(3)自变量趋向于无穷大的函数极限
定义1:0,0>∃>∀X ε,当
X x >,成立()ε<-A x f ,则称常数A 为函数()x f 在x 趋于无穷时的
极限,记为()A
x f x =∞
→lim 。
A y =为曲线()x f y =的水平渐近线。
定义2:00>∃>∀X ,ε,当X x >时,成立()ε<-A x f ,则有()A
x f x =+∞→lim 。 定义3:00>∃>∀X ,ε,当X x -<时,成立()ε<-A x f ,则有()A x f x =-∞→lim 。
运算法则:
1) 1) 若()A x f =lim ,()∞=x g lim ,则()()[]∞=+x g x f lim 。
2) 2) 若()()∞≠=但可为,0lim A x f ,()∞=x g lim ,则()()∞=•x g x f lim 。 3) 3) 若()∞=x f lim ,则
()01
lim
=x f 。
注:上述记号lim 是指同一变化过程。 (4)无穷小的定义
0>∀ε,0>∃δ,当δ<-<||0a x 时,有ε<|)(|x f ,则称函数)(x f 在a x →时的无穷小(量),即 0
)(lim =→x f a x 。
(5)无穷大的定义
0>∀M ,0>∃δ,当δ<-<||0a x 时,有M x f >|)(|,则称函数)(x f 在a x →时的无穷大(量),记为
∞
=→)(lim x f a
x 。
直线a x =为曲线()x f y =的垂直渐近线。
2.无穷小的性质
定理1 有限多个无穷小的和仍是无穷小。 定理2 有界函数与无穷小的乘积仍是无穷小。 推论1 常数与无穷小的乘积是无穷小。 推论2 有限个无穷小的乘积是无穷小。
无穷小与无穷大的关系
若∞=→)(lim x f a x ,且)(x f 不取零值,则)(1
x f 是a x →时的无穷小。
3.极限存在的判别法
(1)A
x f a
x =→)(lim ⇔A a f a f =+=-)0()0(。 A x f x =∞→)(lim ⇔A
x f x f x x ==-∞→+∞→)(lim )(lim 。
(2)A
x f a
x =→)(lim ⇔α+=A x f )(,其中α是a x →时的无穷小。
(3)夹逼准则:设在点a 的某个去心邻域),(ˆ
δa N 内有 )()()(x h x f x g ≤≤,且已知A x g a x =→)(lim 和
A
x h a
x =→)(lim ,则必有 A
x f a
x =→)(lim 。
4.极限的性质
(1)极限的唯一性 若
A
x f a
x =→)(lim 且B
x f a
x =→)(lim ,则B A =。
(2)局部有界性 若A
x f a x =→)(lim ,则0>∃M ,在点a 的某个去心邻域),(ˆ
δa N 内有M x f <|)(|。
(3)局部保号性 (I )若A
x f a
x =→)(lim ,且0>A (或0δa N ,当),(ˆ
δa N x ∈时,
有0)(>x f (或0)((II )若在点a 的某个去心邻域),(ˆδa N 内有0)(≥x f (或0)(≤x f ),且A x f a x =→)(lim ,则0≥A (或
0≤A )。
5.极限的四则运算与复合运算 设c 是常数,,
,B x g A x f a
x a
x ==→→)(lim )(lim 则
(1);
B A x g x f a
x ±=±→)]()([lim (2);
B A x g x f a
x ⋅=⋅→)]()([lim
(3);
A c x f c a
x ⋅=⋅→)]([lim
(4);,0)()(lim
≠=→B B A
x g x f a
x
(5)
,
,有,且,若00)()0(),()(lim )(lim 0
u x g a U x A u f u x g u u a
x ≠>∈∀==Λ
→→δδ
则A
u f x g f u u a x ==→→)(lim )]([lim 0
.
6.两个重要极限
(1)1sin lim 0=→x x x ; (2)e
x x x =+→1
0)1(lim 或 e x x x =+∞→)11(lim 。
7.无穷小的阶的比较
若α和β都是在同一自变量变化中的无穷小量,且≠β0,则
(1)若0lim
=βα,则称α关于β是高阶无穷小量,记作)(βαo =; (2)若1
lim =βα,则称α和β是等价无穷小量,记作βα~; (3)若)
0(lim ≠=c c βα
,则称α和β是同阶无穷小量,记作)(βαO =;
一般情况下,若存在常数0>A ,0>B ,使成立 B
A <<||βα,就称α和β是同阶无穷小量。 (4)若以x 作为0→x 时的基本无穷小量,则当)(k
x O =α(k 为某一正数)时,称α是k 阶无穷
小量。