两个重要极限的证明第六节极限存在准则、两个重要极限
教学目的：1 使学生掌握极限存在的两个准则；并会利用它们求极限；
2使学生掌握利用两个重要极限求极限的方法；
教学重点：利用两个重要极限求极限
教学过程：
一、讲授新课：
准则I：如果数列满足下列条件：
(i)对 ;
(ii) 那么，数列的极限存在，且。
证明：因为，所以对，当时，有，即
，对，当时，有，即，又因为，所以当时，有，
即有：，即，所以。
准则I′如果函数满足下列条件：
(i)当时，有。
(ii)当时，有。
那么当时，的极限存在，且等于。
第一个重要极限：
作为准则I′的应用，下面将证明第一个重要极限：。
证明：作单位圆，如下图：
设为圆心角，并设见图不难发现：，即：，即，
(因为，所以上不等式不改变方向)
当改变符号时，及1的值均不变，故对满足的一切
，有。
又因为，
所以而，证毕。
【例1】。
【例2】。
【例3】。
【例4】。
准则Ⅱ：单调有界数列必有极限
如果数列满足：，就称之为单调增加数列;若满足：，就称之为单调减少数列;同理亦有严格单增或单减，以上通称为单减数列和严格单减数列。
如果，使得：，就称数列为有上界;若，使得：，就称有下界。
准则Ⅱ′：单调上升，且有上界的数列必有极限。
准则Ⅱ″: 单调下降，且有下界的数列必有极限。
注1：由前已知，有界数列未必有极限，若加单调性，就有极限。
2：准则Ⅱ，Ⅱ′，Ⅱ″可推广到函数情形中去，在此不一一陈述了。
第二个重要极限：
作为准则Ⅱ的一个应用，下面来证明极限是不存在的。
先考虑取正整数时的情形：对于，有不等式：，即：，
即： (i)现令，显然，因为将其代入，所以，所以为单调数列。
(ii)又令，所以，
即对，又对所以{ }是有界的。
由准则Ⅱ或Ⅱ′知存在，并使用来表示，即
注 1：关于此极限存在性的证明，书上有不同的方法，希望同学自己看! 2：我们可证明：，具体在此不证明了，书上也有，由证明过程知：。3：指数函数及自然对数中的底就是这个常数。
