第一章 函数与极限——第五节 极限运算法则
本文最后更新于40 天前,其中的信息可能已经过时,如有错误请发送邮件到 sunrisetsn@gmail.com

〇 前言

此文章是在武忠祥老师的高等数学的基础上做此文章,目的是为了更好留下印象以及给不懂的地方及时解释。

一 定义

定理1 两个无穷小的和是无穷小,有限个无穷小的和为无穷。

注:有限个无穷小的和为无穷,但无穷个无穷小的和不一定为无穷。

例:lim(n->∞) (1/n²+2/n²+3/n²+4/n²+…+n/n²)=lim(n->∞) [1/2n(n+1)]/n²=1/2。

定理2 有界函数与无穷小的乘积是无穷小。

解析:|α(x)|≤M,x∈u(x0,δ1),lim(x->x0) β(x) = 0;

【证】∵lim(x->x0) β(x) = 0 ∴任意ε>0,存在δ2>0,当 0<|x-x0|<δ2时,有 |β(x)|<ε;取δ=min{δ1,δ2},则当 0<|x-x0|<δ,|α(x)·β(x)|<ε·M/M=ε。

解析:一步步解释一下吧,首先是“lim(x->x0) β(x) = 0”,指的是当x越来越趋近x0这个位置时,β(x)的函数极限就越来越趋近于0;其次“任意ε>0,存在δ2>0,当 0<|x-x0|<δ2时,有 |β(x)|<ε;”这里从任意和存在那两句话可以省略掉,直接看后面以x0为圆心,x在以δ2为半径的这个圆内,β(x)在这个圆内除圆心外,取得每一个点都小于极限ε;再接着“要满足|α(x)β(x)|<ε(其中α(x)是有界函数,他永远不会超过M),就能说明α(x)β(x)->0,此时要把|α(x)β(x)|<ε拆开成|α(x)| |β(x)|<ε,因为|α(x)|≤M,所以|β(x)|<ε/M。然后通过“δ=min{δ1,δ2}”,能让α(x)和β(x)分别有界和足够小。最后,把整个证明穿起来,就有了lim(x->x0) α(x)·β(x)=0。

例:lim (x->0) x·sin1/x = 0,这里用到的就是无穷小乘有界。

推论1 常数与无穷小的乘积就是无穷小。

推论2 有限个无穷小的积仍是无穷小。

定理3 若 lim f(x) = A,lim g(x) = B,那么:
·lim (f(x)±g(x)) = lim f(x)±lim g(x)
·lim (f(x)·g(x)) = lim f(x)·lim g(x)
注:lim f(x)=A <=> f(x)=A+α(x)
·lim (f(x)/g(x)) = lim f(x)/lim g(x)(B≠0)

【证】由lim f(x) = A,lim g(x) = B => f(x)=A+α(x),g(x)=B+β(x)
f(x)g(x)=(A+α(x))(B+β(x))=AB+Aβ(x)+Bα(x)+α(x)β(x)

推论1 如果lim f(x) 存在,而c为常数,那么:lim[cf(x)]=clim f(x).

推论2 如果lim f(x) 存在,而n为正整数,那么:lim[f(x)]^n=[lim f(x)]^n.

定理4 设 lim(n->∞) an = a,lim(n->∞) bn = b,则:
(1)lim(n->∞) (an±bn) = lim(n->∞) an ± lim(n->∞) bn = a ± b;
(2)lim(n->∞) (an·bn) = lim(n->∞) an ·lim(n->∞) bn = a·b;
(3)lim(n->∞) an/bn = lim(n->∞) an / lim(n->∞) bn = a/b.(b≠0)

【例1】lim(x->2) (x²+2x) = lim(x->2) x²+lim(x->2) (2x) = 4+4=8

【例2】lim(x->1) (x²+x) / (x^3-3x+5) = lim(x->1) (x²+x) / lim(x->1) (x^3-3x+5) = 1+1/1-3+5=2/3

【例3】lim(x->1) (x²-x) / (x^3-3x+2) = lim(x->1) x(x-1) / (x-2)(x-1)(消去分母零因子) = lim(x->1) x/x-2 = -1

注:如果分母趋近于0的话,需要解析出分母的零因子,进行因式分解,最后消去分母零因子。

【例4】lim(x->∞) (x²-x) / (x^3-3x+2) = lim(x->∞) (1/x-1/x²) / (1-3/x²+2/x^3) (同除x^3)= 0/1 = 0。

注:如果分子分母同趋近于无穷的话,需要除以分母的最高项,然后再分别分子分母求极限。

定理5 如果 φ(x)≥ψ(x),而lim φ(x) = A,lim ψ(x) = B,那么A≥B。

定理6 设 y=f[g(x)] 是由 y=f(u),u=g(x) 复合而成,lim(x->x0) g(x) = u0 且 lim(u->u0) f(u) = a,当 x∈U(x0,δ0)时,g(x)≠u0,则 lim(x->x0) f[g(x)] = a。

二 内容小结

1.极限运算法则
(1)无穷小运算法则
(2)极限四则运算法则
(3)复合函数极限运算法则
注:三个法则需要注意使用条件

2.求函数极限的方法
(1)分时函数极限求法
1)x->x0时,用代入法(要求分母不为0)
2)x->x0时,用0/0型,约去分母零因子。
3)x->∞时,分子分母同除最高次幂(“抓大头”)。
(2)复合函数极限求法 —— 设中间变量

暂无评论

发送评论 编辑评论


				
|´・ω・)ノ
ヾ(≧∇≦*)ゝ
(☆ω☆)
(╯‵□′)╯︵┴─┴
 ̄﹃ ̄
(/ω\)
∠( ᐛ 」∠)_
(๑•̀ㅁ•́ฅ)
→_→
୧(๑•̀⌄•́๑)૭
٩(ˊᗜˋ*)و
(ノ°ο°)ノ
(´இ皿இ`)
⌇●﹏●⌇
(ฅ´ω`ฅ)
(╯°A°)╯︵○○○
φ( ̄∇ ̄o)
ヾ(´・ ・`。)ノ"
( ง ᵒ̌皿ᵒ̌)ง⁼³₌₃
(ó﹏ò。)
Σ(っ °Д °;)っ
( ,,´・ω・)ノ"(´っω・`。)
╮(╯▽╰)╭
o(*////▽////*)q
>﹏<
( ๑´•ω•) "(ㆆᴗㆆ)
😂
😀
😅
😊
🙂
🙃
😌
😍
😘
😜
😝
😏
😒
🙄
😳
😡
😔
😫
😱
😭
💩
👻
🙌
🖕
👍
👫
👬
👭
🌚
🌝
🙈
💊
😶
🙏
🍦
🍉
😣
Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
颜文字
Emoji
小恐龙
花!
上一篇
下一篇