高数数学极限总结

高数数学极限总结
高数数学极限总结

函数极限总结

一.极限的产生

极限理论是研究关于极限的严格定义、基本性质和判别准则等问题的基础理论。

极限思想的萌芽可以追溯到古希腊时期和中国战国时期,但极限概念真正意义上的首次出现于沃利斯的《无穷算数》中,牛顿在其《自然哲学的数学原理》一书中明确使用了极限这个词并作了阐述。但迟至18世纪下半叶,达朗贝尔等人才认识到,把微积分建立在极限概念的基础之上,微积分才是完善的,柯西最先给出了极限的描述性定义,之后,魏尔斯特拉斯给出了极限的严格定义(ε-δ和ε-N 定义)。

从此,各种极限问题才有了切实可行的判别准则,使极限理论成为了微积分的工具和基础。[1]

二.极限知识点总结

1. 极限定义

函数极限:设函数f(x)在点的x 0某一去心邻域内有定义,如果存在常数A ,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

δ<<|x -x |00时,对应的函数值 都满足不等式:ε

<-|)(|A x f 那么常数A 就叫做函数f(x) 当x →x 0时的极限,记作A

x f x x =→)(lim 0

。[2]

单侧极限:?.左极限:A

x f x x =-

→)(lim 或)()(左→→x A x f ?.右极限:A

x f x x =+→)(lim 或)()(右→→x A x f 定理:

A x f x f A x f x x ==?=+

-→)()()(lim

)

()()()()(000

lim

x f x f x

f x f x f x x ==?=+

-

函数)(x f 当0x x →时极限存在的充分必要条件是左、右极限各自存在且相等 即

)

()()(lim 0

00x f x f x f x x →+-==。

2. 极限概念

函数极限可以分成0,,,x x x x x →-∞→+∞→∞→以0x x →的极限为例,f(x) 在点x 0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δ,使得当x 满足不等式

时,对应的函数值f(x)都满足不等

式:|f(x)-A|<ε,那么常数A 就叫做函数f(x)当 x →x 。时的极限。

函数极限具有唯一性、局部有限性、局部保号性[2] 3. 存在准则

有些函数的极限很难或难以直接运用极限运算法则求得,需要先判定。下面介绍几个常用的判定数列极限的定理。

准则Ⅰ.如果数列{}n x ,{}n y 及{}n z 满足以下条件: (1)从某项起,即+∈?N n 0,当0n n >时,有n n n z x y ≤≤;

(2)a y n x =∞

→lim ;a z n x =∞→lim , 那么数列{}n x 的极限存在,且a x n x =∞

→lim 准则Ⅰ'如果(1)当),(0r x U x

∈(或M x >||)时,)()()(x h x f x g ≤≤

(2)A x g x x x =∞→→)(lim )

(0

,A x h x x x o

=∞→→)(lim )

(,

那么)(lim )

(0x f x x x ∞→→存在,且等于A 。

夹逼定理:(1)当),(x 0r x U

?时,有 成立

(2)

,那么,()0x f 极限存在,且等于A

【准则Ⅰ,准则Ⅰ′合称夹逼定理】

准则Ⅱ: 单调有界数列必有极限

准则Ⅱ' :设函数)(x f 在点0x 的某个左(右)邻域内单调并且有界,则)(x f 在

0x 的左(右)极限)(-x f ()[]

+x f 必定存在[3]

单调有界准则:单调增加(减少)有上(下)界的数列必定收敛。 柯西准则:数列收敛的充分必要条件是任给o >ε,存在)(εN ,使得当

N >n ,N >m 时,有ε<-||m n x x 成立。[2]

极限运算相关法则、定理及推论

计算极限方法总结 (1)直接带入求极限

例1.)138(2

1

lim

+-→x x x 【解】

()

6

1381

381

381

382

11

21

1

1

21

2

1lim lim lim lim lim lim lim =+-???

??=+-=+-=+-→→→→→→→x x x x x x x

x x x x x x x

(2)约零因子求极限

(5)应用两个重要极限求极限

(6)用等价无穷小两代换求极限

(7)用洛必达法则求极限

四.参考文献

[1]极限理论

https://baike.baidu./item/%E6%9E%81%E9%99%90%E7%90%86

%E8%AE%BA/5081808?fr=aladdin 2017.11.24

[2]函数极限https://baike.baidu./item/函数极限/727083?fr=aladdin 2017.11.24

[3]同济大数学系《高等数学第七版上册》高等教育出版社1987年

[4]来自QQ空间由大学生笔记墙整理

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