一、极限计算方法总结
1.性质:limf(x)?Ax??的充分必要条件是 : limx???f(x)?limf(x)?Ax???
2. 极限运算法则
f(x)Alim[f(x)?g(x)]?A?B limf(x)?g(x)?A?B li?,(此时需B?0成立) g(x)B
说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。
3.两个重要极限
(1) limx?0sinx?1 x
1
x(2) (1?1)x?e lim(1?x)?e ; limx??x?0
说明:不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式,
sin3x4lim?1,lim(1?2x)?2x?e,lim(1?)3?e;lim(1?)x?e4。 例如:x??x?0x?0x??3x
4.无穷小
① 有限个无穷小的代数和是无穷小。
② 有限个无穷小的乘积是无穷小。
③ 有界函数(包括常数)与无穷小的乘积是无穷小。
5.等价无穷小
① 无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是0)。
② 当x?0时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有:
(1)sinx~x; (2)arcsinx~x; (3)tanx~x;
x (4)arctanx~x; (5)ln(1?x)~x; (6)e?1~x 1x
x2
xx? (7)1?cosx~ (8)(1?x)?1~?x (9)a-1~lna 2
说明:当上面每个函数中的自变量x换成g(x)时(g(x)?0),仍有上面的等价关系成立,例如:当x?0
时, e?1 ~
③ 如果函数3x3x ;ln(1?x2) ~ ?x2。 f(x),g(x),f1(x),g1(x)都是x?x0时的无穷小,且f(x)~f1(x),g(x)~g1(x),则当x?x0limf1(x)f1(x)f1(x)f(x)f(x)存在时,lim也存在且等于f(x)lim,即lim=lim。 x?xx?xx?xx?x0000g(x)g(x)g1(x)g1(x)g1(x)
5.洛比达法则
f(x)和g(x)满足:(1)f(x)和g(x)的极限都是0或都是无穷大;
(2)f(x)和g(x)都可导,且g(x)的导数不为0;
(3)limf?(x)存在(或是无穷大); ?g(x)
则极限limf(x)f?(x)f(x)f?(x)limlimlim也一定存在,且等于,即= 。 g(x)g?(x)g(x)g?(x)
0?”型或“”型;条件(2)一般0?说明:定理5称为洛比达法则,用该法则求极限时,应注意条件是否满足,只要有一条不满足,洛比达法则就不能应用。特别要注意条件(1)是否满足,即验证所求极限是否为“
都满足,而条件(3)则在求导完毕后可以知道是否满足。另外,洛比达法则可以连续使用,但每次使用之前都需要注意条件。
6.连续性
一切连续函数在其定义去间内的点处都连续,即如果x0是函数f(x)的定义去间内的一点,则有
x?x0limf(x)?f(x0) =f(lim) x?x0
7.夹逼准则
① 若g(x)≤f(x)≤h(x)且limg(x)?A ,limh(x)?A(或limg(x)?A ,limh(x)?A) x?0x?0x??x??
mil 则且limf(x)?A((x?0x??f(x)?A)
n??n??② 如果数列?xn?、?yn?及?zn?满足:yn?xn?zn,(n?1,2,3,?); limyn?a,limzn?a。
则数列?xn?的极限存在,且limxn?a n??
8.幂指函数
① 若limf(x)?A ,limg(x)?B且A>0,则有limf(x)g(x)?[limf(x)]x?x0
x?x0x?x0limg(x)x?x0x?x0?AB
② 若limf(x)x?x0g(x)g(x)f(x),令y=两边同时取对数,lny=g(x)lnf(x);则limlny?limg(x)?lnf(x)
9.特殊形式 m对于形如lix??f(x)的极限,f(x)、g(x)为多项式;用分子分母同时除以f(x)、g(x)中的最高次项,g(x)
再利用limx??1?0(K>0)可求结果(x区域有极值不能用该方法) XK
第二篇:求极限的方法总结
求数列极限的方法总结
摘 要 数列极限的求法一直是数列中一个比较重要的问题,本文通过归纳和总结,从不同的方面罗列了它的几种求法。
关键词 数列极限、定义、泰勒公式、无穷小量
极限一直是数学分析中的一个重点内容,而对数列极限的求法可谓是多种多样,通过归纳和总结,我们罗列出一些常用的求法。求数列极限的最基本的方法还是利用数列极限的定义,也要注意运用两个重要极限,其中,可以利用等量代换,展开、约分,三角代换等方法化成比较好求的数列,也可以利用数列极限的四则运算法则计算。夹逼性定理和单调有界原理是很重要的定理,在求的时候要重点注意运用。泰勒公式、洛必达法则、黎曼引理是针对某些特殊的数列而言的。还有一些比较常用的方法,在本文中都一一列举了。
1.定义法
利用数列极限的定义求出数列的极限.设﹛Xn﹜是一个数列,a是实数,如果对任意给定的〉0,总存在一个正整数N,当n〉N时,都有<,我们就称a是数列{Xn}的极限.记为.
例1: 按定义证明.
解:1/n!=1/n(n-1)(n-2)…1≤1/n
令1/n<,则让n>即可,
存在N=[],当n>N时,不等式:1/n!=1/n(n-1)(n-2)…1≤1/n<成立,
所以.
2.利用极限四则运算法则
对和、差、积、商形式的函数求极限,自然会想到极限四则运算法则.
例2: 求,其中.
解: 分子分母均为无穷多项的和,应分别求和,再用四则运算法则求极限
,
原式=,
3. 利用夹逼性定理求极限
若存在正整数N,当n>N时,有Xn≤Yn≤Zn,且,则有.
例3:求{}的极限.
解: 对任意正整数n,显然有
,
而,,由夹逼性定理得
.
4.换元法
通过换元将复杂的极限化为简单.
例4.求极限,此时
解:若 有 ,令 则
5.单调有界原理
例5.证明数列有极限,并求其极限。
证: 令 ,易知{}递增,且
我们用归纳法证明 ≤2. 显然。
若≤2 则。
故由单调有界原理{}收敛,设→ ,则在 中两边取极限得 即
解之得 =2 或 =-1 明显不合要求,舍去,
从而
6.先用数学归纳法,再求极限.
例6:求极限
解:
S=
设= 则有S<
S2=S*S<S*=
而,再由夹逼性定理,得
=0
7.利用两个重要极限,.
例7:求
解: 原式=
8.利用等价无穷小来求极限
将数列化成自己熟悉的等价无穷小的形式然后求极限.
例8:求
解:当的时候,,.
而此时,,所以
原式=
9.用洛必达法则求极限.适用于
例9:求
解: 是待定型.
=
10.积分的定义及性质
例10:求
解: =
设,则在[0,1]内连续,
所以,
所以原式=
11.级数收敛的必要条件.
设据必要条件知所求表达式的极限为0.
例11:求
解:设,则
所以该级数收敛,所以=0
12.对表达式进行展开、合并、约分和因式分解以及分子分母有理化,三角函数的恒等变形。
例12. 求
解:
法一:原式=
法二:原式=
13.奇数列和偶数列的极限相同,则数列的极限就是这个极限。
例13:求的值
解:奇数列为=0
偶数列为=0
所以=0
14.利于泰勒展开式求极限。
例14.求
解:原式=(令t=)
===
15.利于无穷小量的性质和无穷小量和无穷大量之间的关系求极限。
利用无穷小量与有界变量的乘积仍为无穷小量,无穷小量与无穷大量互为倒数的关系,以及有限个无穷小的和仍是无穷小等等。
例15:求的值
解:因为是无穷小量,而是有界变量,所以
还是无穷小量,即
=0
16.利用数列的几何、算术平均值求极限。
数列{}有极限,则它的几何平均值和算术平均值的极限与与原极限相同。
例16:求的值
解:==
设=,因为知=1
所以,所求原式的极限就等于{}的极限
即原式==
17.绝对值中的极限
若,则
例17:求的值
解:==0
18.利用黎曼引理
例18:求(a>0)
解:原式=
数列极限的方法还有很多,以上给与大致列举。本文在写作过程中得到了****老师多次精心指导,在此表示感谢。