浅谈未定式极限计算的几种方法及技巧
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七种不定型极限求法引言:在数学中,极限是一种重要的概念,用于描述函数在某个点或无穷远处的趋势。
而不定型极限求法则是计算极限的一种常用方法。
本文将介绍七种常见的不定型极限求法,并通过实例进行说明。
一、零除以零型(0/0):当计算极限时,遇到被零除的情况,我们无法直接计算,此时可以尝试使用洛必达法则。
例如,计算lim(x→0)(sinx)/x,通过洛必达法则,我们可以将其转化为lim(x→0)cosx/1,得到结果为1。
二、无穷大除以无穷大型(∞/∞):当计算极限时,遇到无穷大除以无穷大的情况,可以尝试使用洛必达法则。
例如,计算lim(x→∞)(x^2+3x)/(2x^2+5x),通过洛必达法则,我们可以将其转化为lim(x→∞)(2x+3)/(4x+5),得到结果为1/2。
三、零乘以无穷大型(0×∞):当计算极限时,遇到零乘以无穷大的情况,可以尝试使用洛必达法则。
例如,计算lim(x→0)(x*sin(1/x)),通过洛必达法则,我们可以将其转化为lim(x→0)(sin(1/x)-cos(1/x)/x^2),得到结果为0。
四、无穷大减无穷大型(∞-∞):当计算极限时,遇到无穷大减无穷大的情况,可以尝试使用洛必达法则。
例如,计算lim(x→∞)(x-sin(x)),通过洛必达法则,我们可以将其转化为lim(x→∞)(1-cos(x))/1,得到结果为1。
五、零的幂型(0^0):当计算极限时,遇到零的幂的情况,我们无法直接计算,此时可以尝试使用洛必达法则。
例如,计算lim(x→0)(x^x),通过洛必达法则,我们可以将其转化为lim(x→0)(e^(xlnx)),得到结果为1。
六、一的无穷型(1^∞):当计算极限时,遇到一的无穷的情况,可以尝试使用自然对数的性质。
例如,计算lim(x→∞)(1+1/x)^x,可以将其转化为lim(x→∞)e^(xln(1+1/x)),得到结果为e。
七、指数为无穷型(a^∞):当计算极限时,遇到指数为无穷的情况,可以尝试使用自然对数的性质。
未定式极限的求解方法分析通过总结未定式的极限的求解方法,分析了常用的求未定式的极限方法,以帮助初学者对未定式极限的求解方法更好的理解和掌握。
标签:未定式;极限;求解方法极限对初学者而言,是一道很难过的关,尤其是未定式的极限求解。
但为了学好高等数学还是要打好这个基础。
在求解极限的过程中,经常会遇到求解未定式极限的问题,常用的未定式的极限主要就分成以下五种类型,分别是00,∞∞,0·∞,∞-∞以及00,1∞,∞0。
后面三种的解决方式相同,所以常看成一种类型。
本文将从五个方面,通过利用罗比达法则以及恒等变形的方法,对常用的未定式极限的求解方法进行解析。
1 00型未定式解决这类未定式问题一般可以通过五种方法解题:1.1 因式分解法,约去零因式,转化为普通的极限问题例 1 (1)求极限lim x→4x2-7x+12x2-5x+4.(2)求极限lim x→1x n-1x m-1(m,n∈N+,m≠n).解(1)当x→4时,此极限是00型,因为分子和分母有公因式x-4,而x→4时,x-4≠0,可约去这个公因式。
所以lim x→4x2-7x+12x2-5x+4=lim x→4(x-3)(x-4)(x-1)(x-4) =lim x→4x-3x-1=13.(2)当x→1时,此极限是00型,因为分子和分母有公因式x-1,而x→1时,x-1≠0,可约去这个因式。
所以lim x→1x n-1x m-1=lim x→1(x-1)(x n-1+x n-2+Λ+x+1)(x-1)(x m-1x m-2+Λ+x+1)=lim x→1(x n-1+x n-2+Λ+x+1)(x m-1+x m-2 +Λ+x+1)=nm.1.2 根式有理化,再约去零因子,转化为普通的极限问题例2(1)求极限lim x→01-1+x2x 2.(2)求极限lim x→4x-2-22x+1-3.解(1)当x→0时,此极限是00型,将分子有理化得lim x→01-1+x2x2=lim x→0(1-1+x2)(1+1+x2)x2(1+1+x2)=lim x→0-x2x2(1+1+x2)=lim x→0-11+1+x2=-12.(2)当x→4时,此极限是00型,将分子分母同时有理化得lim x→4x-2-22x+1-3=lim x→4(x-2-2)(x-2+2)(2x+1+3)(2x+1-3)(x-2+2)(2x+1+3)=lim x→4(x-4)(2x+1+3)2(x-4)(x-2+2)=lim x→42x+1+32(x-2+2)=322.1.3 两个重要极限之(一)法求极限例 3 (1)求极限lim x→0tg xx.(2)求极限lim x→01-cos xx 2.解(1)lim x→0tg xx=lim x→0siim xx·1cos x=limx→0sin xx·lim x→01cos x=1.(2)lim x→01-cos xx2=lim x→02sin2x2x2=lim x→012sin x2x22=12.1.4 等价无穷小量代换法求极限例 4 (1)求极限lim x→01-cos x ln(1+2x).(2)求极限lim x→∞tg31n·arctg3nn sin2n3·tg1n·arcsin5n.解(1)当x→0时,1-cos x~12x2,ln(1+2x)~2x,所以lim x→01-cos x ln(1+2x)=lim x→012x22x=0.(2)当n→∞时,tg1n~1n,arctg3nn~3nn,sin2n3~2n3,tg1n~1n,arcsin5n~5n,所以lim x→∞tg31n·arctg3nn sin2n3·tg1n·arcsin 5n=lim x→∞1n3·3nn2n3·1n·5n=310.1.5 罗比达法则求极限法求极限例 1 (1)求极限lim x→0e x-e-x-2xx-sin x.(2)求极限lim x→0(1+x)α-1x(α为任意实数).解(1)lim x→0e x-e-x-2xx-sin x00=lim x→0e x-e -x-21-cos x00=lim x→0e x-e-x sin x00=lim x→0e x+e-x cos x=2.(2)lim x→0(1-x)α-1x00=lim x→0α(1+x)α-11=α.2 型未定式2.1 多项式商的未定式极限一般有如下结论lim x→0a0x n+a1x n-1+Λ+a n-1x+a nb0x m +b1x m-1+Λ+b m-1x+b m=0n<m a0b0n=m∞n>m.其中a1,a1,Λ,a n,b0,b1,Λ,b n为常数,且a0≠0,b0≠0,m,n为正整数。
七种不定型极限求法在现代数学中,七种不定型极限求法是非常基础的一种求解方式。
这些极限求法在数学中起到了至关重要的作用。
因此学习并掌握这些不定型极限求法对于数学学习者来说非常必要,今天我们就来了解一下这七种不定型极限求法。
第一种不定型极限求法是0/0型,也是最常见的一种情况。
在一个函数当中,如果分子以及分母在一个数点上同时为零,那么他们就是0/0型的分式,需要进行求解。
此时,我们可以用洛必达法则,将分式中的分子以及分母同时取导,再将其除起来即可。
第二种不定型极限求法是无穷/无穷型。
这种类型的不定型极限求法主要是在某种函数的分子以及分母都趋近于无穷大的时候,我们需要对其进行求解。
同样的,可以运用洛必达法则进行求解。
第三种不定型极限求法是无限小/无限小型。
当某个函数的分子以及分母都趋近于无穷小时,就会形成这种类型的极限求法。
此时,我们也可以运用洛必达法则进行求解。
第四种不定型极限求法是∞-∞型。
当某个函数中的分子以及分母都是趋向于无穷大的时候,此时这个极限就是∞-∞型的不定型极限求法。
要解决这个问题,我们可以将其化为分数形式进行求解。
第五种不定型极限求法是∞×0型。
在某个函数当中,如果分式的分子趋近于无穷大,而分母又趋近于0时,我们需要进行求解∞×0型的不定型极限。
同样的,可以用洛必达法则进行求解。
第六种不定型极限求法是1^∞型。
在数学中,当我们遇到这种情况时,可以利用取对数的方式将其变形,然后再将运算结果带入到指数函数当中进行求解。
最后一种不定型极限求法是0^0型。
这种情况下的极限无法直接用洛必达法则求解。
此时,我们需要利用指数函进行分析,然后进一步分解其式子,将其转化为其他的不定型极限进行求解。
综上所述,七种不定型极限求法是数学学习中不可缺少的部分,这七种极限求法涵盖了数学中的大部分问题。
当我们遇到这类问题时,可以采取对应的方法进行求解。
因此,我们必须了解和掌握这七种不定型极限求法,以便顺利进行数学学习和研究。
关于未定式1∞的几种计算方法及应
用
未定式1∞是一个无穷序列,即根据某一规律递推出的无穷多个数组成的序列。
在数学中,未定式1∞的计算方法主要有三种:一是矩阵相加法;二是变换法;三
是连分数展开法。
矩阵相加法是通过将序列单项式整理成矩阵,再通过矩阵的方式求出求和式,
从而轻松计算出未定式1∞的和。
变换法是将未定式1∞通过一定的转换和跳跃计算,从而得到未定式1∞的求和式。
而连分数展开法则是将未定式1∞中分母是连
分数形式的式子,通过连分数展开法求出其未定式1∞。
未定式1∞不仅仅应用于数学,也在互联网行业中有着广泛的应用,如数据的
统计与处理、投资分析、财务分析等方面都可以应用未定式1∞的计算方法进行数
据分析。
此外,未定式1∞在人工智能领域中也有着广泛的应用,运用未定式1∞可以
有效地改善机器学习,提升计算机的思维能力,从而让计算机具有更强的智能。
例如在做语音识别、视觉识别、图像处理等都可以应用到未定式1∞的计算方法当中。
综上所述,未定式1∞是一种无穷序列,它的计算方法包括矩阵相加法、变换
法和连分数展开法,并且它也具有更多的实用性,在互联网、人工智能等领域都可以被广泛应用,用以提高计算机思维、投资分析以及数据处理等方面表现。
浅谈未定式极限计算的几种方法及技巧
作者:黄绍东
来源:《教育界·上旬》2015年第07期
【摘要】本文介绍了未定式的概念,并在极限运算法则的基础上,通过对未定式的极限计算方法进行介绍,总结出未定式极限计算的几种方法及技巧。
【关键词】未定式 ; ;极限计算 ; ;方法
一、引言
极限是高等数学中最重要的内容之一,是研究高等数学的有力工具。
高等数学中一些非常重要的概念如函数的连续性、导数的概念、定积分的概念等都是用极限来定义的。
极限贯穿于高等数学的始终,掌握极限概念与极限运算是学好高等数学的前提条件,求极限成为高等数学中的基本运算,其中,未定式极限又是极限中的一个难点。
洛必达法则是求未定式极限的一种有效方法,它主要是通过求极限号下分式的分子、分母的导数达到消去未定因素的目的。
但也有一些未定式极限仅用洛必达法则是解不出来的,可利用初等解法,即通过恒等变形或变量替换转化为非不定式的极限来计算;或者利用无穷小代换法则、洛必达法则积分法、变量代换、函数转换(取对数、因式分解)中值定理等来计算。
为此,本文针对这一问题对未定式的极限计算方法与技巧进行归纳总结。
二、未定式的概念
我们知道,两个无穷小量之比的极限或者两个无穷大量之比的极限,有的存在,有的不存在,即使存在,不同的极限值也不相等。
因此,我们将这类极限称为未定式,并分别记两个无穷小量之比的极限和两个无穷大量之比的极限为“”型和“”型。
对于“”型和“”型的极限,由于不能运用“商
的极限等于极限的商”这一法则,洛必达法则就是求这种未定式的重要且有效的方法,这个方法的理论基础是柯西中值定理。
除了“”型和“”型这两类未定式之外,常见的
未定式还有“”“”“”“”“”等形式的极限。
本文重点按未定式的类型来对极限计算的常用几种方法与技巧进行探讨。
三、“”型未定式的求解方法
1.通过因式分解和根式有理化,消去“”因子,再用极限运算法则或连续函数极限的求法求解。
所谓根式有理化,是指极限式中含有(或)的题型,在求极限之前先用它们的共轭根式(或)分别乘以分子、分母,使其“”因子呈现出来的一种运算。
2.利用等价无穷小的运算性质。
设~,~
则.
注意:乘、除可用等价无穷小替换,加减运算最好不用等价无穷小代换,因为掌握不好“度”易出错。
3.洛必达法则(这是求解型极限最有效的方法)。
4.变量替换(数学运算的原则是一步比一步简单,若用洛必达法则后,式子反而比原来的复杂,说明用法则达不
到求解目的。
此时应想到变量替换法,通常是令
为自然数)。
四、“”型未定式的求解方法
1.洛必达法则。
2.变量替换法化为型。
3.型型或型再用法则或“抓大头”方法
处理,求解方法有三种:
(1)通分;(2)根式有理化;(3)变量替换
4.,在用法则或者“抓大头”方
法求解。
5.。
现以
注:型的极限有两种求法:(1)用对数恒等
式化为再化为(2)利用公式
一般讲,幂指函数的底呈或异化成这种形式的,(其中u(x)0),用后者简单。
五、结束语
总之,数学问题千变万化,解题方法灵活多样。
学生要能把一些基础知识转化为技能,不但可以发展学生的数学思维能力,还可以提高学生的数学技能技巧。
求极限的方法很多,不只限于以上介绍的方法,但基础知识更为重要。
学习极限这一部分,要提高学生的运算能力,还要经常做一些相关的综合练习,力求题型的多样化,开拓学生的视野,进而加强学生对这一部分知识的理解与掌握,更好地培养他们的运算能力、观察分析能力。
关于不定式极限的计算,只要灵活地运用各种方法与技巧,就能有效地解决不定式极限的计算问题。
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