求函数极限的方法
- 格式:doc
- 大小:462.00 KB
- 文档页数:14
函数极限的十种求法信科2班江星雨20140202250 函数极限可以分成而运用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f(x)函数值都满足不等式:,那么常数A就叫做函数f(x)当x→x。
时的极限。
1.利用极限的四则运算法则:极限四则运算法则的条件是充分而非必要的,因此,利用极限四则运算法则求函数极限时,必须对所给的函数逐一进行验证它是否满足极限四则运算法则条件,满足条件者。
方能利用极限四则运算法则进行求之。
不满足条件者,不能直接利用极限四则运算法则求之。
但是,井非不满足极限四则运算法则条件的函数就没有极限,而是需将函数进行恒等变形,使其符合条件后,再利用极限四则运算法则求之。
而对函数进行恒等变形时,通常运用一些技巧如拆项、分子分母同时约去零因子、分子分母有理化、通分、变量替换等等。
例 1求lim( x 2 − 3x + 5).x→ 2解:lim( x 2 − 3x + 5) = lim x 2 − lim 3x + lim 5= (lim x) 2 − 3 lim x + lim 5= 2 2 − 3 ⋅ 2 + 5 = 3.x→2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →22.利用洛必达法则洛必达(L 'Hopital)法则是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.简单讲就是,在求一个含分式的函数的极限时,分别对分子和分母求导,在求极限,和原函数的极限是一样的。
一般用在求导后为零比零或无穷比无穷的类型。
利用洛必达求极限应注意以下几点:设函数f(x)和F(x)满足下列条件:(1)x→a时,lim f(x)=0,lim F(x)=0;(2)在点a的某去心邻域内f(x)与F(x)都可导,且F(x)的导数不等于0;(3)x→a时,lim(f'(x)/F'(x))存在或为无穷大则x→a时,lim(f(x)/F(x))=lim(f'(x)/F'(x))例1:1-cosx = 1-{1-2[sin(x/2)]^2} = 2[sin(x/2)]^2xsinx = 2xsin(x/2)cos(x/2)原式= lim 2[sin(x/2)]^2 / [2xsin(x/2)cos(x/2)] = tgx / x对分子分母同时求导(洛必达法则)(tgx)' = 1 / (cosx)^2(x)' = 1原式= lim 1/(cosx)^2当x --> 0 时,cosx ---> 1原式= 13.利用两个重要极限:应用第一重要极限时,必须同时满足两个条件:①分子、分母为无穷小,即极限为0 ;②分子上取正弦的角必须与分母一样。
函数极限的求法及技巧总结函数极限是高等数学的一个重要概念,它在微积分、实分析等许多领域都有着广泛的应用。
在计算函数极限时,需要掌握一些求法和技巧。
本篇文章将对此进行总结。
1. 直接代入法直接代入法是最基本也是最简单的一种方法,它适用于可以直接将自变量代入函数中计算得到结果的情况。
例如,当求函数f(x) = x² + 3x + 2在x = 1处的极限时,我们可以直接将x = 1代入函数中,得到f(1) = 1² + 3×1 + 2 = 6。
因此,f(x)在x = 1处的极限为6。
2. 分式化简法分式化简法是一种常用的求极限的方法,它适用于形如“分式”的函数。
3. 夹逼定理夹逼定理是一种常用的求极限的方法,它适用于当我们无法通过代入或化简等方法直接求出函数极限时。
夹逼定理的思想是:若存在函数g(x)和h(x),满足 g(x) ≤ f(x) ≤ h(x)且limx→a g(x) = limx→a h(x) = L,那么limx→a f(x) = L。
4. 洛必达法则其中,f'(x)和g'(x)分别表示f(x)和g(x)的导数。
例如,当求函数f(x) = (e^x - 1) / x在x = 0处的极限时,我们可以将f(x)表达为g(x) / h(x)的形式,即g(x) = e^x - 1,h(x) = x,然后计算g'(x)和h'(x),得到 g'(x) = e^x,h'(x) = 1。
因此,根据洛必达法则,我们得到limx→0 f(x) = limx→0 [e^x / 1] = 1。
5. 泰勒展开法泰勒展开法是一种常用的求函数极限的方法,它适用于当函数在极限点左右存在二阶及以上的导数时。
泰勒展开法的思想是:当limx→a f(x)存在时,可以将函数f(x)在a附近进行泰勒展开,得到f(x) = f(a) + f'(a)×(x - a) + f''(a)×(x - a)² / 2 + …… + Rn(x),其中Rn(x)为余项。
求函数极限的方法
求函数极限的方法可以归纳为以下几种:
1. 代入法:直接将自变量的值代入函数中,如果得到的值存在且有意义,则该值即为函数的极限。
2. 分析法:对于简单的函数,可以通过分析函数的性质和特点来求解极限。
例如,对于多项式函数、指数函数、对数函数等,可以直接利用函数的性质进行分析。
3. 夹逼法:当函数无法直接求解时,可以通过夹逼定理来求解。
夹逼定理指出,如果一个函数在某点附近可以被两个函数夹住,并且这两个函数的极限都存在并且相等,那么原函数的极限也存在并且等于这个共同的值。
4. 利用无穷小量:对于一些复杂的函数极限问题,可以利用无穷小量的概念进行求解。
无穷小量是指当自变量趋于某个特定值(通常是无穷大或零)时,函数的值趋于零的量。
5. 利用洛必达法则:洛必达法则是一种求解函数极限的常用方法。
它基于函数的导数和极限的关系,将原函数的极限转化为求导数的极限。
根据洛必达法则,如果函数极限的分子和分母都在某一点附近收敛,并且当自变量趋于该点时,函数的导数的极限存在,则原函数的极限也存在并且等于导数的极限。
以上是常用的函数极限求解方法,但具体使用哪种方法要根据具体的函数和问题来决定,有时也需要结合多种方法进行求解。
求函数极限的方法与技巧函数极限的计算是数学中常见且重要的问题,对于深入理解函数行为和解决实际问题具有重要意义。
以下是一些计算函数极限的常见方法和技巧:1. 代入法:当函数只有一个变量的时候,可以通过将变量代入函数中来计算极限。
这种方法适用于简单的函数和简单的极限问题。
2. 四则运算法则:对于复杂的函数,可以利用四则运算法则简化极限计算。
四则运算法则包括加法、减法、乘法和除法,通过对函数表达式进行合理的变形和简化,可以得到更简单的极限计算形式。
3. 夹逼定理:夹逼定理也称为挤压定理,是一种计算极限的重要方法。
当一个函数在某个点附近夹在两个已知函数之间时,可以利用这个夹逼关系来求函数的极限。
4. 分数分解法:对于含有分数的函数,可以利用分数分解法将其分解为分子和分母的极限,然后分别计算两个极限。
5. 洛必达法则:洛必达法则是计算极限的一种重要方法。
当求函数的极限遇到不确定型的形式(如0/0或∞/∞)时,可以利用洛必达法则,将函数转化为两个函数的极限比值,然后再进行计算。
6. 泰勒展开法:泰勒展开是一种将函数在某一点附近用多项式逼近的方法。
当函数在某一点处极限求解困难时,可以用泰勒级数展开来近似计算极限。
7. 对数换底法:对数换底法是计算一些特殊形式的极限的一种有效方法。
当函数中含有对数函数,并且指数不同底时,可以通过换底公式将其转化为更简单的形式。
8. 常用极限:熟记一些常用的函数极限是计算极限的一个重要技巧。
常用的函数极限包括指数函数、对数函数、三角函数等的极限,可以通过记忆和推导得到。
计算函数极限的方法和技巧很多,选择合适的方法和技巧对于解决极限问题非常重要。
需要根据具体的函数形式和问题特点选取合适的方法,并在计算中灵活应用各种技巧,从而有效地计算函数的极限。
几种求极限方法的总结求极限是数学中常见的一种运算方法,通过确定变量趋近于一些特定值时的极限值,可以得到一些重要的数学结论和性质。
在数学中,常用的求极限方法主要包括代入法、夹逼定理、换元法、洛必达法则和级数展开法等。
下面对这些方法进行总结。
1.代入法:代入法是求极限的最基本也是最常用的方法之一、该方法的基本思想是将待求极限的表达式中的变量用一些特定的值替代,然后计算得到的函数值,以此来确定极限值。
代入法特别适用于求一些基本极限,如常数的极限、指数函数的极限和三角函数的极限等。
2.夹逼定理:夹逼定理也称为两边夹定理,是一种常用的求极限方法。
它的基本思想是通过找到两个函数,使得它们的极限值分别接近于待求极限值,而且夹逼在它们之间。
这两个函数的极限值可以比较容易地求得,从而通过夹逼定理求出待求极限的值。
夹逼定理常用于求一些复杂函数的极限,如无理函数和乘积、商函数等。
3.换元法:换元法又称为代换法,是一种常用的求极限方法。
该方法的基本思想是通过对待求极限的表达式进行变量替换,将其转化为一个可以比较容易计算的形式。
通过选取合适的变量替换方式,可以使得原表达式中的一些难以计算的部分简化,从而更容易求得极限的值。
换元法特别适用于一些复杂的函数、无穷级数或指数函数等。
4.洛必达法则:洛必达法则是一种求极限的重要方法,尤其适用于求函数之商的极限。
该方法的基本思想是将待求极限转化为求两个函数的导数的极限,然后利用导数的性质来确定极限值。
通过使用洛必达法则,可以简化一些分数形式的极限,使得求解过程更加简单明了。
但需要注意的是,使用洛必达法则时,必须保证函数和导数满足一些特定的条件,如充分可导、分子分母都趋于零或无穷等。
5.级数展开法:级数展开法是一种求极限的常用方法,尤其适用于求函数的幂级数展开形式。
该方法的基本思想是将函数在一些点附近进行泰勒级数展开,然后将其转化为级数的形式。
通过截取级数中的有限项或考虑级数的收敛性,可以确定原函数的极限值。
求极限的若干方法求极限的方法可以分为以下几种:1. 代入法:将函数中的自变量代入,并通过逐渐逼近的方法求得极限值。
这种方法比较直观简单,特别适用于一些特殊函数的极限计算,如三角函数、指数函数等。
2. 分子分母分别求极限法:当函数形式较为复杂时,可以将分子和分母分别求极限,再求两者的商的极限。
通过这种方法,可以将复杂的极限问题简化为较为简单的子问题,更容易求解。
3. 极限运算法则:极限运算法则是求极限的一种常用方法,通过运用一些基本极限的性质,可以简化复杂极限的计算。
常用的极限运算法则包括加法法则、乘法法则、除法法则、幂函数法则等。
4. 复合函数求极限法:对于复合函数的极限,可以先对内部函数求极限,再对外层函数求极限。
这种方法适用于复杂函数的极限计算,可以将复杂函数拆分为多个较为简单的函数,分别求其极限。
5. 求导法:对于一些特殊的极限问题,求导法可以起到一定的辅助作用。
通过对函数求导,可以将原问题转化为导函数的极限问题,进而求得原函数的极限。
6. 泰勒展开法:对于某些无法直接求得极限的函数,可以通过泰勒展开,将函数近似为多项式形式,并通过多项式的极限计算得到原函数的极限。
7. 渐进法:当函数中含有无穷大或无穷小量时,可以使用渐进法求极限。
这种方法通过分析无穷大或无穷小量在极限过程中的变化趋势,来确定极限的值。
8. 变量替换法:当函数中含有复杂的无穷小量或无穷大量时,可以通过替换变量的方法,将复杂的极限问题转化为简单的极限问题。
9. 用L'Hôpital法则:对于某些不定式形式的极限,如0/0、∞/∞等,可以使用L'Hôpital法则求极限。
该法则利用导数的性质,将原函数的极限转化为导函数的极限。
10. 用积分法:对于一些函数极限,可以通过积分的方法来求解。
通过将极限转化为积分形式,可以利用积分的性质和计算方法得到极限的值。
求极限的方法有很多种,具体选择哪种方法取决于函数的特点和问题的要求。
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。
求极限的常用方法求极限是数学分析中一个重要的概念,它可以帮助我们理解函数在一些点处的行为,并在许多数学领域中发挥重要作用。
下面是一些常用的方法和技巧,来帮助我们求解各种类型的极限。
1.代入法:当函数在其中一点的极限存在时,我们可以尝试直接将该点的值代入函数中,看看是否会得到一个有意义的结果。
如果代入的结果是有限的,那么说明极限存在并等于该有限值。
然而,这种方法只适用于简单的函数和特定的极限问题。
2.分母有理化:当我们遇到含有分母中包含根式或其他不便计算的因素时,可以尝试将其有理化。
常用的方法有利用平方差公式或者乘法公式,以及通过分子分母同乘共轭式等。
3.分子有理化:类似于分母有理化,当我们遇到函数中含有根式时,可以尝试将其有理化。
常用的方法有利用平方差公式,乘方差公式以及平方和公式等。
4.拆分分数项:对于复杂的分式函数,我们可以尝试将其分解成简单的分式项,然后对各项求极限,再根据极限的性质进行求解。
5.极限的性质和定理:除了直接计算极限,我们还可以利用一些常见的极限性质和定理来简化问题。
例如,极限的四则运算法则、复合函数的极限、极限的保号性等都可以帮助我们更好地理解和求解极限。
6.夹逼定理:夹逼定理是求解一些复杂极限的常用方法之一、该定理的核心思想是通过构造两个函数,一个上界函数和一个下界函数,然后利用这两个函数对待求函数进行夹逼,从而确定待求函数的极限。
这个方法常用于求解无穷大和无穷小的极限。
7.泰勒展开:泰勒展开是求解一些复杂函数的极限的重要方法。
该方法利用了泰勒级数的定义,将复杂的函数近似为一个无穷级数,然后通过截断级数来计算近似的极限值。
8. L'Hospital法则:L'Hospital法则是求解一些不定型极限的重要方法之一、该法则利用导数和洛必达法则,将一个不定型极限转换为一个更简单的极限,然后进行求解。
9.递推关系:递推关系是求解一些递推数列的极限的重要方法。
该方法利用数列之间的递推关系,将数列的极限转化为递归方程的极限,并利用递归方程的解求解极限。
千里之行,始于足下。
求极限的方法总结求极限是微积分中重要的概念之一,常见于求导、定积分以及微分方程等内容中。
求解极限可以通过以下几种方法进行总结:1. 代入法:当函数在极限点处存在时,可以直接将极限点代入函数中计算。
这种方法简单直接,适合于函数在某一点处的极限。
2. 分解因式法:当函数存在不定形式时,可以尝试将函数进行分解因式,从而简化计算。
比如,对于分式函数,可以尝试分解分子和分母,消去公因式,然后再进行计算。
3. 幂指函数法:当函数的极限含有幂指函数时,可以尝试使用幂指函数的性质进行计算。
常用的方法包括使用指数函数的性质、对数函数的性质以及对数和指数函数的换底公式等。
4. 无穷小量法:当函数的极限存在无穷小量时,可以利用无穷小量与极限的定义进行计算。
常用的方法包括使用洛必达法则、夹逼定理、泰勒级数展开等。
其中洛必达法则适用于计算$\\frac{0}{0}$、$\\frac{\\infty}{\\infty}$、$0\\cdot \\infty$型的极限,夹逼定理适用于无穷小量和无穷大量的极限,泰勒级数展开适用于函数可展开成无穷级数的情况。
5. 变量替换法:当函数的极限存在特定变量时,可以进行变量替换,通过对新变量极限进行求解来简化计算。
常用的方法包括使用三角函数的三角恒等式、指数和对数函数的换底公式、幂函数的性质等。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
6. 递推法:当函数的极限存在递推关系时,可以通过递推关系逐步求解极限。
常用的方法包括使用数列极限的性质以及函数关系的性质。
总的来说,求解极限需要根据具体的函数形式和性质进行判断和选择合适的方法。
在实际计算中,也常常需要综合运用多种方法进行求解。
因此,对于学习者来说,熟练掌握不同的求极限方法,灵活运用,可以更加高效地解决复杂的极限计算问题。
求函数极限的方法与技巧在微积分中,函数的极限是一种重要的概念,能够给我们关于函数表现的重要见解。
如果我们想要计算函数的极限,我们需要掌握一些方法和技巧。
接下来,我将分享一些关于函数极限的方法和技巧。
1. 代入法代入法是计算函数极限最简单的方法之一。
这种方法的基本思想是通过把自变量x代入函数,计算出函数在这个特定点的值。
如果在x值趋近于某个数(通常是无穷大或无穷小)时,函数的值趋近于某个确定的数,那么我们可以说这个确定的数是函数在这个值处的极限。
例如,我们想要求函数f(x)=x^2-3x+2在x=2处的极限,我们可以代入x=2,计算出函数在这个点的值为f(2)=2,因此我们可以认为x=2时,函数的极限值为2。
2. 有理函数的极限有理函数是指最高次项为整数的分式函数。
对于有理函数,求函数极限的方法是分子分母同时除以最高次项,并且观察分式函数的分母是否含有因式,如果含有因式,就要进行约分。
如果分式函数的最高次项在分子和分母中的次数相同,那么函数的极限将等于最高次项在分子和分母中次数相同的项的系数之比。
例如,对于函数f(x)=(2x^3-x^2+3)/(x^3+2),最高次项在分子和分母中的次数都是3,因此我们把分子和分母同时除以x^3,得到f(x)=(2-1/x+3/x^3)/(1+2/x^3),此时我们可以得到极限为2/1=2。
对于三角函数的极限,实际上我们需要先把三角函数化为有理函数。
以下是常见的三角函数的有理函数表达式:sin x/x=1-cos^2 x/2!如果我们能够将三角函数化为有理函数的形式,那么我们就可以运用有理函数求极限的方法进行计算。
4. 换元法换元法是求函数极限的一种常见方法。
这种方法的基本思想是将函数的自变量用另一个变量来表示,从而更容易计算函数的极限。
通常情况下,我们选择一些特定的换元方式来将函数中的一些特别复杂的部分换成简单的部分。
例如,对于函数f(x)=sqrt(x^2+1)+x,我们可以选择x=tanθ,这样我们可以将函数化为f(x)=(secθ)+tanθ。
函数极限的求解方法与技巧函数的极限是数学分析中的重要概念,用于描述函数在某一点或趋向某一点时的表现。
求解函数的极限可以帮助我们理解函数的性质、计算无穷大或无穷小量的数量以及解决各种数学问题。
在求解函数的极限时,我们可以使用一些方法和技巧来简化计算和获得更准确的结果。
下面是一些求解函数极限的常用方法和技巧。
1. 代入法:当函数在某一点的极限不存在,或者计算起来比较困难时,可以尝试使用代入法求极限。
具体地,将自变量的值代入函数中,计算函数在该点的函数值,观察函数值的变化情况。
如果函数值趋近于某一常数,那么该常数就是函数在该点的极限。
2. 分子有理化和分母有理化:有些函数在某一点没有定义或者计算起来比较困难,可以通过有理化来改写函数表达式,进而求解极限。
例如,对于有根式的函数,可以采用分子有理化或分母有理化的方法,将有理化后的函数进行化简,然后再求极限。
3. 夹逼定理:夹逼定理也称作挤压定理,是判断函数极限存在的一种常用方法。
当函数在某一点附近夹在两个函数之间时,这两个函数极限都存在,并且极限相等,那么函数的极限也存在,并且等于两个函数的极限。
4. 极限的性质:极限具有一些基本性质,如四则运算法则、复合函数的极限法则、初等函数的极限法则等。
利用这些性质可以简化极限的计算,将复杂的极限问题转化为简单的极限问题。
5. 无穷小量的性质:无穷小量是指极限为零的量,具有一些特殊的性质。
利用无穷小量的性质可以判断一些复杂的极限是否存在,并且计算这些极限的值。
6. L'Hopital法则:L'Hopital法则是计算一些特殊的极限的常用方法。
当函数的极限形式为0/0或∞/∞时,可以对函数进行求导,然后再次求极限。
重复应用L'Hopital 法则,直到不再满足上述形式,最后可以得到函数极限的结果。
7. 极限存在的判断:在计算函数的极限时,要注意对函数的适用范围进行判断。
如果函数在某一点的左右极限存在并且相等,那么函数在该点的极限存在。
求极限的方法总结
1. 求极限的方法:
(1)变量法
根据定义,极限为某函数f(x)在某点x0处对x逼近x0时,函数值f(x)趋近于某个值L,这里f(x)表示x=x0处右边的函数值,可用变量法求其值:
一、当x>x0时,极限是函数拓展的无穷的,即满足`lim_(x→x_0)f(x)=∞`
二、当x<x0时,极限是函数蔓延的无穷的,即满足`lim_(x→x_0)f(x)=-∞`
(2)方程法
有些极限问题可以转换为表达式,从而求出极限值,即满足`lim_(x→x_0)f(x)=L`,其中L表示极限值。
(3)比较法
当某函数f(x)表达式复杂或不知道以上两种方法时,可以采用比较法,即比较函数f(x)和g(x)在某点x0处的值,若比较函数g(x)可以确定其值,则对比f(x)的
极限值(若存在)也可以确定。
例如:`lim_(x→x_0)f(x)=lim_(x→x_0)g(x)=L`,其中g(x)是可以确定的函数。
函数的极限求解方法
1. 直接代入法
直接代入法是指将极限中的自变量直接代入函数中求值,这种方法适用于特殊的函数,例如常数函数、幂函数和指数函数等。
2. 等价无穷小代换法
等价无穷小代换法是指将极限中的无穷小量替换为与其等价的无穷小量,这种方法适
用于不同函数之间的无穷小量比较。
3. 夹逼定理
夹逼定理是指通过夹逼中间项来求出极限,这种方法适用于求解无穷大或无穷小的情况。
4. 分式分解法
分式分解法是指将分式中的分母部分分解为可求的部分,这种方法适用于有理函数的
求值。
5. 因子分解法
因子分解法是指将极限中的函数按照因子分解,再进行化简运算,这种方法适用于多
项式求值。
6. 泰勒展开法
泰勒展开法是指将函数展开成泰勒级数,并取其一部分进行求值,这种方法适用于需
要高阶导数的情况。
7. 充分条件法
充分条件法是指通过已知的极限结果,推出另一个极限的结果,这种方法适用于一些
特殊的函数。
8. 对数估计法
对数估计法是指将极限通过对数运算变换成解概率分布函数的极限,这种方法适用于
特殊的函数。
9. 利用反函数法
利用反函数法是指将函数中的自变量替换成对应的函数值,然后利用已知的极限结果求得新的极限,这种方法适用于含反三角函数的函数。
10. 利用积分法
利用积分法是指将极限转化为定积分的形式,然后通过定积分的数值求值方法求解极限,这种方法适用于一些特殊的函数。
极限的计算方法在数学中,极限是一种重要的概念,用于描述函数或数列在无限接近某个值或趋势的过程中的行为。
极限的计算方法是数学中的重要内容之一,下面将介绍几种常用的极限计算方法。
1. 代入法代入法是一种简单直接的计算极限的方法。
当函数在某个点存在极限时,可以尝试将该点代入函数中计算。
例如,对于函数f(x)=2x+3在x=2处的极限,可以直接将x=2代入函数中得到f(2)=2*2+3=7,故极限为7。
2. 分子有理化法分子有理化法适用于分子含有根式的极限。
例如,计算函数f(x)=(sqrt(x)-1)/(x-1)在x=1处的极限。
由于计算根式的极限较为困难,我们可以将分子有理化,即将(sqrt(x)-1)乘以(sqrt(x)+1)得到(x-1)/(sqrt(x)+1)。
此时,x=1成为可直接代入的点,极限为(1-1)/(sqrt(1)+1)=0/2=0。
3. 夹逼定理夹逼定理是一种常用的计算极限的方法,适用于函数在某个点无法直接计算出极限的情况。
夹逼定理的基本思想是找到两个函数,一个比待求函数小,另一个比待求函数大,且两个函数的极限相等,通过比较可以确定待求函数的极限。
例如,计算函数f(x)=x*sin(π/x)在x=0处的极限。
由于当x趋近于0时,sin(π/x)的值夹在-1与1之间,因此可以构造两个函数g(x)=x和h(x)=-x作为夹逼函数。
由于g(x)<=f(x)<=h(x),而g(x)和h(x)的极限都为0,所以根据夹逼定理,f(x)在x=0处的极限也为0。
4. 泰勒展开法泰勒展开法适用于计算某些复杂函数的极限。
泰勒展开利用了函数在某个点附近的局部性质,将其展开为无穷级数,常用到泰勒展开的函数包括指数函数、三角函数等。
例如,计算函数f(x)=e^x在x=0处的极限。
根据泰勒展开公式,e^x=1+x+x^2/2!+x^3/3!+...,当x趋近于0时,高阶项的影响逐渐减小,因此可以截取前几项进行计算。
各种求极限方法以及求导公式求极限方法:1.代入法:将$x$的值代入函数中,求出极限值。
这种方法适用于能够直接代入得到结果的情况。
2.因子分解法:对分式进行因式分解,然后化简,得到一个更容易求解的形式。
这种方法适用于分子或分母存在因子相同的情况。
3.辅助函数法:通过构造一个辅助函数,使得原始函数与辅助函数的极限相同,从而求得原函数的极限。
这种方法适用于复杂函数的情况。
4.夹逼定理:对于夹在两个趋于同一极限的函数之间的函数,可以通过夹逼定理求得该函数的极限值。
求导公式:1.常数法则:如果$f(x)=c$($c$为常数),则$f'(x)=0$。
2. 幂函数法则:如果$f(x)=x^n$($n$为实数),则$f'(x)=nx^{n-1}$。
3. 指数函数法则:如果$f(x)=a^x$($a$为正实数且$a≠1$),则$f'(x)=a^x\ln a$。
4. 对数函数法则:如果$f(x)=\log_a x$($a$为正实数且$a≠1$),则$f'(x)=\frac{1}{x\ln a}$。
5. 正弦函数法则:如果$f(x)=\sin x$,则$f'(x)=\cos x$。
6. 余弦函数法则:如果$f(x)=\cos x$,则$f'(x)=-\sin x$。
7. 反函数法则:如果$f(x)$的反函数为$y=g(x)$,则$g'(x)=\frac{1}{f'(g(x))}$。
8. 和差法则:如果$f(x)=g(x)\pm h(x)$,则$f'(x)=g'(x)\pmh'(x)$。
9.积法则:如果$f(x)=g(x)h(x)$,则$f'(x)=g'(x)h(x)+g(x)h'(x)$。
10. 商法则:如果$f(x)=\frac{g(x)}{h(x)}$,则$f'(x)=\frac{g'(x)h(x)-g(x)h'(x)}{h(x)^2}$。
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。
求函数极限的方法.doc随着数学学科的发展,函数极限成为了数学中的一个重要概念。
函数极限的求解方法多种多样,本文将介绍一些常用的函数极限求解方法。
1. 夹逼法夹逼法是函数极限求解中常用的方法之一。
其基本思想是:当函数f(x)在一个区间内夹在两个相等或者趋近于相等的函数之间时,如果这两个函数的极限相等,则f(x)的极限也等于这个共同的极限。
例如,当x趋近于无穷大时,对于函数f(x) = x/( x+1),可以发现当x趋近于无穷大时,x+1与x在数量级上相当,因此我们可以将f(x)夹在两个函数1/( 1+1/x )和1/( 1+x )之间,显然这两个函数的极限都为1,因此根据夹逼法,f(x)的极限也为1。
2. 无穷小量的比较在一些比较复杂的函数中,运用夹逼法不一定能够得到有效的结果。
这时,我们可以考虑使用无穷小量的比较方法。
该方法的基本思想是:当f(x)与g(x)的极限均为0时,f(x)是g(x)的高阶无穷小量,当f(x)/g(x)的极限存在且为常数时,f(x)与g(x)的阶数相同。
例如,对于函数f(x) = sin x / x,当x趋近于0时,sin x与x的数量级基本相同,因此f(x)为一个无穷小量,我们需要求出它的阶数。
注意到sin x可以用x-x^3/3!+o(x^3)来展开,因此f(x)可以表示为1-x^2/3!+o(x^2),由此可以发现f(x)为g(x)=x的高阶无穷小量,因为除去1之外,其余的项中均带有x^2以上的次数。
因此,根据无穷小量的比较原理,f(x)与g(x)的阶数相同,题目所求的极限为1。
3. 瑕点极限的计算一些数学问题在特定点上存在因为函数定义域的限制而导致的特殊情况,我们称之为瑕点情况。
在这种情况下,数学函数的极限表达式可能不适用于整个区间,而只适用于某些点。
在计算瑕点情况下的函数极限时,我们要注意分析瑕点的性质,并针对性地使用具体的计算方法进行求解。
例如,对于函数f(x) = (x-1)/(x^2-1),当x趋近于1时,由于分母为0,因此f(x)在点x=1处存在瑕点。
求函数极限的方法与技巧随着数学的发展,求函数极限的方法与技巧也越来越丰富和多样化。
下面我将介绍一些常用的方法和技巧,帮助你更好地求解函数极限问题。
我们来介绍一些常用的求函数极限的基本技巧:1. 代入法:通过直接将极限点代入函数中计算,从而得到极限值。
代入法适用于有明确极限的函数。
2. 分式对分法:对于分式形式的函数,我们可以通过分母有理化或者因式分解的方式,将函数拆分成几个更简单的分式,然后再进行求解。
3. 夹逼法:当函数的上下界存在且极限相等时,我们可以利用夹逼法求得函数的极限。
4. 常用极限:有一些函数的极限是常用的,例如三角函数的极限、指数函数的极限等,我们可以通过这些常用极限来求解更复杂的函数极限。
还有一些更高级的方法和技巧能够帮助我们更好地求解复杂的函数极限问题:1. 极限的运算法则:我们可以根据极限的运算法则来计算复合函数、求和函数、误差函数的极限等。
2. 等价无穷小替换法:当函数的极限形式为无穷大与无穷小的组合时,我们可以通过将无穷大和无穷小进行等价替换,从而简化函数的运算。
3. 泰勒展开法:对于一些复杂的函数,我们可以通过使用泰勒展开公式来近似求得函数的极限。
4. L'Hopital法则:当函数的极限形式为0/0或无穷大/无穷大的不确定型时,我们可以通过L'Hopital法则将其转化为求导的形式,从而得到准确的极限值。
除了上述常见的方法和技巧外,还有一些特殊的函数极限求解方法。
例如变量代换法、递推法、反函数法、对数变换法等,这些方法和技巧在特定情况下会更有效。
求函数极限的方法与技巧是十分丰富和多样化的。
我们可以根据具体的函数形式和条件,选择合适的方法和技巧进行求解。
在实际求解过程中,我们需要灵活运用各种方法,结合具体问题进行分析和求解,才能更好地解决函数极限问题。
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 )(limx f xx →±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(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 22x xx ---→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⋅→ 解: 由 0lim=→x x 而 11sin≤x故 原式 =01sinlim=⋅→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 ∞=)(1limx 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= ''limβα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 lim0--=→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=mnx 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 121211ΛΛΛΛ 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 xnx a x +∞→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Θ 当x +∞→时,k +∞→ 有=++∞→k n k a k )1(lim 00)1(lim 1=⋅=⋅+++∞→a a a k k nk 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 Θ解:由1)(lim )(lim 00-==+-→→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 xx x x →→→→→→∴+≠-===-=-=++---Θ13、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。