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1、1.7 极限存在准则两个重要极限求函数的极限问题, 有些可用上节运算法则获得解决,但更多的远不能解决,例已知x时,0sinxxxf, 但0 x时,?sinxxxf00是否有?如果有,怎样求?再如nnnfn)11(无限多个积,n换成x?一极限存在准则I 1准则 I 如果数列, 2, 1,nzyxnnn满足:(1),2, 1nzxynnn(2)aynnlim , aznnlim那么数列nx的极限存在,且axnnlim. 证:aynnlim , aznnlim,10N,当1Nn时,有ayn. 同理20N,当2Nn时,有azn. 取21,maxNNN,则当Nn时,有ayn,azn同时成立即ayan,a
2、zan, 而,2, 1nzxynnnn,azxyannn, 即axn. 故axnnlim。*数列极限存在准则I 可推广到函数的极限。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 准则 I如果(1),?(0rxUx ( 或Mx) 时 , 有xhxfxg成 立 ;(2)Axglim, Axhlim (0 xx或x), 那么Axhlim (0 xx或x). 准则 I,I 称为夹逼准则。2利用准则 I 证明第一个重要极限:1sinlim0 xxx证:函
3、数xxsin在0 x时有定义单位圆中,AOB 的面积扇形 AOB 的面积AOD 的面积即xsin21x21xtan21, 1sincosxxx (1)(用x代x时,xcos与xxsin都不变号,对0,2x也成立 ) 。证1coslim0 xx20 x时,22222sin2cos11cos0 xxxx22x即xcos1022x,02,02xx由准则 I 有1coslim0 xx由式(1) 及准则 I 即得1sinlim0 xxx。3应用:求极限(1)1sinlim0 xxx0limx1sin xx精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
4、- - - - - - - - -第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 0limx1tanxx11sinlimxxx, (2)3535sinlim0 xxx, (3)212sin2limcos1lim22020 xxxxxx (4)2sin2cos2limsin3sinlim00 xxxxxxxx (5)nnn2sin2lim( 0 x, 常数)xex:nlimnxxx2cos2cos2cos2令nxxxy2cos2cos2cos2,nnxxy2sin2sin, nnnnxxyx2sin2sin,02sinnlimxxysin01limxyn. 二极限存在准则如果数列
5、nx满足121nnxxxx, 称为单调增加的(减少) 。已知收敛的数列一定有界,但有界数列不一定收敛。若数列单调且有界,则有:1准则:单调有界数列必有极限。 (正确性通过数列的几何意义容易从直观上看出,严格的证明用实数理论,不作证明。)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 几何解释:单调数列的点只向一个方向移动nx,nx定点 A因为有界,所以nx都落在MM ,内,且极限的绝对值不超过M2讨论第二个重要极限xlimxx11考虑x取n并设n
6、nnx11, 证数列单调有界。nxnnnnnnnnnnnnnnnn1!) 1() 1(1! 3)2)(1(1! 2) 1(1! 11321+1+n11! 21+nnnnnnn112111!12111! 311nx=1+1+121111! 31111! 21nnn111111!1nnnn+11111!11nnnn,比较nx与1nx,nx1nx数列单调增加又 xn1+1+!1! 31! 21n112213211211121212111nnn3,即数列有界。根据准则,数列极限存在,通常用e 表示,即ennn11lim。可证x取实数 +或 - 时,xx11的极限都存在且等于e,因此,xlimexx11
7、.(e=2.718281828 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 利用代换xz1,则当x时0z可有ezzz101lim。3应用求极限 (1)xlim331exxxlim21211exxxlim111exxxlim10521exx(2)xlim12221xxx=xlimexxx2211112三利用极限存在准则求极限例1. 证明:nlim0!2nn证: 由于 0!2nn=nnn322932232122222,nlim032n, 所以
8、nlim!2nn=0. 例2. 已知对n1,2, , 均有10nx, 且212nnnxxx, 求nnxlim解:由于212nnnxxx, 故nnnnnnxxxxxx121而10nx,故01nnxx即nnxx1,数列单调增加。又11121nnxx, 可知数列有界 . 所以nnxlim存在,设axnnlim精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 则由1limnnxnlim)2(2nnxx, 有22aaa所以0a, 或1a, 而由10nx及数列
9、递增 , 知1a即1limnnx*未证极限存在之前不能两边取极限. 小结:极限存在准则与两个重要极限是函数极限的重要内容,必须熟练掌握并能准确应用。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码:KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - - -