难点32-极限及其运算
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极限的概念及其运算 重难点归纳1 学好数列的极限的关键是真正从数列的项的变化趋势理解数列极限 学好函数的极限的关键是真正从函数值或图象上点的变化趋势理解函数极限2 运算法则中各个极限都应存在 都可推广到任意有限个极限的情况,不能推广到无限个 在商的运算法则中,要注意对式子的恒等变形,有些题目分母不能直接求极限3 注意在平时学习中积累一些方法和技巧,如)1|(|0lim ,0)1(lim<==-∞→∞→a a nn n nn ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><==++++++--∞→时当不存在时当时当l k l k l k b a b x b x b a x a x a l l k k k n ,,0,lim 01110110 典型题例示范讲解例1已知lim ∞→x (12+-x x -ax -b )=0,确定a 与b 的值命题意图 在数列与函数极限的运算法则中,都有应遵循的规则,也有可利用的规律,既有章可循,有法可依 因而本题重点考查考生的这种能力 也就是本知识的系统掌握能力解 bax x x b ax x x b ax x x x x +++-+-+-=--+-∞→∞→1)()1(lim)1(lim 2222bax x x b x ab x a x +++--++--=∞→1)1()21()1(lim2222要使上式极限存在,则1-a 2=0, 当1-a 2=0时,1)21(1)21(1111)21(lim 1)1()21(lim 22222=++-++-=+++--++-=+++--+--=∞→∞→aab a ab ax b xx x b ab b ax x x b x ab x x 由已知得上式∴⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-01)21(012aab a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-==211b a例2设数列a 1,a 2,…,a n ,…的前n 项的和S n 和a n 的关系是S n =1-ba n -nb )1(1+,其中b 是与n 无关的常数,且b ≠-1 (1)求a n 和a n -1的关系式; (2)写出用n 和b 表示a n 的表达式; (3)当0<b <1时,求极限lim ∞→n S n命题意图 历年高考中多出现的题目是与数列的通项公式,前n 项和S n 等有紧密的联系 有时题目是先依条件确定数列的通项公式再求极限,或先求出前n 项和S n 再求极限,本题考查学生的综合能力解 (1)a n =S n -S n -1=-b (a n -a n -1)-1)1(1)1(1-+++n n b b=-b (a n -a n -1)+nb b)1(+ (n ≥2) 解得a n =11)1(1+-+++n n b b a b b (n ≥2) 代入上式得把由此猜想21113211132321213212221221111)1()1()1(,)1()1()1(])1(1[)1()1()1()1(1])1(1[1)1(,111)2(b ba b b b b b a b b a b bb b a b b b b b b b a b b b b b bb a b b b b b a b b b b a b ba b ba S a n n n n n n n n n n n n n n n +=+++++++=+++++=+++++++=++++=++++++=∴+=∴+--==+--+-+--+-+-),1()11(1)()1(11)1(1)1)(1(1)1(11)3()1(2)1()1)(1()1(111111112≠+---+-=+-+--⋅-=+--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠+--=++++=++++++++b b b b b b b b b b b b b b ba S b n b b b b b b b b b a n n nn n n n n n n n n n n n.1lim ,0)11(lim ,0lim ,10=∴=+=<<∞→∞→∞→n n nn n n S bb b 时例3求1122+-→++n n n n n aa 111121()21:22,;lim lim 22()n nn n n n n n a a a a a a a a a--+→∞→∞++><-==++解当或时 111()212222,;lim lim 242()2n n n n n n n n a a a a a a -+→∞→∞++-<<==++当时 1112123212,;lim lim 262n n n n n n n n a a a --+-→∞→∞+⋅===+⋅当时 2,a =-当时11111111112221()2(2)22232622(2)22323()2222n n n n n n n n n nn n nn nn n n n n n a a n ----+++--+⎧-+-==-⎪+-+⎪+⋅==⎨++-+⋅⎪==-⎪⎩--为奇数为偶数1 a n 是(1+x )n 展开式中含x 2的项的系数,则)111(lim 21nn a a a +++∞→ 等于A 2B 0C 1D -12 若三数a ,1,c 成等差数列且a 2,1,c 2又成等比数列,则nn c a c a )(lim 22++∞→的值是( )A 0B 1C 0或1D 不存在3 )(lim x x x x n -+++∞→ =_________4 若)12(lim 2nb n n a n --+∞→=1,则ab 的值是_________5 在数列{a n }中,已知a 1=53,a 2=10031,且数列{a n +1-101a n }是公比为21的等比数列,数列{lg(a n +1-21a n }是公差为-1的等差数列 (1)求数列{a n }的通项公式; (2)S n =a 1+a 2+…+a n (n ≥1),求lim ∞→n S n6 设f (x )是x 的三次多项式,已知ax x f a x x f a n a n 4)(lim2)(lim42-=-→→=1,试求a x x f n 3)(lim-∞→的值 (a 为非零常数)7已知数列{a n },{b n }都是由正数组成的等比数列,公式分别为p 、q ,其中p >q ,且p ≠1,q ≠1,设c n =a n +b n ,S n 为数列{c n }的前n 项和,求1lim-∞→n nn S S 的值8 已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,d ≠0且a 1=0,b n =2n a (n ∈N *),S n 是{b n }的前n 项和,T n =nnb S (n ∈N *) (1)求{T n }的通项公式;(2)当d >0时,求lim ∞→n T n1. 计算:112323lim -+∞→+-n n nn n =_________。
微积分中的极限运算法则及其应用微积分中的极限是一个非常基础的概念,几乎每个学习微积分的人都要学习和掌握。
在微积分中,极限运算法则是一个非常重要的概念,它不仅是解决微积分问题的基础,还能用来证明微积分中的很多定理。
一、极限运算法则极限运算法则是微积分中的一个基本概念,也是解决微积分问题的基础。
与其它数学概念一样,它有一些基本法则,如下:1、常数定理如果K是一个常数,那么:lim K = Kx→a这个定理是非常简单的,意思就是说,如果一个函数在极限运算的过程中只包含一个常数K,那么这个极限就等于这个常数K 本身。
2、幂指函数定理如果a是一个正数,并且f(x)是一个幂指函数,那么:lim f(x) = a^xx→a这个定理表示,当一个函数在极限运算的过程中包含一个幂指函数时,这个极限的结果就等于这个幂指函数的解。
3、和、差、积、商定理如果f(x)和g(x)是两个函数,如下:那么:lim [f(x)±g(x)] = lim f(x)±lim g(x) x→a x→alim [f(x)×g(x)] = lim f(x)×lim g(x) x→a x→alim f(x) = lim g(x) (注:lim g(x)≠0) x→a x→a那么:lim [f(x)/g(x)] = lim f(x) / lim g(x) x→a x→a这个定理表示,当一个函数在极限运算的过程中不只包含一个函数时,可以通过将这些函数进行和、差、积、商运算来求出其极限。
4、复合函数定理如果f 和 g是两个函数,如下:那么:lim f(g(x)) = lim f(L)x→a x→L其中L是 g(x) 在x→a 时的极限。
这个定理表示,当一个函数在极限运算的过程中包含多个函数时,可以将其拆分为不同的函数来求解。
二、极限运算法则的应用极限运算法则可以用来解决很多微积分问题。
以下是一些常见的应用:1、求导求导是微积分的一个重要部分,其核心就是使用极限运算法则。
高中数学极限问题解题思路与例题一、引言高中数学中,极限问题是一个重要的考点,也是学生们普遍感到困惑的一个难点。
正确理解和掌握极限问题的解题思路对于学习数学和应对考试都具有重要意义。
本文将从基本概念、解题思路和例题分析三个方面,详细介绍高中数学极限问题的解题方法。
二、基本概念1. 极限的定义极限是数学中一个重要的概念,用于描述函数在某一点附近的趋势。
对于函数f(x),当自变量x无限接近某一点a时,如果函数值f(x)无限接近于一个常数L,那么我们就说函数f(x)在点a处的极限为L,记作lim(x→a)f(x)=L。
2. 极限的性质极限具有一些重要的性质,如极限的唯一性、四则运算法则、复合函数的极限等。
掌握这些性质对于解题非常有帮助。
三、解题思路1. 分析题目在解决极限问题时,首先要仔细分析题目,明确题目中给出的条件和要求。
特别要注意是否存在不确定形式,如0/0、∞/∞等。
2. 利用基本极限高中数学中,有一些基本的极限公式是非常重要的,如lim(x→0)(sinx/x)=1、lim(x→∞)(1+x)^1/x=e等。
在解题时,可以利用这些基本极限公式来简化计算。
3. 利用极限的性质极限具有一些重要的性质,如极限的四则运算法则、复合函数的极限等。
在解题时,可以灵活运用这些性质来简化计算。
4. 利用夹逼定理夹逼定理是解决极限问题的常用方法之一。
当我们无法直接计算出极限时,可以通过找到两个函数,一个上界函数和一个下界函数,使得它们的极限都等于我们要求的极限,从而利用夹逼定理求出极限的值。
四、例题分析1. 例题一求极限lim(x→0)(x^2+sinx)/x。
解析:首先,我们可以利用基本极限lim(x→0)(sinx/x)=1,将题目转化为lim(x→0)(x+sinx)/x。
然后,利用极限的四则运算法则,将分子和分母分别求极限,得到lim(x→0)x/x+lim(x→0)sinx/x=1+0=1。
2. 例题二求极限lim(x→∞)(2x^2+x)/(3x^2-4x)。
高数极限运算法则讲解极限是数学中最重要的概念,它是用来描述一个函数d(x)在某个点a接近而不是等于某个值L时,对x的变化可以推导出一个结果。
也就是说,当x趋向于a时,d(x)会趋向于L,这时d(x)就称为以a为极限的函数。
实际应用中,很多复杂的数学问题都可以通过极限来解决。
极限也是高等数学的重点。
二、极限的运算法则(1)极限加法:当两个函数f (x)和g (x)的极限都存在的时候,两函数的极限的和也存在,其极限关系式为:lim_x→a[f(x)+g(x)]=lim_x→a f(x)+lim_x→a g(x)。
(2)极限减法:当两个函数f (x)和g (x)的极限都存在的时候,两函数的极限的差也存在,其极限关系式为:lim_x→a[f(x)-g(x)]=lim_x→a f(x)-lim_x→a g(x)。
(3)极限乘法:当两个函数f (x)和g (x)的极限都存在的时候,两函数的极限的积也存在,其极限关系式为:lim_x→a[f(x)*g(x)]=lim_x→a f(x)*lim_x→a g(x)。
(4)极限除法:当函数f (x)和g (x)都有极限,且lim_x→a g(x)非零时,两函数的极限的商也存在,其极限关系式为:lim_x→a [f(x)/g(x)]=lim_x→a f(x)/lim_x→a g(x)。
(5)极限交换法则:当两个函数f (x)和g (x)的极限都存在的时候,函数的项可以进行交换,即lim_x→a[f(x)g(x)]=lim_x→a g(x)lim_x→a f(x)。
(6)极限重复法则:当函数f (x)有极限,当x趋向于a时,函数f (x)重复m次,其极限关系式为:lim_x→a[f(x)^m]=[lim_x →a f(x)]^m。
三、极限的应用(1)冯科普雷定理:当n≥3时,给定f(x)在区间[a,b]上有n次连续可导,且f(a)=f(b),就一定存在某一点c∈(a,b),使得f′(c)=0。
难点32 极限及其运算极限的概念及其渗透的思想,在数学中占有重要的地位,它是人们研究许多问题的工具.旧教材中原有的数列极限一直是历年高考中重点考查的内容之一.本节内容主要是指导考生深入地理解极限的概念,并在此基础上能正确熟练地进行有关极限的运算问题.●难点磁场(★★★★)求1122lim +-∞→++n n n n n aa . ●案例探究[例1]已知lim ∞→x (12+-x x -ax -b )=0,确定a 与b 的值.命题意图:在数列与函数极限的运算法则中,都有应遵循的规则,也有可利用的规律,既有章可循,有法可依.因而本题重点考查考生的这种能力.也就是本知识的系统掌握能力.属★★★★★级题目.知识依托:解决本题的闪光点是对式子进行有理化处理,这是求极限中带无理号的式子常用的一种方法.错解分析:本题难点是式子的整理过程繁琐,稍不注意就有可能出错. 技巧与方法:有理化处理.解:bax x x b ax x x b ax x x x x +++-+-+-=--+-∞→∞→1)()1(lim)1(lim 2222bax x x b x ab x a x +++--++--=∞→1)1()21()1(lim2222要使上式极限存在,则1-a 2=0, 当1-a 2=0时,1)21(1)21(1111)21(lim 1)1()21(lim 22222=++-++-=+++--++-=+++--+--=∞→∞→a ab a ab a x b x xx b ab b ax x x b x ab x x 由已知得上式 ∴⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-01)21(012aab a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-==211b a[例2]设数列a 1,a 2,…,a n ,…的前n 项的和S n 和a n 的关系是S n =1-ba n -nb )1(1+,其中b 是与n 无关的常数,且b ≠-1.(1)求a n 和a n -1的关系式;(2)写出用n 和b 表示a n 的表达式;(3)当0<b <1时,求极限lim ∞→n S n .命题意图:历年高考中多出现的题目是与数列的通项公式,前n 项和S n 等有紧密的联系.有时题目是先依条件确定数列的通项公式再求极限,或先求出前n 项和S n 再求极限,本题考查学生的综合能力.属★★★★★级题目.知识依托:解答本题的闪光点是分析透题目中的条件间的相互关系.错解分析:本题难点是第(2)中由(1)中的关系式猜想通项及n =1与n =2时的式子不统一性.技巧与方法:抓住第一步的递推关系式,去寻找规律.解:(1)a n =S n -S n -1=-b (a n -a n -1)-1)1(1)1(1-+++n n b b =-b (a n -a n -1)+n b b )1(+ (n ≥2) 解得a n =11)1(1+-+++n n b ba b b (n ≥2) 代入上式得把由此猜想21113211132321213212221221111)1()1()1(,)1()1()1(])1(1[)1()1()1()1(1])1(1[1)1(,111)2(b ba b b b b b a b b a b bb b a b b b b b b b a b b b b b bb a b b b b b a b b b b a b ba b ba S a n n n n n n n n n n n n n n n +=+++++++=+++++=+++++++=++++=++++++=∴+=∴+--==+--+-+--+-+-),1()11(1)()1(11)1(1)1)(1(1)1(11)3()1(2)1()1)(1()1(111111112≠+---+-=+-+--⋅-=+--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠+--=++++=++++++++b b b b b b b b b b b b b b ba S b n b b b b b b b b b a n n nn n n n n n n n n n n n.1lim ,0)11(lim ,0lim ,10=∴=+=<<∞→∞→∞→n n nn n n S bb b 时●锦囊妙计1.学好数列的极限的关键是真正从数列的项的变化趋势理解数列极限.学好函数的极限的关键是真正从函数值或图象上点的变化趋势理解函数极限. 2.运算法则中各个极限都应存在.都可推广到任意有限个极限的情况,不能推广到无限个.在商的运算法则中,要注意对式子的恒等变形,有些题目分母不能直接求极限.3.注意在平时学习中积累一些方法和技巧,如:)1|(|0lim ,0)1(lim<==-∞→∞→a a nn n nn⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><==++++++--∞→时当不存在时当时当l k l k l k b a b x b x b a x a x a l l k k k n ,,0,lim 01110110 ●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)a n 是(1+x )n 展开式中含x 2的项的系数,则)111(lim 21nn a a a +++∞→ 等于( ) A.2 B.0 C.1D.-12.(★★★★)若三数a ,1,c 成等差数列且a 2,1,c 2又成等比数列,则nn ca c a )(lim 22++∞→的值是( )A.0B.1C.0或1D.不存在 二、填空题3.(★★★★) )(lim x x x x n -+++∞→ =_________.4.(★★★★)若)12(lim 2nb n n a n --+∞→=1,则ab 的值是_________.三、解答题5.(★★★★★)在数列{a n }中,已知a 1=53,a 2=10031,且数列{a n +1-101a n }是公比为21的等比数列,数列{lg(a n +1-21a n }是公差为-1的等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)S n =a 1+a 2+…+a n (n ≥1),求lim ∞→n S n .6.(★★★★)设f (x )是x 的三次多项式,已知a x x f a x x f a n a n 4)(lim2)(lim42-=-→→=1,试求ax x f n 3)(lim -∞→的值.(a 为非零常数).7.(★★★★)已知数列{a n },{b n }都是由正数组成的等比数列,公式分别为p 、q ,其中p >q ,且p ≠1,q ≠1,设c n =a n +b n ,S n 为数列{c n }的前n 项和,求1lim-∞→n nn S S 的值.8.(★★★★★)已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,d ≠0且a 1=0,b n =2n a (n ∈N *),S n 是{b n }的前n 项和,T n =nnb S (n ∈N *). (1)求{T n }的通项公式; (2)当d >0时,求lim ∞→n T n .参考答案难点磁场⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-⋅=-+-=⋅-=++-=-++-=++-==⋅⋅=++==++=++<<-=++=++-<>-+--+-+-+---∞→+-∞→∞→+-∞→-∞→+-∞→)(232232222)(612322222)2(22)2(22,2;21623lim 22lim ,2;41)2(221)2(lim 22lim ,22;1)2()2(11lim 22lim ,22:11111111111211111111为偶数为奇数时当时当时当时或当解n n a a a a a a a a a a a a aa aa a a a a a n n n n n nnn n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n nn 歼灭难点训练 一、1.解析:)111(21,2)1(C 2nn a n n a n n n --=∴-==, 2)11(2lim )111(lim 21=-=+++∴∞→∞→na a a n n n答案:A2.解析:⎩⎨⎧=+=+⎩⎨⎧=+=+⎩⎨⎧==+6222 ,12222222c a c a c a c a c a c a 或得 答案:C二、3.解析:xx x x x x x x x x x x x x +++-++=-+++∞→+∞→lim)(lim.21111111lim23=++++=+∞→x xx x 答案:21 4.解析:原式=112)2(lim12)12(lim22222222222=+-+-+-=+-+--+∞→∞→nbn n a a n a n b a nbn n a b n n n a n n⎩⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=-422120222b a b b a∴a ·b =82 答案:82三、5.解:(1)由{a n +1-101a n }是公比为21的等比数列,且a 1=53,a 2=10031,∴a n +1-101a n =(a 2-101a 1)(21)n -1=(10031-53×101)(21)n -1=1121)21(41+-=n n ,∴a n +1=101a n +121+n ①又由数列{lg(a n +1-21a n )}是公差为-1的等差数列,且首项lg(a 2-21a 1)=lg(10031-21×53)=-2,∴其通项lg(a n +1-21a n )=-2+(n -1)(-1)=-(n +1),∴a n +1-21a n =10-(n +1),即a n +1=21a n +10-(n +1)②①②联立解得a n =25[(21)n +1-(101)n +1](2)S n =])101()21([2511111∑∑∑==++=-=n k n k k k nk k a911]1011)61(211)21([25lim 22=---=∴∞→n n S6.解:由于ax x f a x 2)(lim2-→=1,可知,f (2a )=0①同理f (4a )=0 ② 由①②可知f (x )必含有(x -2a )与(x -4a )的因式,由于f (x )是x 的三次多项式,故可设f (x )=A (x -2a )(x -4a )(x -C ),这里A 、C 均为待定的常数,,1))(4(lim 2))(4)(2(lim ,12)(lim222=--=----=-→→→C x a x A ax C x a x a x A a x x f a x a x a x 即由1)2)(42(=--C a a a A 得,即4a 2A -2aCA =-1③同理,由于ax x f a x 4)(lim 4-→=1,得A (4a -2a )(4a -C )=1,即8a 2A -2aCA =1④由③④得C =3a ,A =221a ,因而f (x )= 221a(x -2a )(x -4a )(x -3a ),21)(21)4)(2(21lim 3)(lim 2233-=-⋅⋅=--=-∴→→a a aa x a x a a x x f a x a x1111111111111111111)1()1()1()1()1()1()1()1(1)1(1)1(1)1(1)1(1)1(1)1(:.7----------+------+-=--+----+--=∴--+--=n n nn n n n n n nn n n q p b p q a p b q a q p b p q a p b q a qq b p p a q q b p p a S S q q b p p a S 解由数列{a n }、{b n }都是由正数组成的等比数列,知p >0,q >0.01)1(00)1(01))(1(1)1()1()1())(1()1()1()1(lim )1()1()1()1()1()1()1()1(lim lim 111111111111111111111111p pq a q a p p q p b p q a p p b q a p q p b q a p p b q a p q p b p q a p b q a p q p b p q a p b q a S S p n n nnn nn n nnn n n n n =------=-----+------+-=-----+------+-=>--∞→--∞→-∞→时当当p <1时,q <1, 0lim lim lim lim 11====-∞→∞→-∞→∞→n n n n n n n n q q p p1lim1=∴-∞→n nn S S8.解:(1)a n =(n -1)d ,b n =2n a =2(n-1)dS n =b 1+b 2+b 3+…+b n =20+2d +22d +…+2(n-1)d由d ≠0,2d≠1,∴S n =dnd 21)2(1--∴T n =ndd n nd d n d nd n n b S 2221221)2(1)1()1(--=--=--(2)当d >0时,2d >1122121101211)2(1lim )2()2()2(1lim 2221lim lim 1)1(-=--=--=--=--=∴∞→-∞→-∞→∞→dd dd nd n nd n d nd n nd d n nd n n n T。
极限存在准则两个重要极限教案一、教学目标1. 理解极限存在的概念,掌握极限的定义。
2. 学习两个重要极限:e和π的极限。
3. 学会运用极限存在准则判断极限的存在性。
二、教学重点与难点1. 教学重点:极限存在的概念,两个重要极限的推导及应用。
2. 教学难点:极限存在准则的证明及运用。
三、教学准备1. 教学材料:教材、教案、PPT、黑板。
2. 教学工具:投影仪、计算机。
四、教学过程1. 导入:回顾极限的基本概念,引导学生思考极限存在的意义。
2. 讲解极限存在的概念:介绍极限的定义,解释极限存在的意义。
3. 推导两个重要极限:a. 推导e的极限:x→0时,(1+x)^(1/x)的极限。
b. 推导π的极限:x→0时,(1+x)^2/2 x^2的极限。
4. 讲解极限存在准则:a. 单调有界定理:判断函数在区间上单调有界,即可得出极限存在。
b. 夹逼定理:利用两个单调有界的函数夹逼目标函数,得出极限存在。
5. 例题讲解:运用极限存在准则判断给定函数极限的存在性。
6. 课堂练习:让学生独立判断一些函数极限的存在性,巩固所学知识。
7. 总结:回顾本节课所学内容,强调极限存在准则的重要性。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容,巩固极限存在准则。
2. 完成课后练习题,提高判断极限存在性的能力。
3. 预习下一节课内容,了解极限的性质和运算。
六、教学拓展1. 引入极限存在定理:讨论函数在区间上的连续性,结合极限存在定理,加深对极限存在性的理解。
2. 探讨极限的存在性与函数性质之间的关系:分析单调性、有界性与极限存在性的联系。
七、案例分析1. 分析实际问题中的极限存在性:例如,在物理学中,研究物体运动速度趋于某一值的情况。
2. 引导学生运用极限存在性解决问题,培养学生的实际应用能力。
八、教学互动1. 组织小组讨论:让学生分组讨论极限存在性准则的应用,分享解题心得。
2. 开展课堂提问:鼓励学生主动提问,解答疑难问题。
九、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,总结极限存在准则及其应用。
谈极限运算的几种主要方法及例题分析极限是数学中一个非常重要的概念,广义上的极限是指无限接近而永远无法到达,数学中的极限是指某一个变量在变化的过程中,逐渐逼近某一个确定的数值,但是永远不能等于这个数值。
数学中的极限一般分为数列极限和函数极限,本文主要介绍函数极限及其求法。
1 函数极限的定义设函数f(x)在点x0的某一去心邻域内有定义,如果存在常数A,对于任意给定的正数ε,存在正数δ,使得当x满足不等式0<|x-x0|<δ时,对应的函数值f(x)都满足不等式:f(x)-A|<ε。
那么常数A就叫作函数f(x)当x→x0时的极限,记作lim f(x)=A。
2 求函數极限的方法2.1利用连续性求极限设函数f(x)在某u(x0)内有定义,如果lim f(x)=f(x0).则称f(x)在x0连续。
反之,如果要求lim f(x),可以由以上等式直接求f(x)在x0处的函数值就可以。
例1求lim(3x2-x+ 7).解:由初等函数的连续性,将1直接代人函数中有意义,所以:原式=3x1 2-1+7 =9.2.2消公因子法求极限有些具有分数结构的函数用上面的代入法可能会出现分子或分母为零的情况,使得原函数没有意义,所以无法直接代入求极限。
2.3利用无穷大无穷小的关系求极限无穷大量和无穷小量的定义:如果函数f(x)当x→x0(或x→∞)时的极限为零,则称函数f(x)为x→x0(或x→∞)时的无穷小量;如果函数f(x)当x→x0(或x→∞)时对应的f(x)无限增大,则称函数f(x)为x→x0(或x→∞)时的无穷大量。
这里是利用无穷大量无穷小量的倒数关系求极限。
2.4分子分母降幂法求极限在某些函数极限求解过程中,可以通过分子分母同时除以最高次幂来求极限。
该题目中分子分母的最高次幂是x3,同时除以x3然后求极限可知分子分母的后两项极限为零,由此我们得到其极限值。
当a0≠0,b0≠0,m和n为非负整数时,有2.5利用两个重要极限求极限首先介绍一下两个重要极限,我们通过几个例题来看一下如何利用重要极限求解极限。
难点32 极限及其运算极限的概念及其渗透的思想,在数学中占有重要的地位,它是人们研究许多问题的工具.旧教材中原有的数列极限一直是历年高考中重点考查的内容之一.本节内容主要是指导考生深入地理解极限的概念,并在此基础上能正确熟练地进行有关极限的运算问题.●难点磁场(★★★★)求1122lim +-∞→++n n n n n aa . ●案例探究[例1]已知lim ∞→x (12+-x x -ax -b )=0,确定a 与b 的值.命题意图:在数列与函数极限的运算法则中,都有应遵循的规则,也有可利用的规律,既有章可循,有法可依.因而本题重点考查考生的这种能力.也就是本知识的系统掌握能力.属★★★★★级题目.知识依托:解决本题的闪光点是对式子进行有理化处理,这是求极限中带无理号的式子常用的一种方法.错解分析:本题难点是式子的整理过程繁琐,稍不注意就有可能出错. 技巧与方法:有理化处理.解:bax x x b ax x x b ax x x x x +++-+-+-=--+-∞→∞→1)()1(lim)1(lim 2222bax x x b x ab x a x +++--++--=∞→1)1()21()1(lim2222要使上式极限存在,则1-a 2=0, 当1-a 2=0时,1)21(1)21(1111)21(lim 1)1()21(lim 22222=++-++-=+++--++-=+++--+--=∞→∞→a ab a ab a x b x xx b ab b ax x x b x ab x x 由已知得上式 ∴⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-01)21(012aab a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-==211b a[例2]设数列a 1,a 2,…,a n ,…的前n 项的和S n 和a n 的关系是S n =1-ba n -nb )1(1+,其中b 是与n 无关的常数,且b ≠-1.(1)求a n 和a n -1的关系式;(2)写出用n 和b 表示a n 的表达式;(3)当0<b <1时,求极限lim ∞→n S n .命题意图:历年高考中多出现的题目是与数列的通项公式,前n 项和S n 等有紧密的联系.有时题目是先依条件确定数列的通项公式再求极限,或先求出前n 项和S n 再求极限,本题考查学生的综合能力.属★★★★★级题目.知识依托:解答本题的闪光点是分析透题目中的条件间的相互关系.错解分析:本题难点是第(2)中由(1)中的关系式猜想通项及n =1与n =2时的式子不统一性.技巧与方法:抓住第一步的递推关系式,去寻找规律.解:(1)a n =S n -S n -1=-b (a n -a n -1)-1)1(1)1(1-+++n n b b =-b (a n -a n-1)+nb b)1(+ (n ≥2) 解得a n =11)1(1+-+++n n b ba b b (n ≥2) 代入上式得把由此猜想21113211132321213212221221111)1()1()1(,)1()1()1(])1(1[)1()1()1()1(1])1(1[1)1(,111)2(b ba b b b b b a b b a b bb b a b b b b b b b a b b b b b bb a b b b b b a b b b b a b ba b ba S a n n n n n n n n n n n n n n n +=+++++++=+++++=+++++++=++++=++++++=∴+=∴+--==+--+-+--+-+-),1()11(1)()1(11)1(1)1)(1(1)1(11)3()1(2)1()1)(1()1(111111112≠+---+-=+-+--⋅-=+--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠+--=++++=++++++++b b b b b b b b b b b b b b ba S b n b b b b b b b b b a n n nn n n n n n n n n n n n.1lim ,0)11(lim ,0lim ,10=∴=+=<<∞→∞→∞→n n nn n n S bb b 时●锦囊妙计1.学好数列的极限的关键是真正从数列的项的变化趋势理解数列极限.学好函数的极限的关键是真正从函数值或图象上点的变化趋势理解函数极限. 2.运算法则中各个极限都应存在.都可推广到任意有限个极限的情况,不能推广到无限个.在商的运算法则中,要注意对式子的恒等变形,有些题目分母不能直接求极限.3.注意在平时学习中积累一些方法和技巧,如:)1|(|0lim ,0)1(lim<==-∞→∞→a a nn n nn ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><==++++++--∞→时当不存在时当时当l k l k l k b a b x b x b a x a x a l l k k k n ,,0,lim 01110110 ●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)a n 是(1+x )n 展开式中含x 2的项的系数,则)111(lim 21nn a a a +++∞→ 等于( ) A.2 B.0 C.1D.-12.(★★★★)若三数a ,1,c 成等差数列且a 2,1,c 2又成等比数列,则nn ca c a )(lim 22++∞→的值是( )A.0B.1C.0或1D.不存在 二、填空题3.(★★★★) )(lim x x x x n -+++∞→ =_________.4.(★★★★)若)12(lim 2nb n n a n --+∞→=1,则ab 的值是_________.三、解答题5.(★★★★★)在数列{a n }中,已知a 1=53,a 2=10031,且数列{a n +1-101a n }是公比为21的等比数列,数列{lg(a n +1-21a n }是公差为-1的等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)S n =a 1+a 2+…+a n (n ≥1),求lim ∞→n S n .6.(★★★★)设f (x )是x 的三次多项式,已知a x x f a x x f a n a n 4)(lim2)(lim42-=-→→=1,试求ax x f n 3)(lim -∞→的值.(a 为非零常数).7.(★★★★)已知数列{a n },{b n }都是由正数组成的等比数列,公式分别为p 、q ,其中p >q ,且p ≠1,q ≠1,设c n =a n +b n ,S n 为数列{c n }的前n 项和,求1lim-∞→n nn S S 的值.8.(★★★★★)已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,d ≠0且a 1=0,b n =2n a (n ∈N *),S n 是{b n }的前n 项和,T n =nnb S (n ∈N *). (1)求{T n }的通项公式;(2)当d >0时,求lim ∞→n T n .参考答案难点磁场⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-⋅=-+-=⋅-=++-=-++-=++-==⋅⋅=++==++=++<<-=++=++-<>-+--+-+-+---∞→+-∞→∞→+-∞→-∞→+-∞→)(232232222)(612322222)2(22)2(22,2;21623lim 22lim ,2;41)2(221)2(lim 22lim ,22;1)2()2(11lim 22lim ,22:11111111111211111111为偶数为奇数时当时当时当时或当解n n a a a a a a a a a a a a aa aa a a a a a n n n n n nn n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n nn 歼灭难点训练 一、1.解析:)111(21,2)1(C 2nn a n n a n n n --=∴-==, 2)11(2lim )111(lim 21=-=+++∴∞→∞→na a a n n n答案:A 2.解析:⎩⎨⎧=+=+⎩⎨⎧=+=+⎩⎨⎧==+6222 ,12222222c a c a c a c a c a c a 或得 答案:C二、3.解析:xx x x x x x x x x x x x x +++-++=-+++∞→+∞→lim)(lim.21111111lim23=++++=+∞→x xx x 答案:21 4.解析:原式=112)2(lim12)12(lim22222222222=+-+-+-=+-+--+∞→∞→nbn n a a n a n b a nbn n a b n n n a n n⎩⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=-422120222b a b b a ∴a ·b =82 答案:82三、5.解:(1)由{a n +1-101a n }是公比为21的等比数列,且a 1=53,a 2=10031, ∴a n +1-101a n =(a 2-101a 1)(21)n -1=(10031-53×101)(21)n -1=1121)21(41+-=n n ,∴a n +1=101a n +121+n ①又由数列{lg(a n +1-21a n )}是公差为-1的等差数列,且首项lg(a 2-21a 1)=lg(10031-21×53)=-2,∴其通项lg(a n +1-21a n )=-2+(n -1)(-1)=-(n +1),∴a n +1-21a n =10-(n +1),即a n +1=21a n +10-(n +1)②①②联立解得a n =25[(21)n +1-(101)n +1](2)S n =])101()21([2511111∑∑∑==++=-=n k n k k k nk k a911]1011)61(211)21([25lim 22=---=∴∞→n n S6.解:由于ax x f a x 2)(lim2-→=1,可知,f (2a )=0 ①同理f (4a )=0 ② 由①②可知f (x )必含有(x -2a )与(x -4a )的因式,由于f (x )是x 的三次多项式,故可设f (x )=A (x -2a )(x -4a )(x -C ),这里A 、C 均为待定的常数,,1))(4(lim 2))(4)(2(lim ,12)(lim 222=--=----=-→→→C x a x A ax C x a x a x A a x x f a x a x a x 即由 1)2)(42(=--C a a a A 得,即4a 2A -2aCA =-1③ 同理,由于ax x f a x 4)(lim4-→=1,得A (4a -2a )(4a -C )=1,即8a 2A -2aCA =1④由③④得C =3a ,A =221a ,因而f (x )= 221a(x -2a )(x -4a )(x -3a ),21)(21)4)(2(21lim 3)(lim2233-=-⋅⋅=--=-∴→→a a aa x a x a a x x f a x a x 1111111111111111111)1()1()1()1()1()1()1()1(1)1(1)1(1)1(1)1(1)1(1)1(:.7----------+------+-=--+----+--=∴--+--=n n nn n n n n n nn n n q p b p q a p b q a q p b p q a p b q a qq b p p a q q b p p a S S q q b p p a S 解由数列{a n }、{b n }都是由正数组成的等比数列,知p >0,q >0.01)1(00)1(01))(1(1)1()1()1())(1()1()1()1(lim )1()1()1()1()1()1()1()1(lim lim 111111111111111111111111p pq a q a p p q p b p q a p p b q a p q p b q a p p b q a p q p b p q a p b q a p q p b p q a p b q a S S p n n nnn nn n nnn n n n n =------=-----+------+-=-----+------+-=>--∞→--∞→-∞→时当当p <1时,q <1, 0lim lim lim lim 11====-∞→∞→-∞→∞→n n n n n n n n q q p p1lim1=∴-∞→n nn S S8.解:(1)a n =(n -1)d ,b n =2n a =2(n-1)dS n =b 1+b 2+b 3+…+b n =20+2d +22d +…+2(n -1)d由d ≠0,2d≠1,∴S n =dnd 21)2(1--∴T n =ndd n nd d n d nd n n b S 2221221)2(1)1()1(--=--=--(2)当d >0时,2d >1122121101211)2(1lim )2()2()2(1lim 2221lim lim 1)1(-=--=--=--=--=∴∞→-∞→-∞→∞→dd dd nd n nd n d nd n nd d n nd n n n T。