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如何求函数极限值
- 时间:2024-11-22 23:09:38
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1.求函数的极限值,一般有哪些方法?(详细解答)
常用方法有:
1、【直接计算】
能直接计算,而又不出现不定式的情况,就直接代入计算;
2、【罗必达方法】
如果出现七种不定式之一,就不可以直接代入计算,如果是连续函数,
就必须把七种不定式,统统化成无穷大比无穷大的形式,或无穷小比
无穷小的形式,然后运用罗必达方法;
3、【变量代换】
如果不是连续函数,却是七种不定式之一,就必须做变量代换,然后
化成连续函数,通常是零x=1/n,然后就可以使用罗必达方法;
4、【定积分】
将极限化成定积分计算;
5、【有理化】
对于简单的0比0,或无穷大比无穷大的题目,先分子有理化,或分母
有理化,或分子分母同时有理化;
6、【分子有理化】
对于无穷大减无穷大的情况,分子有理化;
7、【因式分解】
能因式分解的尽一切可能因式分解,因式分解的方法通常有很多,最
常见的是a^2-b^2,其次是a^n-b^n,十字相乘法,长除法等等;
8、【特别极限】
运用两个特别极限:sinx/x,(1+无穷小)^无穷大(该无穷小的倒数)=e;
9、【夹挤法】
夹挤法,结合放大、缩小法;
10、【等价无穷小代换法】
这种方法,在国内很有市场,数学教师们异常热衷,炒作得很火热。
国际上并非如此,一是因为能等价代换的类型非常有限;二是等价代换
的实质其实不外乎两种特别极限,或罗必达法则;三是等价代换会经常
出错;四是数学是一门生龙活虎的学科,国内教学喜欢用死记硬背的方
法去让学生去死背这、硬背那,还一大套歪理,国际教学不吃这一套。
2.怎么求函数的极限
第一章书上( p33 , p34 )总给出如何证明一个函数趋于某个数时的极限,这极限已经给出。现在我反其道而行之,给出一个反证。比如说证明lim( 2x - 1 )当x趋于1时的极限不为3. 我们知道上面的答案是1,假如我设它的极限不为1,为3,将会推出一个与定义不符合的结论,也就是说对于任意的ε并不能保证有一个δ使 0 < | x - x0 | < δ,也就是说符合这个不等式的epsilon是有条件的,本题它的条件是ε > 2. 这样就证明了它的极限不是3. 我还没有将这个3推而广之,用一个m代替,然后从极限定义推,推出一个符合定义的极限m。应该说这个m是确定的值,用定义来推可以直接推出m的值,后面给出推理过程。一般来说,对于简单的函数,想求它趋于某数的极限,直接代进去就行了。也许直接代进去是正确的,但是课本并没有给出一个这样的结论,还有许多例题诸如证明lim(x) x趋于x0的极限是x0等等。所以我才有了假如不知道一个初等函数的极限,如何求它的极限?就如上面的简单例子:当x趋于1时,函数2x-1的极限是什么?先上一个图。如何求出一个简单函数的极限上面的结论就是要得出ε > 2,这样与ε是任意的正数不符合,所以假设是错误的,即它的极限不为3.
3.求函数极限的具体方法
函数极限的概念
函数极限可以分成x→∞,x→+∞,x→-∞,x→Xo,,而运用ε-δ定义更多的见诸于已知极限值的证明题中。掌握这类证明对初学者深刻理解运用极限定义大有裨益。以x→Xo 的极限为例,f(x) 在点Xo 以A为极限的定义是: 对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数δ ,使得当x满足不等式0<|x-x。|<δ 时,对应的函数值f(x)都满足不等式: |f(x)-A|<ε ,那么常数A就叫做函数f(x)当 x→x。时的极限。 问题的关键在于找到符合定义要求的 ,在这一过程中会用到一些不等式技巧,例如放缩法等。1999年的研究生考试试题中,更是直接考察了考生对定义的掌握情况。详见附例1。 函数极限性质的合理运用。常用的函数极限的性质有函数极限的唯一性、局部有界性、保序性以及函数极限的运算法则和复合函数的极限等等。如函数极限的唯一性(若极限 存在,则在该点的极限是唯一的)
编辑本段极限存在准则
有些函数的极限很难或难以直接运用极限运算法则求得,需要先判定。下面介绍几个常用的判定数列极限的定理。 两边夹定理:(1)当x∈U(Xo,r)(这是Xo的去心邻域,有个符号打不出)时,有g(x)≤f(x)≤h(x)成立 (2)g(x)—>Xo=A,h(x)—>Xo=A,那么,f(x)极限存在,且等于A 不但能证明极限存在,还可以求极限,主要用放缩法。 单调有界准则:单调增加(减少)有上(下)界的数列必定收敛。 在运用它们去求函数的极限时尤需注意以下关键之点。一是先要用单调有界定理证明收敛,然后再求极限值。二是应用夹挤定理的关键是找到极限值相同的函数 ,并且要满足极限是趋于同一方向 ,从而证明或求得函数 的极限值。
编辑本段函数极限的方法
① 利用函数连续性:lim f(x) = f(a) x->a (就是直接将趋向值带出函数自变量中,此时要要求分母不能为0) ②恒等变形 当分母等于零时,就不能将趋向值直接代入分母,可以通过下面几个小方法解决: 第一:因式分解,通过约分使分母不会为零。 第二:若分母出现根号,可以配一个因子是根号去除。 第三:以上我所说的解法都是在趋向值是一个固定值的时候进行的,如果趋向于无穷,分子分母可以同时除以自变量的最高次方。(通常会用到这个定理:无穷大的倒数为无穷小) 当然还会有其他的变形方式,需要通过练习来熟练。 ③通过已知极限 特别是两个重要极限需要牢记。
4.怎样求函数的左右极限
左右极限与极限求法是一样的。
如果遇到分段函数,注意在求极限前选对函数就行了。
比如这个分段函数,求它的间断点。
lim[x→1-] f(x) 注意此时x<1
=lim[x→1-] (x-1)
=0
lim[x→1+] f(x) 此时x>1
=lim[x→1+] (2-x)
=1
左右极限不等,因此函数在x=1处为跳跃间断点。
x-1和2-x都是初等函数,这种初等函数求极限时只要能直接算函数值就,就代值直接算就行。
将x=1代入,一个是0,另一个是1。
扩展资料:
函数极限可以分成
,而运用ε-δ定义更多的见诸已知极限值的证明题中。掌握这类证明对初学者深刻理解运用极限定义大有裨益。
以
的极限为例,f(x) 在点
以A为极限的定义是: 对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数
,使得当x满足不等式
时,对应的函数值f(x)都满足不等式:
,那么常数A就叫做函数f(x)当 x→x。时的极限。
当分母等于零时,就不能将趋向值直接代入分母,可以通过下面几个小方法解决:
第一:因式分解,通过约分使分母不会为零。
第二:若分母出现根号,可以配一个因子使根号去除。
第三:以上我所说的解法都是在趋向值是一个固定值的时候进行的,如果趋向于无穷,分子分母可以同时除以自变量的最高次方。(通常会用到这个定理:无穷大的倒数为无穷小)
当然还会有其他的变形方式,需要通过练习来熟练。
参考资料:搜狗百科——函数极限
5.求函数极限的正确步骤
一、利用极限四则运算法则求极限函数极限的四则运算法则:设有函数,若在自变量f(x),g(x)的同一变化过程中,有limf(x)=A,limg(x)=B,则 lim[f(x)±g(x)]=limf(x)±limg(x)=A±B lim[f(x)?g(x)]=limf(x)?limg(x)=A?B lim==(B≠0)(类似的有数列极限四则运算法则)现以讨论函数为例。对于和、差、积、商形式的函数求极限,自然会想到极限四则运算法则,但使用这些法则,往往要根据具体的函数特点,先对函数做某些恒等变形或化简,再使用极限的四则运算法则。方法有: 1.直接代入法对于初等函数f(x)的极限f(x),若f(x)在x点处的函数值f(x)存在,则f(x)=f(x)。直接代入法的本质就是只要将x=x代入函数表达式,若有意义,其极限就是该函数值。 2.无穷大与无穷小的转换法在相同的变化过程中,若变量不取零值,则变量为无穷大量?圳它的倒数为无穷小量。对于某些特殊极限可运用无穷大与无穷小的互为倒数关系解决。(1)当分母的极限是“0”,而分子的极限不是“0”时,不能直接用极限的商的运算法则,而应利用无穷大与无穷小的互为倒数的关系,先求其的极限,从而得出f(x)的极限。(2)当分母的极限为∞,分子是常量时,则f(x)极限为0。 3.除以适当无穷大法对于极限是“”型,不能直接用极限的商的运算法则,必须先将分母和分子同时除以一个适当的无穷大量x。 4.有理化法适用于带根式的极限。二、利用夹逼准则求极限函数极限的夹逼定理:设函数f(x),g(x),h(x),在x的某一去心邻域内(或|x|>N)有定义,若①f(x)≤g(x)≤h(x);②f(x)=h(x)=A(或f(x)=h(x)=A),则g(x)(或g(x))存在,且g(x)=A(或g(x)=A)。(类似的可以得数列极限的夹逼定理)利用夹逼准则关键在于选用合适的不等式。 三、利用单调有界准则求极限单调有界准则:单调有界数列必有极限。首先常用数学归纳法讨论数列的单调性和有界性,再求解方程,可求出极限。四、利用等价无穷小代换求极限常见等价无穷小量的例子有:当x0时,sinx~x;tanx~x;1-cosx~x;e-1~x;ln(1+x)~x;arcsinx~x;arctanx~x;(1+x)-1~x。等价无穷小的代换定理:设α(x),α′(x),β(x)和β′(x)都是自变量x在同一变化过程中的无穷小,且α(x)~α′(x),β(x)~β′(x),lim存在,则lim=lim。五、利用无穷小量性质求极限在无穷小量性质中,特别是利用无穷小量与有界变量的乘积仍是无穷小量的性质求极限。六、利用两个重要极限求极限使用两个重要极限=1和(1+)=e求极限时,关键在于对所给的函数或数列作适当的变形,使之具有相应的形式,有时也可通过变量替换使问题简化。七、利用洛必达法则求极限如果当xa(或x∞)时,两个函数f(x)与g(x)都趋于零或趋于无穷小,则可能存在,也可能不存在,通常将这类极限分别称为“”型或“”型未定式,对于该类极限一般不能运用极限运算法则,但可以利用洛必达法则求极限。
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