无穷大与无穷小课程教案
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§ 无穷小和无穷大教学过程: 一、引入新课:前面我们学习了极限的概念及其运算法则,利用几个较简单的函数,可求出很多函数的极限。
其中有一类函数的地位比较重要,它们是极限为0的函数,如 ,0lim 0=→x x ,0sin lim 0=→x x )23(lim 21+-→x x x等。
我们称这类函数为在某一变化过程中的无穷小量。
二、讲授新课:1、无穷小及其性质: ⑴ 定义:若函数f ()在的某种变化趋势下以0为极限,则称f ()为在这种趋势下的无穷小量,简称为无穷小量。
★例如: ,01lim=∞→x x ,0arctan lim 0=→x x ,02lim =-∞→xx ,0lg lim 1=→x x 012lim22=-+-→x x x x 等。
★强调的变化趋向,趋向变化,则函数不一定是无穷小,如: ,01lim=∞→x x 而 ,21lim 21=→x x ,02lim =-∞→x x 而 .2lim +∞=+∞→xx★与很小的正数的概念要区分开来。
★0是无穷小量。
⑵ 性质:定理1:若函数f ()在的某一变化趋势是的极限为A ,则必有f ()=A α()或y=A α ,其中α=α()为在这个变化趋势中的无穷小;反之若上式成立,则y=f ()在此变化趋势中的极限为A 。
证明:(略)。
定理2:有限个无穷小的代数和仍为无穷小量。
证明:(略)。
定理3:有界函数与无穷小的乘积仍无穷小量。
证明:(略)。
推论1:有限个无穷小量之积仍为无穷小量。
推论2:常数与无穷小量之积仍为无穷小量。
★举例:.0cos lim=∞→xxx2、无穷小量的阶的比较:⑴ 定义:设α(),β()均为在某一的变化趋势下的无穷小量,若: ① ,0)()(lim=x x βα则称α()是比β()高阶的无穷小; ②)0(,)()(lim≠=c c x x βα,则称α()是和β()同阶的无穷小; 特别地,若c=1,则称α()是和β()等价的无穷小,记为α~β。
高一数学课程教案函数的极限的计算与应用无穷大与无穷小函数的极限的计算与应用——无穷大与无穷小在高一数学课程中,函数的极限是一个重要的概念。
它描述了函数在某一点或者某一区间内的变化趋势,对于数学问题的求解和实际应用都具有重要意义。
本文将探讨函数的极限的计算方法以及在实际问题中的应用。
一、函数极限的定义函数极限是指当自变量趋于某一特定值时,函数的取值将趋于确定的常数或者无穷大、无穷小。
在数学中,我们用一些特定的记号来表示这种趋势。
下面是一些常用的记号及其含义:1. 有限极限:如果函数f(x)当x趋近于某一特定值时,其取值趋于一个常数L,我们可以表示为:lim(x→a) f(x) = L这里lim表示"极限",x→a表示"x趋近于a",f(x)表示函数f对自变量x的取值,L表示最后趋于的常数。
2. 无穷大极限:当函数f(x)的取值在某一点或者某一区间趋于无穷大时,我们用以下表示:lim(x→a) f(x) = +∞ 或者lim(x→a) f(x) = -∞这说明函数f(x)在自变量趋近于某一特定值时,函数值趋于正无穷或者负无穷。
3. 无穷小极限:如果函数f(x)在某一点或者某一区间内变化趋势逐渐接近于零,我们称它为无穷小。
我们可以表示为:lim(x→a) f(x) = 0二、函数极限的计算方法计算函数极限的方法有很多,下面介绍几种常用的方法。
1. 代入法:当函数在某一点连续时,可以直接代入该点的函数值来计算函数的极限。
例如,对于函数f(x) = x^2 + 2x + 1,当x趋近于2时,我们可以直接将x代入函数,得到:lim(x→2) (x^2 + 2x + 1) = 2^2 + 2×2 + 1 = 9所以,当x趋近于2时,函数f(x)的极限为9。
2. 分解因式法:对于一些复杂的函数,可以通过将其分解因式来计算极限。
例如,对于函数f(x) = (x+2)(x-1)/(x-1),当x趋近于1时,我们可以将函数分解因式,得到:lim(x→1) [(x+2)(x-1)/(x-1)] = lim(x→1) (x+2) = 3所以,当x趋近于1时,函数f(x)的极限为3。
《高职工科应用数学》教案6无穷小与无穷大教学目标:1.了解无穷小与无穷大的概念;2.掌握无穷小与无穷大的性质和运算规律;3.掌握应用无穷小与无穷大解决实际问题。
教学重点:1.无穷小的定义和性质;2.无穷大的定义和性质;3.无穷小与无穷大的运算规律。
教学难点:1.复杂问题中的无穷小与无穷大的运算;2.如何应用无穷小与无穷大解决实际问题。
教学准备:教材、黑板、彩色粉笔、课件、习题集等。
教学过程:一、引入(5分钟)教师通过给出一组数列或函数,引出无穷小与无穷大的概念,并与学生共同总结无穷小与无穷大的定义和性质。
二、理论讲解(15分钟)1.无穷小的定义和性质:a.定义:当自变量趋于一些值时,如果函数值也趋于零,则称该函数为无穷小。
b.性质:i.无穷小的性质1:无穷小与有界量的积仍为无穷小;ii. 无穷小的性质2:无穷小与有穷数的和仍为无穷小;iii. 无穷小的性质3:无穷小的高阶无穷小,与低阶无穷小相比可以忽略不计。
2.无穷大的定义和性质:a.定义:当自变量趋于一些值时,如果函数值无限增大或无限减小,则称该函数为无穷大。
b.性质:i.无穷大的性质1:无穷大与有界量的积仍为无穷大;ii. 无穷大的性质2:无穷大与有穷数的和仍为无穷大;iii. 无穷大的性质3:无穷大的高阶无穷大,与低阶无穷大相比可以忽略不计。
三、运算规律(15分钟)1.无穷小与无穷小的运算:a.无穷小的加减运算:无穷小与无穷小相加或相减的结果仍为无穷小,且同阶无穷小相加或相减可以得到更高阶的无穷小;b.无穷小的乘除运算:无穷小与无穷小相乘或相除的结果需要根据具体问题来确定。
2.无穷大与无穷大的运算:a.无穷大的加减运算:无穷大与无穷大相加或相减的结果需要根据具体问题来确定;b.无穷大的乘除运算:无穷大与无穷大相乘或相除的结果需要根据具体问题来确定。
四、应用实例(25分钟)教师通过讲解一些实际问题的解题方法,来展示如何应用无穷小与无穷大来解决实际问题,比如极限的计算、函数的渐近线等。
无穷小与无穷大教学设计本节课是经济应用数学A课程中的一节,主要介绍无穷小与无穷大的概念和运算性质。
学生已经学过数列的极限函数的极限,具备一定的数学基础。
但是,对于无穷小与无穷大的概念和运算性质还存在一定的难度和不理解的情况。
因此,本节课的教学重点和难点都是无穷小的运算性质和比较。
在教学过程中,需要引导学生通过实际问题转化为数学问题,培养学生的创新意识和探索精神,提高学生的研究兴趣和自主研究能力。
四、教学方法与手段本节课采用讲授、讨论、实例演练等多种教学方法,以达到知识与技能的掌握和能力的培养。
在讲授中,通过引入实际问题,引导学生理解无穷小与无穷大的概念和运算性质。
在讨论中,引导学生自主、独立的发现问题,对可能的答案做出假设与猜想,并通过多次的检验,得出正确的结论。
在实例演练中,通过大量的例题练,让学生熟记常用的等价无穷小量,掌握等价无穷小替换定理求极限的方法。
五、教学过程1.引入实际问题,引导学生理解无穷小与无穷大的概念和运算性质。
2.复数列的极限函数的极限,进一步分析和总结极限概念,引导学生自主、独立的发现问题,对可能的答案做出假设与猜想,并通过多次的检验,得出正确的结论。
3.讲解无穷小与无穷大的定义,引导学生理解无限与有限的相对性。
4.讲解无穷小的运算性质,通过实例演练,让学生掌握无穷小的运算方法。
5.讲解无穷小的比较,通过实例演练,让学生掌握无穷小的比较方法。
6.总结本节课的知识点和方法,引导学生将所学知识应用到实际问题中。
六、教学反思本节课采用了多种教学方法,通过引入实际问题、讨论、实例演练等方式,让学生理解无穷小与无穷大的概念和运算性质,掌握无穷小的运算方法和比较方法。
但是,在教学过程中,有些学生对无穷小的概念和运算性质还存在一定的困难和不理解,需要在后续的教学中加强。
同时,在教学中,也需要更加注重培养学生的创新意识和探索精神,提高学生的自主研究能力和实际问题解决能力。
高等数学1 教案编号:4教学过程:(含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以与如何启发思维等)复习函数极限的定义与其性质.新课一、无穷小定义1如果函数f(x)当x x0(或x)时的极限为零, 那么称函数f(x)为当x x0(或x)时的无穷小.特别地以零为极限的数列{x n }称为n 时的无穷小 例如,因为01lim =∞→x x , 所以函数x 1为当x 时的无穷小. 因为0)1(lim 1=-→x x , 所以函数为x -1当x 1时的无穷小.因为011lim =+∞→n n , 所以数列{11+n }为当n 时的无穷小.讨论: 很小很小的数是否是无穷小?0是否为无穷小?提示 无穷小是这样的函数 在x x 0(或x )的过程中 极限为零很小很小的数只要它不是零作为常数函数在自变量的任何变化过程中 其极限就是这个常数本身 不会为零无穷小与函数极限的关系:定理1 在自变量的同一变化过程xx 0(或x )中, 函数f (x )具有极限A 的充分必要条件是f (x )=A +a其中a 是无穷小. 类似地可证明x 时的情形.例如, 因为333212121xx x +=+, 而021lim 3=∞→x x , 所以2121lim 33=+∞→x x x . 二、无穷大如果当x ®x 0(或x ®¥)时, 对应的函数值的绝对值|f (x )|无限增大, 就称函数f (x )为当x ®x 0(或x ®¥)时的无穷大 记为∞=→)(lim 0x f x x (或∞=∞→)(lim x f x ). 应注意的问题: 当x ®x 0(或x ®¥)时为无穷大的函数f (x ), 按函数极限定义来说, 极限是不存在的. 但为了便于叙述函数的这一性态, 我们也说“函数的极限是无穷大”, 并记作∞=→)(lim 0x f x x (或∞=∞→)(lim x f x ).讨论: 无穷大的精确定义如何叙述?很大很大的数是否是无穷大? 提示: ∞=→)(lim 0x f x x Û"M >0, $d >0, 当0<|x -0x |<d 时, 有|f (x )|>M .正无穷大与负无穷大:+∞=∞→→)(lim )( 0x f x x x , -∞=∞→→)(lim )( 0x f x x x . 例2 证明∞=-→11lim 1x x . 铅直渐近线:如果∞=→)(lim 0x f x x , 则称直线0x x =是函数y =f (x )的图形的铅直渐近线. 例如, 直线x =1是函数11-=x y 的图形的铅直渐近线. 定理2 (无穷大与无穷小之间的关系)在自变量的同一变化过程中, 如果f (x )为无穷大, 则)(1x f 为无穷小; 反之, 如果f (x )为无穷小, 且f (x )¹0, 则)(1x f 为无穷大.。
一、教学目标1. 知识目标:(1)理解无穷大与无穷小的概念,掌握无穷小量的性质。
(2)了解无穷大与无穷小之间的关系,掌握无穷大的分类。
(3)掌握无穷小量的运算规则。
2. 能力目标:(1)能够运用无穷小与无穷大的概念分析实际问题。
(2)能够运用无穷小与无穷大的知识解决函数极限问题。
3. 情感目标:(1)激发学生对数学的兴趣,培养学生严谨的数学思维。
(2)培养学生团结协作、勇于探索的精神。
二、教学内容1. 无穷小与无穷大的概念2. 无穷小量的性质3. 无穷大与无穷小之间的关系4. 无穷小的运算规则5. 无穷小与函数极限的关系三、教学过程(一)导入1. 回顾函数极限的基本概念,引导学生思考无穷小与无穷大的关系。
2. 提出问题:如何理解无穷大与无穷小的概念?它们在数学中有何应用?(二)新课讲解1. 无穷小与无穷大的概念(1)通过实例讲解无穷小与无穷大的概念,使学生理解无穷小与无穷大的含义。
(2)强调无穷小与无穷大是变量,不能与很大的数或很小的数混淆。
2. 无穷小量的性质(1)介绍无穷小量的性质,如:有限性、无穷性、无界性等。
(2)举例说明无穷小量的性质在数学中的应用。
3. 无穷大与无穷小之间的关系(1)讲解无穷大与无穷小之间的关系,包括正无穷、负无穷、无穷大与无穷小的转化等。
(2)举例说明无穷大与无穷小之间的转化。
4. 无穷小的运算规则(1)介绍无穷小的运算规则,如:乘法、除法、乘除混合运算等。
(2)通过实例讲解无穷小运算的步骤,使学生掌握无穷小运算的方法。
5. 无穷小与函数极限的关系(1)讲解无穷小与函数极限的关系,如:无穷小乘以无穷大等于无穷小、无穷小除以无穷大等于0等。
(2)通过实例讲解无穷小与函数极限的关系,使学生理解无穷小在函数极限中的应用。
(三)课堂练习1. 给出一些无穷小与无穷大的实例,让学生判断其是否为无穷小或无穷大。
2. 通过无穷小与无穷小的运算,求解一些函数极限问题。
(四)课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调无穷小与无穷大的概念、性质、运算规则以及与函数极限的关系。
第1章 函数、极限与连续无穷小与无穷大【教学目的】:1. 了解无穷小与无穷大的定义;2. 掌握无穷小的性质;3. 掌握无穷小和无穷大的关系;4. 学会两个无穷小量的比较;5. 熟练使用等价无穷小计算极限。
【教学重点】:1. 掌握无穷小的性质;2. 学会两个无穷小量的比较;3. 熟练使用等价无穷小计算极限。
【教学难点】:1. 学会两个无穷小量的比较;2. 熟练使用等价无穷小计算极限。
【教学时数】:2学时【教学过程】:1.3.1 无穷小量1、无穷小量定义1 如果当0x x →(或∞→x )时,函数)(x f 的极限为0,那么就称函数)(x f 为0x x →(或∞→x )时的无穷小量,简称无穷小.记作()0lim 0=→x f x x (或()0lim =∞→x f x ) 注意:(1))(x f 是否为无穷小量与自变量的变化过程密切相关.0→x 时,x sin 是无穷小量,而2π→x 时,x sin 不是无穷小量. (2)无穷小量不是一个很小的数,而是极限为零的一个变量.特殊地,函数0)(≡x f ,它在自变量的任何变化过程中均为无穷小量.2、无穷小的性质性质1 有限个无穷小量的代数和是无穷小量.性质2 有限个无穷小量的乘积是无穷小量.性质3 有界函数与无穷小量的乘积是无穷小量.特别地,常量与无穷小量的乘积是无穷小量.例1 求xx x 1sin lim 0→. 解 因为0lim 0=→x x ,所以x 是0→x 时的无穷小;而|x 1sin |≤1,所以x 1sin 是有界函数,根据无穷小的性质3,可知01sin lim 0=→xx x .1.3.2 无穷大量定义2 如果当0x x →时,函数)(x f 的绝对值无限增大,那么称函数)(x f 为当0x x →时的无穷大量,简称无穷大.如果函数)(x f 为当0x x →时的无穷大,那么它的极限是不存在的.但为了便于描述函数的这种变化趋势,也称“函数的极限是无穷大”,并记作∞=→)(lim 0x f x x 例如:当0→x 时,x 1无限增大,所以当0→x 时x1是无穷大量.即∞=→x x 1lim 0. 定理1 在自变量的同一变化过程中,如果函数)(x f 是无穷大量,那么)(1x f 是无穷小量;反之,如果函数)(x f 是无穷小量,且)(x f ≠0,那么)(1x f 是无穷大量.1.3.3 无穷小的比较定义3 设βα,均为x 的函数0lim 0=→x x α,0lim 0=→βx x ,且0≠β(0x 可以是∞±或∞), (1) 如果0lim 0=→βαx x ,则称当0x x →时α是β的高阶无穷小,或称β是α的低阶无穷小,记作)(βαo =,(0x x →); (2) 如果C a x =→βαlim ,(0≠C ),则称当0x x →时α与β是同阶无穷小;特别地,当1=C 时,称当0x x →时α与β是等价无穷小,记作βα~(0x x →).常用的等价无穷小为:当x → 0时:x x ~sin ,x x ~tan ,x x ~arcsin ,x x ~arctan ,221~cos 1x x -, x e x ~1-,x x ~)1ln(+,x nx n 1~11-+. 例6 求x x e x x x 2sin )cos 1()1(lim 20--→.解 因为x →0时 x e x~1-, x 2sin ~2x , x cos 1-~x 221, 所以 1221lim 2sin )cos 1()1(lim 22020=⋅⋅=--→→x x x x x x e x x x x .【教学小节】:无穷小与无穷大是极限运算的重要工具。