两个重要极限-重要极限
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两个重要极限-重要极限
1、无穷小
如果f(x)在x→x0时的极限为0,则称f(x)为x→x0时的无穷小。
在x趋于x0的同一变化过程中,f(x)有极限的充要条件为f(x)=A+α(α为无穷小)。
2、无穷大
如果f(x)是无穷小,则1/f(x)为无穷大,反之亦然。
3、极限运算法则
(1)有限个无穷小的和(或乘积)也是无穷小。
(2)有界函数和无穷小的乘积是无穷小。
(3)两个函数的和(或乘积)的极限等于两个函数的极限的和(或乘积),当然,比值也如此,只是需要额外要求分母上的极限不能为0。
(3‘)函数的n次幂的极限等于函数的极限的n次幂(n为正整数)。
(4)如果函数A(x)≥B(x),则A的极限也大于等于B的极限。
4、极限存在准则
(1)设数列X处于两个数列之间,即Yn≤Xn≤Zn,如果数列Y和Z 都有极限为a,则X也有极限为a。
(1’)设函数f(x),在x0的某去心邻域内有g(x)≤f(x)≤h(x),如果g和h都有极限为A,则f(x)也有极限为A。
上述两条准则统称为夹逼准则。
(2)单调有界数列必有极限。
(3)柯西极限存在准则。
函数两个重要极限公式函数两个重要极限公式:第一个重要极限公式是:lim((sinx)/x)=1(x->0),第二个重要极限公式是:lim(1+(1/x))^x=e(x→∞)。
极限是微积分中的基础概念,它指的是变量在一定的变化过程中,从总的来说逐渐稳定的这样一种变化趋势以及所趋向的值(极限值)。
极限的概念最终由柯西和魏尔斯特拉斯等人严格阐述。
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。
第一个重要极限公式是:lim((sinx)/x)=1(x->0),第二个重要极限公式是:lim(1+(1/x))^x=e(x→∞)。
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。
用极限思想解决问题的一般步骤可概括为:对于被考察的未知量,先设法构思一个与它有关的变量,确认这变量通过无限过程的结果就是所求的未知量;最后用极限计算来得到这结果。
极限思想是微积分的基本思想,数学分析中的一系列重要概念,如函数的连续性、导数以及定积分等等都是借助于极限来定义的。
如果要问:“数学分析是一门什么学科?”那么可以概括地说:“数学分析就是用极限思想来研究函数的一门学科”。
与一切科学的思想方法一样,极限思想也是社会实践的产物。
极限的思想可以追溯到古代,刘徽的割圆术就是建立在直观基础上的一种原始的极限思想的应用;古希腊人的穷竭法也蕴含了极限思想,但由于希腊人“对无限的恐惧”,他们避免明显地“取极限”,而是借助于间接证法——归谬法来完成了有关的证明。
到了16世纪,荷兰数学家斯泰文在考察三角形重心的过程中改进了古希腊人的穷竭法,他借助几何直观,大胆地运用极限思想思考问题,放弃了归缪法的证明。
极限存在准则两个重要极限公式极限存在准则是数学中的一个重要概念,用于判断一个函数在其中一点处的极限是否存在。
在实际应用中,掌握极限存在准则对于求解极限问题非常重要。
在极限存在准则中,有两个非常重要的极限公式,分别是极限的保号性和夹逼定理。
首先,我们来介绍一下极限的保号性。
设函数f(x)在点x0的一些去心邻域内有定义,如果存在一个常数L,使得当x在x0的一些去心邻域内取值,并且f(x)>L,那么可以得出极限lim(x→x0)f(x)≥L;反之,如果存在一个常数L,使得当x在x0的一些去心邻域内取值,并且f(x)<L,那么可以得出极限lim(x→x0)f(x)≤L。
这就是极限的保号性。
保号性的一个重要应用是判断函数的极值。
如果在x0的一些去心邻域中,函数f(x)>0或f(x)<0,并且极限lim(x→x0)f(x)存在,那么就可以得出f(x)在x0处的极限是f(x0)。
这是因为根据保号性,当f(x)在x0的一些去心邻域内取正值时,可以推出极限lim(x→x0)f(x)≥0;同理,当f(x)在x0的一些去心邻域内取负值时,可以推出极限lim(x→x0)f(x)≤0。
由于极限存在,所以这时候只有一个可能,即极限lim(x→x0)f(x)等于0,即f(x)在x0处的极限是f(x0)。
下面我们来介绍夹逼定理。
设函数f(x)、g(x)和h(x)在其中一点x0的一些去心邻域内有定义,并且对于x在该邻域内取值,有f(x)≤g(x)≤h(x)。
如果极限lim(x→x0)f(x)和lim(x→x0)h(x)都存在,并且它们的极限值相等,即lim(x→x0)f(x)=lim(x→x0)h(x)=L,那么可以得出lim(x→x0)g(x)=L。
这就是夹逼定理。
夹逼定理常用于求极限的问题中,特别是当函数的表达式较复杂时,可以用一个更容易处理的函数夹逼该函数,从而求得极限。
夹逼定理的原理是通过限制函数g(x)在f(x)和h(x)之间,确定了极限的上下界。
两个重要极限一、基本内容1. 第一重要极限 :1sin lim0=→x xx特征 :(1)是“00”型极限,但并不代表所有的“0”型;(2)无论x 趋于何值,只要0)(α→x ,就有1)(α)(αsin →x x 。
2. 第二重要极限: e x x x =+∞→)11(lim ,e x x x =+→10)1(lim ,e nnn =+∞→)11(lim特征 :(1)是“∞1”型极限,但并不代表所有的∞1;(2)无论x 趋于何值,只要0)(α→x ,就有e x x →+)(α1)](α1[。
二、学习要求能够灵活运用两个重要极限求极限。
三、基本题型及解题方法 题型1 求“”型极限 解题方法:以第一重要极限为基础,同时要注意该重要极限的推广应用即0)(α→x ,有1)(α)(αsin lim0)(α=→x x x 。
【例1】 计算下列极限(1) 2-)1-sin(lim21x x x x +→ (2) xx xx sin 2cos 1lim0-→ 解:(1) 原式211-)1-sin(lim1+⋅=→x x x x 31= (2) 原式= x x x x sin sin 2lim 20→=xxx sin lim 20→=2题型2 求“∞1”型极限解题方法:以第二重要极限为基础,同时也要注意该重要极限的推广应用即0)(α→x ,有e x x x =+→)(α10)(α)](α1[lim 。
【例2】 计算下列极限 (1)xx x2)51(lim -∞→+; (2)()xx x 2031lim -→解:(1)原式)10(5)51(lim -⋅∞→+=xx x10)10(5)51(lim --∞→=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=e x xx(2)原式)6(31)31(lim -⋅-→-=xx x =6e四、同步练习 (一)填空题: 1.若53sin lim0=→kxxx ,则=k 。
2.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=<=0,sin 10,0,)(x x xx k x e x f x,若()x f x 0lim →存在,则=k 。
2.5.1两个重要极限(第一课时)
——新浪微博:月牙LHZ
一、教学目标
1.复习该章的重点内容。
2.理解重要极限公式。
3.运用重要极限公式求解函数的极限。
二、教学重点和难点 重点:公式的熟记与理解。
难点:多种变形的应用。
三、教学过程 1、复习导入
(1)极限存在性定理:A x f x f A x f x x x x x
x ==⇔=-
+→→→)(lim )(lim )(lim 000
(2)无穷大量与无穷小量互为倒数,若)(0)(x x x f →∞→,则
)(00)
(1
x x x f →→ (3)极限的四则运算:
[])(lim )(lim )()(lim x g x f x g x f ±=± [])(lim )(lim )()(lim x g x f x g x f ⋅=⋅ )
(lim )
(lim )()(lim
x g x f x g x f = ()()0lim ≠x g (4)[])(lim )(lim x f c x cf =(加法推论) (5)[][]k k x f x f )(lim )(lim =(乘法推论)
(6)[]0lim =⨯有界变量无穷小量(无穷小量的性质)
eg: 0sin 1lim sin lim
=⎪⎭
⎫
⎝⎛⋅=∞→∞
→x x x x x x 那么,?
=→x
x
x sin lim
0呢,这是我们本节课要学的重要极限 2、掌握重要极限公式 1sin lim
0=→x
x
x 公式的特征:(1)0
型极限;
(2)分子是正弦函数;
(3)sin 后面的变量与分母的变量相同。
3、典型例题
【例1】 求 kx
x
x sin lim
0→()0≠k
解:kx x x sin lim 0→=k
k x x k x 1
11sin lim 10=⨯=→ 【例2】 求 x
x
x tan lim 0→
解:x x x tan lim
→=111cos 1lim sin lim cos 1sin lim 000=⨯=⋅=⎪⎭
⎫
⎝⎛→→→x x x x x x x x x (推导公式:1tan lim
0=→x x
x ) 【例3】 求 x
x
x 5sin lim 0→
解:51555sin lim 555sin 5lim 5sin lim 000=⋅=⋅=⋅=→→→x
x
x x x x x x x 4、强化练习
(1)x x x 3sin lim
0→(2)x kx x sin lim 0→()0≠k (3)x x x 35sin lim 0→ (4) x
x
x 2tan lim 0→
解:(1)x x x 3sin lim 0→=3
1
131sin lim 310=⨯=→x x x (2) k k kx
kx
k kx kx k x kx x x x =⋅=⋅=⋅=→→→1sin lim sin lim sin lim
000 (3)3513555sin lim 35
3555sin lim 35sin lim 000
=⋅=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=→→→x
x x x x x x x x
(4)x x x 2tan lim
0→=11122cos 1lim 22sin lim 22cos 12sin lim 000=⨯⨯=⋅⋅=⎪⎭
⎫
⎝⎛→→→x x x x x x x x x 四、小结:
本节课我们学习了一个重要的极限,并运用这个公式求解一些函数的极限。
在运用这个公式时,要注意两点:一是分子中的三角函数转换为正弦函数,二是分子sin 后面的变量与分母的变量相同。
五、布置作业: (1)x x x 5sin lim 0→(2)x x x 3sin lim 0→ (3)x x x 25sin lim 0→ (4) x
x
x 3tan lim 0→
2.5.2两个重要极限(第二课时)
————新浪微博:月牙LHZ
一、教学目标 1.理解重要极限公式。
2.运用重要极限公式求解函数的极限。
二、教学重点和难点 重点:公式的熟记与理解。
难点:多种变形的应用。
三、教学过程 1、复习导入:
本节课我们学习一个重要的极限公式。
首先我们一起复习一下指数运算。
(1)()n n n b a b =a (2) m n m n a a a ⋅=+ (3) ()m
n nm a a =
2、掌握重要极限公式
e x
x x =+∞→)1
1(lim 3、典型例题
【例1】 x x x
)21(lim
+∞
→
解:22222])2
1
1(lim [])211[(lim )21(lim e x x x
x
x x x x x =+=+=+∞→∞→∞→(构造法) 【例2】x
x x 10
)1(lim
+→ 解:e z
x z z x z x
x =+=+∞
→=
→)11(lim )1(lim 1
10(换元法) (推导公式:e x x
x =+→10
)1(lim ) 【例3】 x x x
)1
1(lim -∞→
解:e
e x x x x x x x x x 1])11(lim [])11[(lim )11(lim 111==-+=-+
=----∞→--∞→∞→(构造法) 【例4】 x
x x x )1
(
lim +∞
→ 解:e x x x x x x x x x x 1
111lim )111(lim )1(
lim =⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=+=+∞→∞→∞
→(构造法) 4、强化练习
(1)x x x )51(lim +∞→(2)x x x 2
0)1(lim +→(3)x x x )21(lim -∞→ (4) x
x x x )12(lim +∞→ 解:(1)55555])5
1
1(lim [])511[(lim )51(lim e x x x
x
x x
x x x =+=+=+∞→∞→∞→ (2)222
1
02
102
0)11(lim )1(lim )1(lim )1(lim e z x x x z z x x x x x
x =⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+∞→→→→ (3) 2222221])2
11(lim [])211[(lim )21(lim e
e x x x x
x x x x x ==-+=-+=----∞→--∞→∞→ (4)
e e e e x e x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x ==+=+=⎪⎭⎫ ⎝
⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=++∞→∞→∞→∞→∞→∞→22
222]
)211(lim [])211[(lim 11lim 21lim )1121(lim )12(lim 四、小结:
本节课我们学习了另一个重要的极限,并运用这个公式求解一些函数的极限。
学会巧妙地运用换元法和构造法把它转化为公式的形式,从而求得极限。
五、布置作业:
(1)x x x )31(lim +∞→(2)x x x 1
0)21(lim +→(3)x x x
2)11(lim -∞→ (4) x x x x )13(lim ++∞→。