高等数学常用极限求法
- 格式:doc
- 大小:451.00 KB
- 文档页数:15
高等数学求极限的14种方法高等数学求极限的14种方法一、极限的定义极限的保号性很重要。
设$x\to x_0$,$limf(x)=A$,则有以下两种情况:1)若$A>0$,则有$\delta>0$,使得当$00$;2)若有$\delta>0$,使得当$0<|x-x_0|<\delta$时,$f(x)\geq 0$,则$A\geq 0$。
极限分为函数极限和数列极限,其中函数极限又分为$x\to\infty$时函数的极限和$x\to x_0$的极限。
要特别注意判定极限是否存在,收敛于$a$的充要条件是它的所有子数列均收敛于$a$。
常用的是其推论,即“一个数列收敛于$a$的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于$a$”。
二、解决极限的方法如下:1.等价无穷小代换。
只能在乘除时候使用。
2.XXX(L'Hospital)法则。
它的使用有严格的使用前提。
首先必须是$x$趋近,而不是$n$趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求$x$趋近情况下的极限,数列极限的$n$当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如只告诉$f(x)$、$g(x)$,而没有告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。
另外,必须是“比”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为$0$。
洛必达法则分为三种情况:1)$\infty/\infty$时,直接用$\infty$;2)$0\cdot\infty$、$\infty-\infty$、$0^0$、$\infty^0$时,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
通分之后,就能变成(1)中的形式了。
即$f(x)g(x)=\frac{f(x)}{g(x)}$或$f(x)g(x)=\frac{g(x)}{f(x)}$;3)$1^\infty$、$0^0$、$1^{\infty-\infty}$、$\infty^0$对于幂指函数,方法主要是取指数还取对数的方法,即$e^{f(x)g(x)}=e^{g(x)lnf(x)}$,这样就能把幂上的函数移下来了,变成$0/0$型未定式。
【最新整理,下载后即可编辑】高等数学求极限的14种方法一、极限的定义1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(1)若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (2)若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2. 极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(1)数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。
常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ”(2)A x x f x A x f x =+∞→=-∞→⇔=∞→lim lim lim )()((3) A x x x x A x f x x =→=→⇔=→+-lim lim lim 0)((4) 单调有界准则(5)两边夹挤准 (夹逼定理/夹逼原理)(6) 柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件。
是:εδεδ<-∈>∃>∀|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当二.解决极限的方法如下: 1.等价无穷小代换。
只能在乘除..时候使用。
例题略。
2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)它的使用有严格的使用前提。
首先必须是X 趋近,而不是N 趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。
另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。
洛必达法则分为3种情况: (1)“00”“∞∞”时候直接用(2)“∞•0”“∞-∞”,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
求极限的 13种方法(简叙)龘龖龍 极限概念与求极限的运算贯穿了高等数学课程的始终, 极限思想亦是高等数学的核心与 基础, 因此,全面掌握求极限的方法与技巧是高等数学的基本要求。
本篇较为全面地介绍了求数列极限与函数极限的各种方法,供同学参考。
一、利用恒等变形求极限利用恒等变形求极限是最基础的一种方法,但恒等变形灵活多 变,令人难以琢磨。
常用的的恒等变形有:分式的分解、分子或分母有理化、三角函数的恒等变形、某些求和公式与求积公式的利用等。
n例 1、求极限 lim (1 a)(1 a 2)...(1 a 2) ,其中 a 1 n分析 由于积的极限等于极限的积这一法则只对有限个因子成立,n因为 (1 a)(1 a 2)...(1 a 2)1(1 a)(1 a)(1 a 2 )...(1 a 21a12 22n(1 a 2)(1 a 2)...(1 a 2) 1a1 2n 111a(1 a 2)22n0,从而 lim (1 a)(1 a 2)...(1 a 2)=n1 a二、利用变量代换求极限利用变量代换求极限的主要目的是化简原表达式,从而减少运算量, 提高运算效率。
常用的变量代换有倒代换、整体代换、三角代换等。
此, 应先对其进行恒等变形。
n 时2n 12n 1a 2例 2、求极限 lim x 1,其中 m,n 为正整数。
x 1nx 1分析 这是含根式的( 0)型未定式,应先将其利用变量代换进行化简,再进一步计算极限1解 令 t x mn,则当 x 1时,t 1三、利用对数转换求极限原式=lim e(cos x 1)csc 2x exo 四、利用夹逼准则求极限利用夹逼准则求极限主要应用于表达式易于放缩的情形。
例 4、求极限 l n im n n !n n n分析 当我们无法或不易把无穷多个因子的积变为有限时,可考虑使 用夹逼准则。
解 因为 o n n! 1 2 n 1 n 1,n n n n n n 且不等式两端当趋于无穷时都以 0为极限,所以 l n im n n !=0 n n n五、利用单调有界准则求极限利用单调有界准则求极限主要应用于给定初始项与递推公式原式=l t im1 ttlim (t 1)(t t 1(t 1)(t n1m1t n 2... 1) t m 2...t n1t n 2 ... 1 t m 1 t m 2 (1)利用对数转换求极限主要是通过公式 u ve lnuv,进行恒等变形,特别的情形,在( 1 )型未定式时可直接运用 (u 1)ve例 3、求极限l x im o(cosx)csc 2x12 sin x lim22x 0sin 2x n 1 f (x n )的数列极限。
高等数学求极限的常用方法(附例题和详解)高等数学求极限的常用方法(附例题和详解)在高等数学中,求极限是一个基础而重要的概念,它在各个数学领域都有广泛的应用。
本文将介绍一些常用的方法,以及针对这些方法的例题和详细解析。
I. 无穷小量法无穷小量法是求解极限最常见的方法之一。
它的基本思想是将待求极限转化为无穷小量之间的比较。
下面通过一个例题来说明这个方法。
例题1:求极限lim(x→0) (sin x) / x解析:考虑当 x 趋近于 0 时,sin x 和 x 的关系。
根据三角函数的极限性质,我们知道 sin x / x 的极限为 1。
因此,原式可以看作(sin x) / x ≈ 1,即它在 x 趋近于 0 时趋近于 1。
故lim(x→0) (sin x) / x = 1.II. 夹逼法夹逼法也是常用的求解极限的方法,它适用于求解含有不等式的极限问题。
下面通过一个例题来说明夹逼法的思想。
例题2:求极限lim(x→0) x^2sin(1/x)解析:首先,我们要注意到 x^2sin(1/x) 的取值范围在 [-x^2, x^2] 之间,因为 -1 ≤sin(θ) ≤ 1 对任意θ 成立。
然后,我们可以利用夹逼法,将 x^2sin(1/x) 夹逼在 0 和 0 之间。
也就是说,对于任何 x,都有 -x^2 ≤ x^2sin(1/x) ≤ x^2。
根据夹逼定理,当 x 趋近于 0 时,x^2sin(1/x) 的极限为 0。
故lim(x→0) x^2sin(1/x) = 0.III. 泰勒展开法泰勒展开法是一种将函数在某点附近进行多项式逼近的方法,它可以帮助我们求解一些复杂的极限问题。
下面通过一个例题来说明泰勒展开法的应用。
例题3:求极限lim(x→0) (e^x - 1) / x解析:考虑函数 f(x) = e^x 在 x = 0 处的泰勒展开式:f(x) = f(0) + f'(0)x + f''(0)x^2 / 2! + f'''(0)x^3 / 3! + ...其中,f'(0)表示 f(x) 在 x = 0 处的导数,依次类推。
千里之行,始于足下。
高数中求极限的16种方法在高等数学中,求极限是一个格外重要的技巧和考点。
为了解决各种极限问题,数学家们总结出了很多方法和技巧。
以下是高数中求极限的16种方法:1.代换法:将极限中的变量进行代换,使其变成简洁计算的形式。
2.夹逼准则:当函数处于两个已知函数之间时,可以通过比较已知函数的极限来确定未知函数的极限。
3.无穷小量比较法:比较两个函数的无穷小量的大小,以确定它们的极限。
4.利用函数性质:利用函数的对称性、奇偶性等性质来计算极限。
5.利用恒等变形:将极限式子进行恒等变形,以将其转化为简洁计算的形式。
6.利用泰勒开放:将函数开放成无穷级数的形式,以求出极限。
7.利用洛必达法则:对于某些不定型的极限,可以利用洛必达法则将其转化为可计算的形式。
8.利用级数或累次求和:将极限式子转化为级数或累次求和的形式,以求出极限。
9.利用积分计算:将极限式子进行积分计算,以求出极限。
10.利用微分方程:将极限问题转化为求解微分方程的问题,以求出极限。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
11.利用积素等价:将极限式子进行积素等价,以求出极限。
12.利用无穷增减变异法:通过凑出一个等价变形,将极限问题转化为比较某些函数值的大小。
13.利用不等式:通过找到合适的不等式,对函数进行估量,以求得极限。
14.利用递推公式:对于递归定义的函数,可以通过递推公式求出极限。
15.利用导数性质:利用函数的导数性质,对极限进行计算。
16.利用对数和指数函数的性质:利用对数和指数函数的特性,求出极限。
除了上述方法外,还有很多其他的方法和技巧,可以依据具体问题来选择使用。
这些方法和技巧的使用需要机敏把握,通过大量的练习和思考,可以在求解极限问题中得到娴熟应用。
函数极限的十种求法函数极限是高等数学中的一个重要概念,在数学分析、微积分、实变函数、复变函数等领域均有应用。
函数极限的求法有很多种,以下将介绍其中的十种方法。
一、代数方法利用现有函数的代数性质,根据极限的定义求解。
例如,对于函数 f(x)=2x+1-x,当 x 趋近于 1 时,有:lim f(x) = lim (2x+1-x) = lim x+1 = 2x→1 x→1 x→1 x→1二、夹逼定理夹逼定理也称为夹逼准则或夹逼定律。
当f(x)≤g(x)≤h(x),且lim f(x)=lim h(x)=l 时,有 lim g(x)=l。
例如,对于函数 f(x)=sin(x)/x 和 g(x)=1,当 x 趋近于 0 时,有:-1 ≤sin(x)/x ≤ 1lim -1 ≤ lim sin(x)/x ≤ lim 1x→0 x→0 x→0 x→0lim sin(x)/x = 1三、单调有界准则单调有界准则也称收敛定理。
当一个数列同时满足单调有界性质,即数列单调递增或单调递减且有上(下)界时,该数列必定收敛。
对于函数而言,只需要证明其单调有界的性质,即可用该准则求出其极限值。
例如,对于函数 f(x)=sin(x)/x,当 x 趋近于 0 时,此时 f(x) 没有极限值,但是根据单调有界准则,可以求得其极限是 1。
四、洛必达法则洛必达法则是一种有效的求函数极限值的方法,通常用在0/0形式的极限中。
对于连续可导的函数 f(x) 和 g(x),若 lim f(x)/g(x)存在,则有:lim f(x) lim f'(x)lim ——— = lim ———x→a g(x) x→a g'(x)其中“lim” 表示极限符号,f'(x) 表示 f(x) 的导数,g'(x) 表示 g(x) 的导数。
如果上式右边的极限存在,那么左边的极限也存在,并且二者相等。
例如,对于函数 f(x)=x^2+2x 和 g(x)=x+1,当 x 趋近于 1 时,有:lim (x^2+2x) lim (2x+2)lim ———— = lim ———— = 4x→1 x+1 x+1五、泰勒公式泰勒公式是求解函数在某点处的极限值的有效方法之一。
高等数学中求极限方法总结高等数学第一章在整个高等数学的学习中都占有相当重要的地位,特别是极限,原因就是后续章节本质上都是极限。
一个经典的形容就是假如高等数学是棵树木的话,那么极限就是它的根,函数就是它的皮。
树没有跟,活不下去,没有皮,只能枯萎,可见极限的重要性。
故在这里总结了10种常用的求极限的方法并举例说明。
1、利用等价无穷小的转化求极限例:求极限x x x x 1cossin lim 20→。
解:x x x x 1cossin lim 20→x x x x 1cos lim 20→=xx x 1cos lim 0→==2注:通常在乘除时候使用,但是不是说一定在加减时候不能用,但是前提是必须证明拆分后极限依然存在,要记住常用的等价无穷小,例如当0→x 时,).(0~sin ,21~sin ,~3x x x x x tgx x tgx −−。
2、罗比达法则例:求极限∫→x x tdtx 020arctan 1lim 解:∫→x x tdt x 020arctan 1lim 21211lim 2arctan lim 200=+==→→x x t x x 例:求极限⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−→11ln 1lim 1x x x 解:x x x x x x x x ln )1(ln 1lim 11ln 1lim 11−−−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−→→21111lim 1ln 11lim 2211=+=−+−=→→xx x x x x x x x …注:使用罗比达法则必须满足使用条件,要注意分母不能为零,导数存在。
罗比达法则分为三种情况(1)0比0和无穷比无穷时候直接分子分母求导;(2)0乘以无穷,无穷减去无穷(应为无穷大于无穷小成倒数的关系)所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
通项之后这样就能变成1的形式;(3)0的0次方,1的无穷次方,无穷的0次方,对于(指数幂数)方程,方法主要是取指数还取对数的方法,这样就能把幂上的函数移下来了,就是写成0与无穷的形式了,(这就是为什么只有3种形式的原因,)3、利用2个重要极限求极限例:求极限2)11(lim 22x x x x +−∞→解:211(lim 22x x x x +−∞→2)121(lim 2x x x +−+=∞→12212222])121[(lim +−−+∞→+−+=x x x x x 12lim 22+−∞→=x x x e 2−=e 。
高等数学求极限的常用方法(附例题和详解)高等数学中求极限是一项重要的数学技巧,它在数学分析、微积分和其他数学领域中都有广泛应用。
本文将介绍一些常用的求极限的方法,并给出相应的例题和详解。
一、直接代入法直接代入法是求极限的最基本方法之一。
当函数在某一点连续时,可以直接将该点代入函数中来求极限。
例题1:求函数f(x) = x^2在x=2处的极限。
解:直接将x=2代入函数中,得到f(2) = 2^2 = 4。
因此,f(x)在x=2处的极限为4。
二、夹逼法夹逼法(也称为夹挤准则)是求解一些复杂极限的常用方法。
它基于一个简单的想法:如果函数g(x)和h(x)在某一点p附近夹住函数f(x),并且g(x)和h(x)的极限都相等,那么f(x)的极限也等于这个相等的极限。
例题2:求极限lim(x→∞) [(x+1)/x]。
解:我们可以用夹逼法来求解这个极限。
首先,我们可以注意到1 ≤ [(x+1)/x] ≤ [x/x] = 1(其中[x]表示取整函数)。
因此,我们可以将极限表达式两侧夹逼:lim(x→∞) 1 ≤ lim(x→∞) [(x+1)/x] ≤ lim(x→∞) 1。
根据夹逼准则,当lim(x→∞) 1 = 1时,极限lim(x→∞) [(x+1)/x]存在且等于1。
三、极限的四则运算法则在求解复杂函数的极限时,可以利用极限的四则运算法则。
该法则规定,如果函数f(x)和g(x)在某点p处的极限存在,则函数h(x) = f(x) ± g(x)、h'(x) = f(x) * g(x)、和h''(x) = f(x) / g(x)在点p的极限也存在,并满足相应的运算法则。
例题3:求极限lim(x→0) (sinx/x)。
解:我们可以利用极限的四则运算法则来求解这个极限。
首先,观察到当x→0时,分子sinx和分母x都趋向于0,因此这个极限是一个未定式。
根据极限的四则运算法则,我们可以将lim(x→0) (sinx/x)转化为lim(x→0) sinx / lim(x→0) x。
高数求极限的方法⒈利用函数极限的四则运算法则来求极限定理1①:假设极限)(lim 0x f x x →和)(lim x g xx →都存在,则函数)(x f ±)(x g ,)()(x g x f ⋅当0x x →时也存在且①[])()()()(lim lim lim 0.0x g x f x g x f x x x x x →→→±=±②[])()()()(lim lim lim 0x g x f x g x f x x x x x x →→→⋅=⋅又假设0)(lim 0≠→x g x x ,则)()(x g x f 在0x x →时也存在,且有 )()()()(limlim lim 0x g x f x g x f x x x x x x →→→= 利用极限的四则运算法则求极限,条件是每项或每个因子极限存在,一般所给的变量都不满足这个条件,如∞∞、00等情况,都不能直接用四则运算法则,必须要对变量进行变形,设法消去分子、分母中的零因子,在变形时,要熟练掌握饮因式分解、有理化运算等恒等变形。
例1:求2422lim ---→x x x解:原式=()()()02222lim lim22=+=-+---→→x x x x x x⒉用两个重要的极限来求函数的极限①利用1sin lim=→xxx 来求极限 1sin lim 0=→x xx 的扩展形为: 令()0→x g ,当0x x →或∞→x 时,则有()()1sin lim 0=→x g x g x x 或()()1sin lim =∞→x g x g x例2:xxx -→ππsin lim解:令t=x -π.则sinx=sin(-π t)=sint, 且当π→x 时0→t 故 1sin sin lim lim==-→→t tx x t x ππ例3:求()11sin 21lim --→x x x解:原式=()()()()()()()211sin 1111sin 122121lim lim =--⋅+=-+-+→→x x x x x x x x x ②利用e x x =+∞→)11(lim 来求极限e x x =+∞→)11(lim 的另一种形式为e =+→ααα1)1(lim .事实上,令.1x =α∞→x .0→⇔α所以=+=∞→x x x e )11(lim e =+→ααα10)1(lim例4: 求xx x 1)21(lim +→的极限解:原式=221210)21()21(lim e x x xx x =⎥⎦⎤+⋅⎢⎣⎡+→利用这两个重要极限来求函数的极限时要仔细观察所给的函数形式只有形式符合或经过变化符合这两个重要极限的形式时才能够运用此方法来求极限。
求极限的各种方法1.约去零因子求极限例1:求极限11lim 41--→x x x【说明】1→x 表明1与x 无限接近,但1≠x ,所以1-x 这一零因子可以约去。
【解】6)1)(1(lim 1)1)(1)(1(lim2121=++=-++-→→x x x x x x x x =4 2.分子分母同除求极限例2:求极限13lim 323+-∞→x x x x【说明】∞∞型且分子分母都以多项式给出的极限,可通过分子分母同除来求。
【解】3131lim 13lim 311323=+-=+-∞→∞→x xx x x x x 【注】(1) 一般分子分母同除x 的最高次方;(2) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=<∞>=++++++----∞→nm b a n m n m b x b x b a x a x a n nm m m m n n n n x 0lim 011011ΛΛ 3.分子(母)有理化求极限例3:求极限)13(lim 22+-++∞→x x x【说明】分子或分母有理化求极限,就是通过有理化化去无理式。
【解】13)13)(13(lim)13(lim 22222222+++++++-+=+-++∞→+∞→x x x x x x x x x x0132lim22=+++=+∞→x x x例4:求极限3sin 1tan 1limxxx x +-+→【解】xx x xx x x x x x sin 1tan 1sin tan limsin 1tan 1lim3030+-+-=+-+→→ 41sin tan lim 21sin tan limsin 1tan 11lim30300=-=-+++=→→→x x x x x x xx x x x 【注】本题除了使用分子有理化方法外,及时分离极限式中的非零因子...........就是解题的关键 4.应用两个重要极限求极限两个重要极限就是1sin lim 0=→xxx 与e x n x x x n n x x =+=+=+→∞→∞→10)1(lim )11(lim )11(lim ,第一个重要极限过于简单且可通过等价无穷小来实现。
⾼等数学求极限的各种⽅法求极限的各种⽅法1.约去零因⼦求极限例1:求极限11lim 41--→x x x【说明】1→x 表明1与x ⽆限接近,但1≠x ,所以1-x 这⼀零因⼦可以约去。
【解】6)1)(1(lim 1)1)(1)(1(lim2121=++=-++-→→x x x x x x x x =4 2.分⼦分母同除求极限例2:求极限13lim 323+-∞→x x x x【说明】∞∞型且分⼦分母都以多项式给出的极限,可通过分⼦分母同除来求。
【解】3131lim 13lim 3 11323=+-=+-∞→∞→x xx x x x x 【注】(1) ⼀般分⼦分母同除x 的最⾼次⽅;(2)=<∞>=++++++----∞→nm b a n m n m b x b x b a x a x a n nm m m m n n n n x 0lim 011011ΛΛ 3.分⼦(母)有理化求极限例3:求极限)13(lim 22+-++∞→x x x【说明】分⼦或分母有理化求极限,就是通过有理化化去⽆理式。
【解】13)13)(13(lim)13(lim 22222222+++++++-+=+-++∞→+∞→x x x x x x x x x x0132lim22=+++=+∞→x x x例4:求极限3sin 1tan 1limxxx x +-+→【解】xx x xx x x x x x sin 1tan 1sin tan limsin 1tan 1lim3030+-+-=+-+→→ 41sin tan lim 21sin tan limsin 1tan 11lim30300=-=-+++=→→→x x x x x x xx x x x 【注】本题除了使⽤分⼦有理化⽅法外,及时分离极限式中的⾮零因⼦...........就是解题的关键 4.应⽤两个重要极限求极限两个重要极限就是1sin lim 0=→xxx 与e x n x x x n n x x =+=+=+→∞→∞→10)1(lim )11(lim )11(lim ,第⼀个重要极限过于简单且可通过等价⽆穷⼩来实现。
⾼等数学求极限的17种常⽤⽅法(附例题和详解)⾼等数学求极限的14种⽅法⼀、极限的定义1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(i )若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ;(ii )若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2.极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限⼜分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(i )数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有⼦数列均收敛于a 。
常⽤的是其推论,即“⼀个数列收敛于a 的充要条件是其奇⼦列和偶⼦列都收敛于a ”(ii )A x x f x A x f x =+∞→=-∞→?=∞→limlimlim)()((iii)A x x x x A x f x x =→=→?=→+-lim lim lim 0)((iv)单调有界准则(v )两边夹挤准则(夹逼定理/夹逼原理)(vi )柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件是:εδεδ<-∈>?>?|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当⼆.解决极限的⽅法如下:1.等价⽆穷⼩代换。
只能在乘除..时候使⽤。
例题略。
2.洛必达(L’ho spital )法则(⼤题⽬有时候会有暗⽰要你使⽤这个⽅法)它的使⽤有严格的使⽤前提。
⾸先必须是X 趋近,⽽不是N 趋近,所以⾯对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正⽆穷的,不可能是负⽆穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接⽤洛必达法则。
另外,必须是“0⽐0”或“⽆穷⼤⽐⽆穷⼤”,并且注意导数分母不能为0。
高等数学求极限的14种方法一、极限的定义1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(1)若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (2)若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2. 极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(1)数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。
常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ”(2)A x x f x A x f x =+∞→=-∞→⇔=∞→limlimlim)()((3)A x x x x A x f x x =→=→⇔=→+-lim lim lim 0)((4) 单调有界准则(5)两边夹挤准 (夹逼定理/夹逼原理)(6) 柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件。
是:εδεδ<-∈>∃>∀|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当二.解决极限的方法如下:1.等价无穷小代换。
只能在乘除..时候使用。
例题略。
2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)它的使用有严格的使用前提。
首先必须是X 趋近,而不是N 趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。
另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。
洛必达法则分为3种情况: (1)“00”“∞∞”时候直接用 (2)“∞•0”“∞-∞”,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
16种求极限的方法 <网上找的仅供参考>首先说下我的感觉,假如高等数学是棵树木得话,那么极限就是他的根,函数就是他的皮。
树没有跟,活不下去,没有皮,只能枯萎,可见这一章的重要性。
为什么第一章如此重要?各个章节本质上都是极限,是以函数的形式表现出来的,所以也具有函数的性质。
函数的性质表现在各个方面首先对极限的总结如下极限的保号性很重要就是说在一定区间内函数的正负与极限一致1 极限分为一般极限,还有个数列极限,(区别在于数列极限时发散的,是一般极限的一种)2解决极限的方法如下:(我能列出来的全部列出来了!!!!!你还能有补充么???)1 等价无穷小的转化,(只能在乘除时候使用,但是不是说一定在加减时候不能用但是前提是必须证明拆分后极限依然存在) e的X次方-1 或者(1+x)的a次方-1等价于Ax 等等。
全部熟记(x趋近无穷的时候还原成无穷小)2落笔他法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)首先他的使用有严格的使用前提!!!!!!必须是 X趋近而不是N趋近!!!!!!!(所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,当然n趋近是x趋近的一种情况而已,是必要条件(还有一点数列极限的n当然是趋近于正无穷的不可能是负无穷!)必须是函数的导数要存在!!!!!!!!(假如告诉你g(x), 没告诉你是否可导,直接用无疑于找死!!)必须是 0比0 无穷大比无穷大!!!!!!!!!当然还要注意分母不能为0落笔他法则分为3中情况1 0比0 无穷比无穷时候直接用2 0乘以无穷无穷减去无穷(应为无穷大于无穷小成倒数的关系)所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
通项之后这样就能变成1中的形式了3 0的0次方 1的无穷次方无穷的0次方对于(指数幂数)方程方法主要是取指数还取对数的方法,这样就能把幂上的函数移下来了,就是写成0与无穷的形式了,(这就是为什么只有3种形式的原因, LNx两端都趋近于无穷时候他的幂移下来趋近于0 当他的幂移下来趋近于无穷的时候 LNX趋近于0)3泰勒公式 (含有e的x次方的时候,尤其是含有正余旋的加减的时候要特变注意!!!!)E的x展开 sina 展开 cos 展开 ln1+x展开对题目简化有很好帮助4面对无穷大比上无穷大形式的解决办法取大头原则最大项除分子分母!!!!!!!!!!!看上去复杂处理很简单!!!!!!!!!!5无穷小于有界函数的处理办法面对复杂函数时候,尤其是正余旋的复杂函数与其他函数相乘的时候,一定要注意这个方法。
求极限的方法与技巧求极限是微积分中的基本问题,它在解决实际问题中起着关键作用。
在高等数学中,求极限的方法有多种。
下面将介绍一些常见的求极限的方法与技巧。
一、代入法:当极限中存在一些点,可以通过直接将该点代入函数中来求得极限。
二、化简法:当题目给出的函数比较复杂时,可以通过化简来求极限。
比如,利用封闭函数性质、基本运算法则等进行化简。
三、夹逼法:夹逼法也叫夹定理法,是一种常用的求极限方法。
其基本思想是给出两个函数,找到一个中间函数,使得中间函数的极限等于极限所求的值。
通过夹定理可得:若函数f(x)、g(x)、h(x)满足f(x)≤g(x)≤h(x),当x趋于其中一值a时,f(x)和h(x)的极限都等于L,则g(x)的极限也等于L。
四、间断分解法:当函数在其中一点存在间断时,可以将函数分解开来,单独求解每一段函数的极限,然后再进行综合得出最后的极限。
五、无穷小量替换法:当给出的函数极限不好求解时,可以通过将其替换为一个相等的无穷小量来简化计算。
比如,将极限中的分子或分母替换为无穷小量,或者将函数替换为等价的无穷小量。
六、洛必达法则:洛必达法则是求解一些形如$\displaystyle\frac{0}{0}$ 或$\displaystyle\frac{\pm\infty }{\pm\infty }$型极限的常用方法。
其基本思想是将函数的极限转化为分数的形式,然后对分子和分母同时求导,最后将得到的导数值带入原函数中。
如果在求导之后依然得到一个$\displaystyle\frac{0}{0}$形式的极限,可以继续应用洛必达法则,直到得到非$\displaystyle\frac{0}{0}$形式的极限。
七、级数展开法:对于一些无穷级数的极限求解,可以通过级数展开来计算。
例如,利用泰勒级数展开,将函数展开成无穷级数的形式,然后利用级数的性质进行计算。
八、极限换元法:有时候对于一些较为复杂的函数,可以通过对变量进行换元简化问题。
高等数学求极限的方法高等数学中,求极限是一个非常重要的知识点,它是数学分析、微积分和数值计算的基础。
在数学中,极限表示的是某个变量无限趋近于某个特定的值时,函数的值会趋近于什么。
而在实际应用中,求解极限往往是解决问题的关键步骤之一。
下面我将介绍一些常用的求极限的方法。
1. 代入法:代入法是求解极限最常用的方法之一,它适用于函数在某一点定义,且该点处函数值可直接计算的情况。
具体步骤是:将变量逐渐趋近于某个特定的值,然后把这个特定值代入含有极限的函数中计算。
2. 夹逼定理:夹逼定理是求解极限常用的方法之一,它适用于复杂的极限问题,可以通过其它已知的极限来计算。
具体步骤是:通过找到比较函数,将待求的极限问题夹在两个比较函数之间,然后利用夹逼定理,推导出待求的极限值。
3. 等价无穷小替换法:等价无穷小替换法是求解极限的一种常用方法,它适用于函数含有无穷小量,并且无法直接求得极限的情况。
具体步骤是:将待求的极限中的无穷小量进行替换,使得替换后的式子可以计算出极限。
往往可以将函数和其等价的无穷小量进行比较,得到极限的值。
4. L'Hospital法则:L'Hospital法则是求解极限最常用的方法之一,它适用于函数为不定型的情况。
具体步骤是:将待求的极限转化为形式上是0/0或∞/∞的极限,然后对两个函数求导数,再将导数求极限。
该法则适用于函数求导后的极限可以直接计算的情况。
5. 泰勒展开法:泰勒展开法是求解极限问题的一种常见方法,它适用于函数在某一点附近可以展开成无穷级数的情况。
具体步骤是:将待求的极限展开成泰勒级数,然后根据级数的收敛性来计算极限。
该方法适用于函数在某一点附近的近似计算。
6. 函数的性质法:函数的性质法是求解极限的一种常用方法,它利用函数的性质来计算极限。
具体步骤是:通过函数上下确界的性质,来推导出极限的值。
该方法适用于函数在某一区间上有特殊的性质,可以直接得到极限的结果。
求函数极限的方法和技巧摘要: 本文就关于求函数极限的方法和技巧作了一个比较全面的概括、综合。
关键词:函数极限引言在数学分析与微积分学中,极限的概念占有主要的地位并以各种形式出现而贯穿全部内容,因此掌握好极限的求解方法是学习数学分析和微积分的关键一环。
本文就关于求函数极限的方法和技巧作一个比较全面的概括、综合,力图在方法的正确灵活运用方面,对读者有所助益。
主要内容一、求函数极限的方法1、运用极限的定义 例: 用极限定义证明:1223lim 22=-+-→x x x x 证: 由244122322-+-=--+-x x x x x x()2222-=--=x x x0>∀ε 取εδ= 则当δ<-<20x 时,就有ε<--+-12232x x x由函数极限δε-定义有:—1223lim 22=-+-→x x x x 2、利用极限的四则运算性质若 A x f x x =→)(lim 0B x g x x =→)(lim 0(I)[]=±→)()(lim 0x g x f x x )(lim 0x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0(II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ⋅=⋅=⋅→→→)(lim )(lim )()(lim 0(III)若 B ≠0 则:BAx g x f x g x f x x x x x x ==→→→)(lim )(lim )()(lim 000(IV )cA x f c x f c x x x x =⋅=⋅→→)(lim )(lim 0(c 为常数)上述性质对于时也同样成立-∞→+∞→∞→x x x ,,例:求 453lim 22+++→x x x x解: 453lim 22+++→x x x x =254252322=++⋅+3、约去零因式(此法适用于型时0,0x x →)例: 求121672016lim 23232+++----→x x x x x x x解:原式=()())12102(65)2062(103lim2232232+++++--+---→x x x x xx x x x xx =)65)(2()103)(2(lim 222+++--+-→x x x x x x x=)65()103(lim 222++---→x x x x x =)3)(2()2)(5(lim 2+++--→x x x x x =2lim -→x 735-=+-x x4、通分法(适用于∞-∞型) 例: 求 )2144(lim 22xx x ---→解: 原式=)2()2()2(4lim2x x x x -⋅++-→=)2)(2()2(lim2x x x x -+-→=4121lim2=+→x x5、利用无穷小量性质法(特别是利用无穷小量与有界量之乘积仍为无穷小量的性质)设函数f(x)、g(x) 满足: (I )0)(lim 0=→x f x x(II) M x g ≤)( (M 为正整数) 则:0)()(lim 0=→x f x g x x例: 求 xx x 1sinlim 0⋅→ 解: 由 0lim 0=→x x 而 11sin≤x故 原式 =01sinlim 0=⋅→xx x6、利用无穷小量与无穷大量的关系。
(I )若:∞=)(lim x f 则 0)(1lim=x f (II) 若: 0)(lim =x f 且 f(x)≠0 则 ∞=)(1lim x f 例: 求下列极限 ① 51lim+∞→x x ②11lim 1-→x x解: 由 ∞=+∞→)5(lim x x 故 051lim =+∞→x x由 0)1(lim 1=-→x x 故 11lim 1-→x x =∞7、等价无穷小代换法设'',,,ββαα 都是同一极限过程中的无穷小量,且有: ''~,~ββαα,''lim βα 存在,则 βαlim 也存在,且有βαlim = ''lim βα例:求极限2220sin cos 1lim x x x x -→解: ,~sin 22x x 2)(~cos 1222x x -∴ 2220sin cos 1lim x x x x -→=212)(2222=x x x 注: 在利用等价无穷小做代换时,一般只在以乘积形式出现时可以互换,若以和、差出现时,不要轻易代换,因为此时经过代换后,往往改变了它的无穷小量之比的“阶数”8、利用两个重要的极限。
—1sin lim)(0=→x x A x e xB x x =+∞→)11(lim )(但我们经常使用的是它们的变形:))((,))(11lim()()0)((,1)()(sin lim)()(''∞→=+→=x e x B x x x A x ϕϕϕϕϕϕ例:求下列函数极限xa x x 1lim )1(0-→、 bx axx cos ln cos ln lim)2(0→、 )1ln(ln 1 ln )1ln( ,11 u a u x a a u x u a x x+=-+==-于是则)令解:(a u au u a u a u xa u x uu u u x x ln )1ln(ln lim )1ln(ln lim )1ln(ln lim 1lim 010000=+=+=+=-→→→→→→故有:时,又当)]1(cos 1ln[)]1(cos 1ln[(lim)2(0-+-+=→bx ax x 、原式1cos 1cos 1cos )]1(cos 1ln[1cos )]1(cos 1ln[(lim0--⋅--+--+=→ax bx bx bx ax ax x1cos 1cos lim 0--=→ax bx x 222222220220)2()2()2(2sin )2(2sin lim 2sin 22sin 2lim ab x a x bx b x b x a xa xb x x x =⋅=--=→→α9、利用函数的连续性(适用于求函数在连续点处的极限)。
—)()](lim [))((lim )()(lim )]([)()()(lim )()(000a f x f x f a u u f a x x f ii x f x f x x x f i x x x x x x x x ======→→→→ϕϕϕϕ处连续,则在且是复合函数,又若处连续,则在若例:求下列函数的极限)1ln(15cos lim)1(20x x x e x x -+++→、 (2) xx x )1ln(lim 0+→()1ln ))1(lim ln()1ln(lim )1ln(lim )1()1ln()1ln()2(6)0()1ln(15cos lim )1ln(15cos )(01010011202==+=+=++=+=+==-+++-+++==→→→→e x x xx x x x x x f x x x e x x x e x f x x x x x x xxx x x 故有:令、由有:故由函数的连续性定义的定义域之内。
属于初等函数解:由于ϕ10、变量替换法(适用于分子、分母的根指数不相同的极限类型)特别地有:nkml x x mn kl x =--→11lim1m 、n 、k 、l 为正整数。
例:求下列函数极限 ① m xx m n x (11lim1--→ 、n )N ∈ ②1)1232(lim +∞→++x x x x 解: ①令 t=mn x 则当1→x 时 1→t ,于是原式=nmt t t t t t t t t t n m t n m t =++++-++++-=----→→)1)(1()1)(1(lim 11lim 121211 ②由于1)1232(lim +∞→++x x x x =1)1221(lim +∞→++x x x令:t x 1212=+ 则 2111+=+t x ∴1)1232(lim +∞→++x x x x =1)1221(lim +∞→++x x x =2110)1(lim +→+t t t=e e t t t tt =⋅=+⋅+→→1)1(lim )1(lim 210111、 利用函数极限的存在性定理定理: 设在0x 的某空心邻域内恒有 g(x)≤f(x)≤h(x) 且有: A x h x g x x x x ==→→)(lim )(lim 0则极限 )(lim 0x f x x → 存在, 且有A x f x x =→)(lim 0例: 求 x nx ax +∞→lim (a>1,n>0)解: 当 x ≥1 时,存在唯一的正整数k,使 k ≤x ≤k+1于是当 n>0 时有:knx n a k a x )1(+<及 aa k a k a x k n k n x n 11⋅=>+又 当x +∞→时,k +∞→ 有=++∞→k n k a k )1(lim00)1(lim 1=⋅=⋅+++∞→a a a k k n k 及 =++∞→1lim k nk a k 0101lim =⋅=⋅+∞→aa a k k n k∴xnx a x +∞→lim =012、用左右极限与极限关系(适用于分段函数求分段点处的极限,以及用定义求极限等情形)。
定理:函数极限)(lim 0x f x x →存在且等于A 的充分必要条件是左极限)(lim 0x f x x -→及右极限)(lim 0x f x x +→都存在且都等于A 。
即有:⇔=→A x f x x )(lim 0)(lim 0x f x x -→=)(lim 0x f x x +→=A例:设)(x f =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<<-≤--1,10,0,212x x x x xx x e x 求)(lim 0x f x →及)(lim 1x f x →1)1(lim )(lim )(lim 1)21(lim )(lim 000-=-=-=-=-=+++--→→→-→→x xx x x f e x f x x x x x x 解:由1)(lim )(lim 0-==+-→→x f x f x x1)(lim 0-=∴→x f x不存在由(又)(lim )01()01(1lim )(lim 0)1lim lim )(lim 1211111x f f f x x f x xx x x f x x x x x x →→→→→→∴+≠-===-=-=++---13、罗比塔法则(适用于未定式极限) 定理:若A x g x f x g x f A A x g x f iii x g x u x g f ii x g x f i x x x x x x x x x x ==∞∞±=≠==→→→→→)()(lim )()(lim ()()(lim )(0)()()(0)(lim ,0)(lim )('''''0000000),则或可为实数,也可为内可导,且的某空心邻域在与此定理是对型而言,对于函数极限的其它类型,均有类似的法则。