高数极限公式运算 求详细过程!!

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高等数学 第13讲 函数极限值的性质和运算">高等数学 第13讲 函数极限值的性质和运算
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高数归纳总结:求极限十法
22:23:03 来源:互联网
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1、利用定义求极限。2、利用柯西准则来求。  柯西准则:要使{xn}有极限的充要条件使任给ε&0,存在自然数N,使得当n&N时,对于  任意的自然数m有|xn-xm|&ε.3、利用极限的运算性质及已知的极限来求。  如:lim(x+x^0.5)^0.5/(x+1)^0.5=lim(x^0.5)(1+1/x^0.5)^0.5/(x^0.5)(1+1/x)^0.5=1.4、利用不等式即:夹挤定理。5、利用变量替换求极限。  例如lim (x^1/m-1)/(x^1/n-1)  可令x=y^mn  得:=n/m.6、利用两个重要极限来求极限。  (1)lim sinx/x=1x-&0(2)lim (1+1/n)^n=en-&∞ 7、利用单调有界必有极限来求。8、利用函数连续得性质求极限。9、用洛必达法则求,这是用得最多的。10、用泰勒公式来求,这用得也很经常。
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极限概念的出现,主要是因为微积分发展到 18 世纪末的时候还没有一个严格的基础,虽然微积分作为一种工具,很强大,解决了很多问题,但基础却一直不稳固。到了18世纪末,柯西和威尔斯特拉斯把基础的问题解决了,解决的手段就是引入极限。
那什么是极限:
对于一个函数 y = f(x),当 x 趋进于数 a 时,则 y 的极限是 b,指的是:对于数 b 任意一个领域 V (无论这个领域多小),一定能找到一个领域 U,使得当 x 的值在除 a 点以外的任意一个领域 U 内时,y 的值总在 V 范围内。
用数学语言来说:
用符号来表示即 ,a 与 b 是两个没有关系的实数,f 是一个定于于包含 a 的开区间(不包含 a 点)上的实值函数,则
表示对于任意的 ε & 0,都存在一个 δ & 0,使得当满足 0 & | x - a | & δ 时总有 | f(x) - b | & ε。
极限概念想说什么:
就是说,无论函数 f(x) 在 x = a 这个点上有没有定义,如果有定义的话,这个定义值是什么,对于 y = f(x) 这么一个函数,x 在不断靠近 a 的时候,那么 y 的值会不断靠近 b,如果 x 变成 a 了,那么 y的值会由于“惯性”变成 b 。(我们在 x = a 这个点上,填上 y = b 这个值,这句话后面再解释)
注意,我的理解与“数学书上的解释”是不一致的,当然就不是“学科意义上正确”的了。数学书上告诉我们的是 x “不会成为 a”,它只会不断地逼近 a,它会离 a 点“任意地近”,距离可以小于“任意给出的一个正数”,能小于任意一个正数的数是什么?不就是零么?但数学家们很别扭地就不承认它,而要绕开它,叫它“无穷小”,或是“过程无穷小量”。为什么呢?为了避开“函数在点 a 处可能没有定义”这么一个尴尬的问题。这个问题影响很严重,因为导数的定义中,就是希望分母变成 0,但变成 0 了代数运算又没意义,也就是它是个希望它等于 0 但又不能让它等于 0 的“东西”。一方面我们要有“分母为 0 时的”值,一方面又要避开除以 0 没有意义。怎么办?用极限来解决,说:△x 是一个无限接近于 0 但又不等于 0 的量,因为不等于 0,所以可以进行除法,又因为无限接近于 0,所以最终得到的值是一个准确值而不是一个近似值。(如果是近似值,那极限就没有能解决导数和积分定义的基础问题,因为导数和积分最近都是可以得到准确值而不是近似值的运算)
可能是对连续统(实数理论)的理解还不够深,“这个无限逼近”对我来说造成了理解上的困难。因为我总会觉得“x没有到达点 a”,那么 “y 就没有到达点 b”,一个“无限逼近 b 的值”怎么会等于 b 呢?于是我被堵在这了。
好吧,只能自己来安慰自己,给自己一个暂时上逻辑上能说得通的说法以继续前行(等以后学了更多东西,有了新的理解之后再修正)。
在数学分析八讲第二章讲极限的时候看到一句话,说极限是一种“分析运算”,另外,在很多人谈对极限理解,以及不少教材上,也都说极限是一个“过程运算”。这一点很重要,极限是一种“新类型”的运算,与中学时代学过的传统的代数运算不一样,代数运算是静态的运算,而极限是一种动态的,反应变化的运算。举个不一定恰当的例子,代数运算是知道我在北京,有张到上海的预定表,所以我很清楚地知道了我下一站就一定是上海,但我不知道也不管我是怎么去的。但极限则是这样一种运算,那就是我坐在火车上,我的导航仪地不断告诉我现在的位置,我发现自己在去京沪线上上,而且随着时间的流逝越来越接近上海,于是我可以肯定,按这个“规律”等到车停下来的时候,我一定是在上海的,但最终我未必会真的到上海,也许就在火车停下的那一刻,车爆炸了,我变得“不存在了”。所以极限运算这种分析运算,是用来刻画按函数变化规律时的函数的取值规律的。所以它最终 x =a 这个点函数的表现并不关心,只关心到这个点之前函数的变化规律,并以此推测函数在 x = 0 时的值。
这样的话,我解决了自己的两个问题:
一、当 △x → 0 时,△x 作分母会不会有问题?不会,因为 △x 是一个极限运算中“对变化的表示”,他不是“静态的数”,所以不必要遵守“代数运算定律”,它可以作分母参与运算(也就是 △x 可以在分子分母同时抵消)。
从另一个角度说,代数除零“没有意义”是人为规定的,但其实也可以说“有无数种意义”,但因为运算的数据是静态的,无法确定这时候的运算是什么意义。但极限运算比代数有更多的信息,那就是,值是有函数关系的,这种函数关系会限定“除零”成某一种意义(也就是取得一个值),如果这个函数关系也定不出这个值,那么直观地说就是“没有极限”。
二、“无限逼近”是不是“等于”的问题,在我看来就不存在了,因为我把极限看成“按这个规律下去,会取到什么值”,这个值不是x无限逼近a时 y 的值,而是 x 在除 a 点以外 y 取值过程可以推测出 x = a 时 y = b。再强调一次,虽然大部我们会接触到的函数,x=a 的极限就是 y = f(a),但是,极限运算中是不管真实的 x = a 时, y 有没有定义,以及 y 的值是多少的。
所以,目前数学中定义的极限运算就是这样一种运算。我必须明白这只是观察函数的一种视角,这种视角是动态的,与变化规律相联系的。但是,人类的知识是积累起来的,特别是数学家,总是把待求解的问题尽可能地转化成已求解的问题进行计算。我们要最终计算出极限值的时候,还是要依靠代数运算这种人类已经掌握得“很好”地运算。
让我再回到极限地定义,至少上面的理解,并不与这个定义有矛盾之处。也体会到了这个定义的牛X之处。因为非常简洁又很严格而没有歧义。这个定义解决了微积分的基础问题。而且这个定义给出了“求极限的一般代数方法”。在这个定义下,我们也可以得到极限的各种计算法则和重要性质。这样,我们可以通过一般方法求到常用的函数的极限,再用这些计算法则加常见极限计算出更复杂的函数的极限。而且也从数学上给出了极限唯一性的性质,这种性质是函数的一个非常重要的性质,它直接决定了微分和积分的存在。
想想第一篇和第三篇都很直接地一直在讲函数,是的,在理解三角函数和极限的过程中,我更新了自己对函数的理解,后面找时间整理下。高数求极限问题【考研吧】_百度贴吧
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高数求极限问题收藏
图片不知道能不能看清楚,凑乎看吧。主要是最后一步,分母的两个分式,是用的等价无穷小吗,如果是的话,不是说只能乘除可以用等价吗,这里怎么用到了呢?我的解法是分母通分后得到第二步,xsinx的极限是0,直接化简,分子变成sinx的平方,分母是1-cosx,再用等价无穷小,代换,直接得结果是2啊,到底哪种解法对呢,为什么另一种错呢
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你怎么可以换一部分其他的不换啊 。 书上解的是对的 ,你错了
是只有乘除才可以用无穷小,,,就像你所说的,分母的两个分式不也分别是两个乘除么
亲 这个地方时用的 带皮亚诺余项的 Talor公式~
并没有运用等价无穷小~!!
极限四则运算法则
这俩极限都存在 所以可以分别求出来再相加
第三个等号那不要上下同除x方,直接洛必答法则两次就有了,图解肯定不是等价无穷小,因为那情况根本不能用
这个式子没问题啊 ,最后都是用的极限。在求极限的时候,比如上面的,有cosx,而且x趋近于0,那么就可以令那个项=1.
哥们,加油哦!这道题不难。
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