求極限的多種方法

2022-04-09 02:29:20 字數 1927 閱讀 2078

一,根據迫斂性求極限

1,求數列極限

定理2.6:設收斂數列{},{}都以a為極限,數列{}滿足:存在正數,當n>,時有≤≤,則數列{}收斂,且。

例 ()

≤≤≡1

= =1

所以()=1

2,求函式極限

定理3.6:設且在某內有則

例求當x.>0時,1-x<≤1而(1-x)=1故由迫斂性可知, =1

另一方面,當x<0時,有1<≤1-x,故由迫斂性又可得, =1

綜上求得=1

二,利用四則運算求極限

定理3.7:若極限f(x)與g(x)都存在,則函式f+g,f-g,當x的極限也存在,且

1) [f(x)±g(x)]=f(x)±g(x)

2) [f(x)g(x)] =f(x). g(x)

3) =f(x)/g(x)

例2 (xtanx-1)

解由xtanx=x

sinx== cosx

按四則運算法則有

(xtanx-1)= x. -1=

三,兩個重要極限 =e

例2 求

= 例3 求

= ==

四,運用洛比達法則求極限

1,型不定式極限

定理6.6若函式f和g滿足

1)f(x)= g(x)=0

2)在點x0的某空心領域內兩者可導且≠0

3)=a則==a

例2 求

解容易檢驗f(x)=1+cosx與g(x)=在點x0=π的領域內滿足的條件1)和2)

故洛比達法則得

=2,型不定極限

定理6.7若函式f和g滿足

1)f(x)= g(x)=∞

2)在x0的某右領域為兩者可導,且≠0

3)=a

則==a

例2解;由定理6.7有

=3,其他型別不定式極限

例7 求

解:這是乙個0.∞型不定式極限,用恒等變形xlnx=將它轉化為型的不定式極限,並應用洛比達則

== (-x)=0

例8 求

解;這是乙個型不定式極限,做恒等變換

其指數部分的極限是型不定式極限,可先求的=-1/2

從而得到=

例10 求

這是乙個型不定式極限,類似先求對數極限

==1於是有

=e五,利用泰勒公式求極限

例3 求極限

首先考慮到極限式的分母為,我們用麥克勞林公式表示極限分子(取n=4)

cosx=1-+

=1-+

cosx-=-

因而求得

例4 == -

六,利用定義求極限

例5 根據定義的語言,數列收斂,有。

例1、用語言證明

證明:要使不等式成立,解得,取,於是,有。即

七,利用初等函式的連續性求極限

例 3 、 求

解:原式===

八,利用無窮小量的性質求極限

關於無窮小量的性質有三個,但應用最多的是性質:若是無窮小,函式在的某去心鄰域有界,則函式是無窮小

例8、求

解: 而,而

故所以九,利用等價無窮小代換求極限

一些常見的等價無窮小:當 x → 0 時, ,, ,,

,,等等。

例 9、求

解: ,由於當時,~,~,~,上式用等價無窮小代換得

十,利用中值定理求極限

例 12、

解:對在區間上用拉格朗日中值定理,得

,。因為,

所以十,利用一些常用結論求極限

例如,等等

極限不存在的證明

一、左右極限法

原理:判斷當時的極限,只要考察左、右極限,如果兩者相等,則極限存在,否則極限不存在。

例如:證明當時的極限不存在。

因為x=0,,,所以當

時,的極限不存在。

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