解．应用该方法的关键就在于将原极限形式 凑成 上述两个重要极限．值得注意的是，在遇到三角函数形式和 １ɕ 形式的极限问题时要优先考虑应用两个重要极限．另外，在求解 １ɕ 形式的数列极限时，要结合归结原则将数列问题转化成函数问题，再进行求解．４．洛必达法则洛必达法则是求不定式极限的重要方法，它将两函数之比的极限求解问题转化为两函数导数之比的极限求解问题．其几何意义是：两曲线上的点的纵坐标之比的极限可转化为两曲线上的点的切线斜率之比的极限．不定式极限包含两种基本形式：００与ɕɕ．（１）００型不定式极限定理３㊀若函数ｆ（ｘ）与ｇ（ｘ）满足条件：（ⅰ）ｌｉｍｘңｘ０ｆ（ｘ）＝ｌｉｍｘңｘ０ｇ（ｘ）＝０；（ⅱ）在点ｘ０的某空心邻域Ｕʎｘ０()上，ｆ（ｘ）与ｇ（ｘ）都可导，且ｇᶄ（ｘ）ʂ０；（ⅲ）ｌｉｍｘңｘ０ｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝Ａ（ＡɪＲ，或为ʃɕ，ɕ），则ｌｉｍｘңｘ０ｆ（ｘ）ｇ（ｘ）＝ｌｉｍｘңｘ０ｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝Ａ．例５㊀求ｌｉｍｘңπ２＋ｃｏｓｘｔａｎ２ｘ．解㊀因为ｆ（ｘ）＝２＋ｃｏｓｘ与ｇ（ｘ）＝ｔａｎ２ｘ在点ｘ０＝π的邻域上满足（ⅰ）与（ⅱ），又ｌｉｍｘңπｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝ｌｉｍｘңπ－ｓｉｎｘ２ｔａｎｘｓｅｃ２ｘ＝－ｌｉｍｘңπｃｏｓ３ｘ２＝１２．故由洛必达法则求得ｌｉｍｘңπｆ（ｘ）ｇ（ｘ）＝ｌｉｍｘңπｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝１２．（２）ɕɕ型不定式极限定理４㊀若函数ｆ（ｘ）与ｇ（ｘ）满足条件：（ⅰ）在Ｕʎ＋（ｘ０）上二者皆可导，且ｇᶄ（ｘ）ʂ０；（ⅱ）ｌｉｍｘңｘ＋０ｆ（ｘ）＝ｌｉｍｘңｘ＋０ｇ（ｘ）＝ɕ；（ⅲ）ｌｉｍｘңｘ＋０ｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝Ａ（ＡɪＲ，或为ʃɕ，ɕ），则ｌｉｍｘңｘ＋０ｆ（ｘ）ｇ（ｘ）＝ｌｉｍｘңｘ＋０ｆᶄ（ｘ）ｇᶄ（ｘ）＝Ａ．例６㊀求ｌｉｍｘң＋ɕｅｘｘ３＋１．解㊀可判定该极限是ɕɕ型不定式极限，故直接应用洛必达法则，有ｌｉｍｘң＋ɕｅｘｘ３＋１＝ｌｉｍｘң＋ɕｅｘ３ｘ２＝ｌｉｍｘң＋ɕｅｘ６ｘ＝ｌｉｍｘң＋ɕｅｘ６＝＋ɕ．归纳小结㊀应用洛必达法则求解极限问题，其实质在于将求解两个函数之比的极限转化为两函数导数之比的极限，使得复杂函数的求极限问题转化为简单函数的求极限问题．但在应用洛必达法则时有些需要注意的问题：（１）不是所有比式极限都可以应用洛必达法则求解，一方面必须注意它是不是不定式极限，另一方面要看是否满. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀２０２１ ３６足洛必达法则的应用条件；（２）在求解极限的过程中，有时可能需要对ｆᶄ（ｘ）与ｇᶄ（ｘ）再应用洛必达法则，甚至有时需要对ｆ（ｘ）与ｇ（ｘ）的高阶导数反复使用洛必达法则．５．定积分利用定积分求极限，通常有两种类型：一种是应用定积分的定义求解数列极限，另一种是应用变限积分和洛必达法则求解极限．（１）用定积分定义求解数列极限例７㊀求ｌｉｍｎңɕｎ１（ｎ＋１）２＋１（ｎ＋２）２＋ ＋１（ｎ＋ｎ）２éëêùûú．解㊀做如下变形：令Ｊ＝ｌｉｍｎңɕ１１＋１ｎ()２＋１１＋２ｎ()２＋ ＋１１＋ｎｎ()２éëêêêùûúúú㊃１ｎ＝ｌｉｍｎңɕðｎｉ＝１１１＋ｉｎ()２㊃１ｎ．不难看出，其中的和式是函数ｆ（ｘ）＝１（１＋ｘ）２在区间［０，１］上的一个积分和．（这里取等分分割，Δｘｉ＝１ｎ，ξｉ＝ｉｎɪｉ－１ｎ，ｉｎ[]，ｉ＝１，２， ，ｎ）．所以有㊀ｌｉｍｎңɕｎ１ｎ＋１()２＋１ｎ＋２()２＋ ＋１（ｎ＋ｎ）２éëêùûú＝ʏ１０１（１＋ｘ）２ｄｘ＝ʏ１０１（１＋ｘ）２ｄ（１＋ｘ）＝１２．例８㊀求ｌｉｍｎңɕ１ｎ４（１＋２３＋ ＋ｎ３）．解㊀做如下变形：㊀ｌｉｍｎңɕ１ｎ４（１＋２３＋ ＋ｎ３）＝ｌｉｍｎңɕ１ｎ()３＋２ｎ()３＋ ＋ｎｎ()３[]㊃１ｎ＝ｌｉｍｎңɕðｎｉ＝１ｉｎ()３㊃１ｎ．不难看出，其中的和式是函数ｆ（ｘ）＝ｘ３在区间［０，１］上的一个积分和．（这里取等分分割，Δｘｉ＝１ｎ，ξｉ＝ｉｎɪｉ－１ｎ，ｉｎ[]，ｉ＝１，２， ，ｎ），所以有ｌｉｍｎңɕ１ｎ４１＋２３＋ ＋ｎ３()＝ʏ１０ｘ３ｄｘ＝１４．归纳小结㊀在应用定积分的定义求极限的过程中，我们将所求的数列极限转化归结为某可积函数ｆ（ｘ）在某区间［ａ，ｂ］上的某特殊的积分和，则该数列极限就等于ʏｂａｆ（ｘ）ｄｘ．通过对一些例题的探究，我们发现这些和式极限中的每一项都可以转化成ｉｎ的形式，并且能提出形如１ｎ的公因式，这样就可以把极限和转化为定积分来计算了．这一规律有助于求解某些和式极限问题．（２）应用变限积分求解极限定理５（原函数存在定理）㊀若ｆ在［ａ，ｂ］上连续，则函数Ф在［ａ，ｂ］上处处可导，且Фᶄ（Ｘ）＝ｄｄｘʏｘａｆ（ｔ）ｄｔ＝ｆ（ｘ），ｘɪ［ａ，ｂ］．例９㊀求ｌｉｍｘң０１ｘʏｘ０（１＋ｓｉｎ２ｔ）１ｔｄｔ．解㊀这是一个００型的不定式极限，先应用洛必达法则，可以得到㊀ｌｉｍｘң０１ｘʏｘ０（１＋ｓｉｎ２ｔ）１ｔｄｔ＝ｌｉｍｘң０ʏｘ０（１＋ｓｉｎ２ｔ）１ｔｄｔ()ᶄｘᶄ＝ｌｉｍｘң０（１＋ｓｉｎ２ｘ）１ｘ，（１ɕ）恒等变换后有（１＋ｓｉｎ２ｘ）１ｘ＝ｅ１ｘｌｎ（１＋ｓｉｎ２ｘ），于是有㊀ｌｉｍｘң０１ｘʏｘ０（１＋ｓｉｎ２ｔ）１ｔｄｔ＝ｌｉｍｘң０（１＋ｓｉｎ２ｘ）１ｘ＝ｅｌｉｍ１ｘｌｎ（１＋ｓｉｎ２ｘ）＝ｅ２．归纳小结㊀应用变限积分求解极限的过程中，主要是将原函数存在定理与洛必达法则相结合，进而求得原极限．三㊁结㊀语本文主要介绍了求解极限的多种方法．在极限理论中，求解极限问题占据着重要地位，由于极限的类型复杂繁多，我们根据对典型例题的探究，归纳总结了求解极限不同方法的适用条件及其中所蕴含的转化思想．因此，在面对极限求解问题时，我们首先要判断所求极限的类型，再选取合适的方法进行求解．当然，在选择方法时，要注意其适用条件，这一过程是非常重要的，否则会得出错误的结论．另外，在求解极限的过程中，数学思维的多样转化也让我们体会到了数学知识之间的紧密联系，从而建立了逻辑清晰的数学知识体系．ʌ参考文献ɔ［１］华东师范大学数学系．数学分析：第４版［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２０１１．［２］张天德，孙书荣．数学分析辅导及习题精解［Ｍ］．延吉：延边大学出版社，２０１１．［３］旷雨阳，刘维江．数学分析精要解读［Ｍ］．合肥：中国科学技术大学出版社，２０１６．［４］刘玉琏，傅沛仁．数学分析讲义：第３版［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９７．［５］桑旦多吉．高等数学中函数极限的求法分析［Ｊ］．学园，２０１５（１１）：８２－８３．［６］姜玉秋．巧用等价无穷小替换求解复杂极限的研究［Ｊ］．吉林师范大学学报（自然科学版），２００５（０４）：９３－９４．［７］温录亮．论求解极限的若干方法［Ｊ］．佛山科学技术学院学报（自然科学版），２０１１（０２）：３１－３６．［８］周学勤．探讨洛必达法则求极限［Ｊ］．濮阳职业技术学院学报，２０１０（０４）：１４３－１４４．［９］范钦杰，付军．数学分析问题解析［Ｍ］．长春：吉林人民出版社，２００４．. All Rights Reserved.。

1∞型求极限计算要求极限的1∞型是指当自变量趋于无穷时，函数中有1的幂次的极限问题。

这类极限计算在数学分析中常见，涉及到广义复数、极限的性质以及无穷性质的运算等等。

先举一个简单的例子来帮助理解1∞型极限的计算。

例1：计算lim[x→∞] (1 + 1/x)^x。

解法：首先可以将这个1∞型极限转化为e型极限，即取自然对数。

ln(lim[x→∞] (1 + 1/x)^x) = lim[x→∞] ln((1 + 1/x)^x)。

接下来我们可以利用极限的性质和对数的性质进行简化。

ln(lim[x→∞] (1 + 1/x)^x) = lim[x→∞] x * ln(1 + 1/x)。

接下来，利用定积分的定义对ln(1 + 1/x)进行求解。

设t=1/x，当x趋于无穷时，t趋于0。

则原式可以转化为：lim[t→0] (1/t) * ln(1 + t^(-1))。

再利用ln(1 + t^(-1))的泰勒展开式：ln(1 + t^(-1)) = t^(-1) - (1/2)t^(-2) + (1/3)t^(-3) - ...。

代回原式，得到：lim[t→0] (1/t) * (t^(-1) - (1/2)t^(-2) + (1/3)t^(-3) - ...)。

去掉极限符号，简化表达式：=1-(1/2)(1/t)+(1/3)(1/t)^2-...再回代得：=1-(1/2)(1/x)+(1/3)(1/x)^2-...=1-1/(2x)+1/(3x^2)-...当x趋于无穷时，高次幂的项趋于0，只保留x的项。

=1所以原式的极限为1综上所述，1∞型极限的计算需要利用数学分析的知识和极限的性质，可以通过取对数、泰勒展开等方法进行计算。

接下来我们继续探讨一些其他的1∞型极限求解方法。

例2：计算lim[x→∞] (1 + 1/x)^(kx)，其中k为常数。

解法：利用类似的方法，先取对数。

ln(lim[x→∞] (1 + 1/x)^(kx)) = lim[x→∞] kx * ln(1 + 1/x)。