第二章 极限的计算 微积分学中的很多重要概念, 如连续、导数、定积分、 级数等都是建立在极限的基础上。 极限方法是高等数学里的重要方法。 第二章 极限的计算 极限是在研究变量的变化趋势时引出的一个基本概念. 微积分学中的很多重要概念, 如连续、导数、定积分、 级数等都是建立在极限的基础上。 极限方法是高等数学里的重要方法。
2.1 极限的概念与运算法则 (一)数列极限 称按照一定顺序排列的可列个数 为数列, 记为 如 都是数列.
问题: 例1: “ 一尺之棰,日截其半,万世不竭 ” --------《庄子.杂篇.天下》
例2. “以直代曲”
数列对应着数轴上一个点列可看作一动点在数轴上依次取 数列极限的描述性定义: 记作 注: 数列对应着数轴上一个点列可看作一动点在数轴上依次取
数学上的 定义: 定义: 设 是一个数列, 是一个有限数, 若 使得当 时, 总有 则称数列 收敛于
由描述性定义,容易得到下面数列的极限
数列极限的运算与性质
例1:求下列极限
例1:求下列极限
例1:求下列极限
分子与分母同除以n的最高次幂,可得
例2: 求下列数列的极限: 注:四则运算法则只对任意有限个数列可进行四则运算,若数列个数是无限的,不适用于四则运算法则,因此应先求和后求极限. a
课堂练习:求极限: 不存在
(二)函数极限 的变化趋势有两种情形:
1、x→a 时函数的极限
x→a时函数的极限定义 注意:
回忆: 函数极限的数学定义:
注:
(2) 单侧极限(左极限和右极限):
x y 也可以从函数的图像上明确地看出该函数的在0点的极限不存在.
2、x→∞时函数的极限 y x O
x→∞时函数的极限定义
注: 根据定义,其极限不存在,但是我们把这种情况也常 记为:
对于函数 ,因为 ,所以只有 时的极限. 对于函数 ,要求 时的极限, 需分别讨论 和 的情况. o x 从而
函数极限的四则运算
解:
例 求 时 解:因为分母的极限为零,所以不能直接用公式. 注意到分子分母都有公因式 ,可以约去这个不为零的公因式, 而 所以
例 求 即极限都不存在,因此,不能直接用定理1.1的 结论. 将分子分母都除以 解:当 ,得 时,分子分母都趋近于无穷大,
例 求 解: 当 时, 、 的极限都不存在, 所以不能直接用公式来求解.将被求极限的 函数作恒等变形(即分子有理化):
例 设 为常数),求 ( 的值,使 存在. 解:分段函数分段点左、右的函数解析表达式不 同,因此在求分段函数分段点极限的时候一定要 例 设 为常数),求 ( 的值,使 存在. 解:分段函数分段点左、右的函数解析表达式不 同,因此在求分段函数分段点极限的时候一定要 考虑其左、右极限.
(三)无穷小量与无穷大量 1、定义
无穷小量的比较与阶
习题1.2 P52-53 1. (2) 3; 5. (1), (2), (7) (11)
1. (3) (4) 2; 5. (4), (5), (6) (8) (9) (12) (13) (15) 习题1.2 P52-53 (9月25日) 1. (3) (4) 2; 5. (4), (5), (6) (8) (9) (12) (13) (15)