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1、文档 例 1 求极限(1)nn2cos2cos2coslim2,解 0时,极限为 1;0时(n充分大时,02sinn),原式sin2sin2sinlimnnn。(2)nnnn)111(lim2 解 先求 1)11(lim)111ln(lim22nnnnnnnn,所以原式=e 另法 利用111111112nnnn(3)xxx1lim0 解 因为1111xxx,即有xxx1111 当0 x时,111xxx,由夹挤准则得11lim0 xxx,同理11lim0 xxx,故原极限为 1。(4)xxxcoslim0 解 先求21)1(cos1limcosln1lim00 xxxxxx,原极限为 2/1e。
2、(5)exexexexlim.解 原式exeeexeeexxexeexxex1limlimlnln )lnlimlnlnlim(lnlimexexeexxexxeexexxeexexeexe ee2 文档(6)2303cos2coscos1limxxxxx.解 分子为)3cosln312cosln21cosexp(ln1xxx)3cosln312cosln21cos(lnxxx,原式22203cosln312cosln21coslnlimxxxxxxx 222013cos3112cos211coslimxxxxxxx 332121.练习(1))sin(tanlimnxnxnnn (答案321x
3、)(2)xxeexxeexsinlimsin0 (答案e)(3)20cos2coscos1limxnxxxnx (答案)1(41nn)(4)xxxxesin10)(lim2 (答案1e)(5)1311()1()1)(1(limnnxxxxx)(答案!1n)(6))sin1sinlimxxx(提示和差化积,极限为 0)(7)设)1,1(0a,1,21211naann,求nnaaa21lim。(提示:令,0,cos0a,则nna2cos。)例 2 设Rx0,1,sin1nxxnn,求nnxlim 解 考虑1,1sin1x,分三个情形:(1)若01x,极限为 0.(2)若01x,则112sinxxx
4、,易得1,sin11nxxxnnn,故数列单调递减文档 有下界,极限存在。对1sinnnxx两边求极限得 llsin,从而0l。(3)01x时,同理求得0l。综上极限为 0.例 3 设babyax,0,011,且 )(21,11nnnnnnyxyyxx 证明 nnxlimnny lim。分析 问题中的递推公式互相关联,且平均值不等式(几何平均与算术平均)可用,考虑单调有界准则。证 由于0,0nnyx,且 xyxyxynnnnnn,)(2111 xxxyxxnnnnnn,1,)(21)(211nnnnnnyyyyxy 可知 nx为单调增加数列,ny为单调减少数列,且byxann,故数列 nx n
5、y极限都存在,设极限分别为BA,,对yxynnn),(211两边取极限得2/)(BAB,故 BA。注 此题变化为:babyax,0,011,且 yxyyxyxxnnnnnnnn,211 则nnxlimnny lim。例 4 求下列函数的间断点并判断类型:(1).xxxxfsin)()((2).11)1()(xxexf 解 (1)无定义的点kkx,为整数.因为)0(,)0(ff,所以0 x是跳跃间断点;因为,)sin(lim)(limxxxfxx所以x是可去间断点;文档 1,0k时,kx 是第二类间断点。思考:间断点将实轴分成子区间,函数在哪个子区间上有界?(2)无定义的点1x及0 x.因为 )
6、1(lim/1)(lim100 xxxxexf,故0 x是)(xf的无穷间断点.又由于 xx,efxxx10)1(lim/1)1(11因 xx,efxxx11)1(lim/1)1(11因 故1x是)(xf的跳跃间断点.例 5 设函数)(xf在闭区间 1,0上连续,)1()0(ff。证明存在0 x 1,0,使得)31()(00 xfxf。证 令)31()()(xfxfxg,320 x,则由条件知)(xg在32,0上连续,设其最小值与最大值为Mm,。则 Mgggm)32()31()0(31 又直接计算得知 11211122(0)()()(0)()()()()(1)033333333gggfffff
7、f 故由连续函数的介值定理,在区间32,0内)(xg必能取到值 0。亦即存在0 x 1,0,使得)31()(00 xfxf。同型练习题:设函数)(xf在闭区间 1,0上连续,)1()0(ff。证明存在0 x 1,0,使得1),1()(00nnxfxf。例 6 设函数)(xf在实轴上连续,且xxff)(。证明c,使ccf)(。文档(用反证法)例 7 设)(xf在1x连续,且0 x:)()(2xfxf,证明:0 x时,)(xf是常数。证 对任0 x,)()()()(2141nxfxfxfxf.令n,利用121nx及连续性条件得,)1()lim()(lim)(2121fxfxfxfnnnn,即)(x
8、f恒等于)1(f.同型练习题:设)(xf在0 x连续,且)2()(xfxf,证明:)(xf是常数。例8 设niai,2,1为常数,若不等式 xnxaxaxansin2sinsin21 对所有Rx成立,证明 1221nnaaa。例 9 设)(xf在),(内连续,且任给Ryx,,有 )()()(yfxfyxf 试证)(xf为线性函数axxf)(,其中)1(fa。证 显然0)0(f,)()(xfxf,即)(xf为奇函数。又)1()111()(kffkf,)1()111()1(nnfnnnff,即)1(1)1(fnnf。从而)1()1()(fnmnmfnmf,故对有理数x都有xfxf)1()(。任给x),(,存在有理数数列 xxn,利用)(xf的连续性,得 xfxfxfxfxfnnnnnn)1()1(lim)(lim)lim()(。注 此题条件改为)(xf在0 x处可导,且任给Ryx,,有 )()()(yfxfyxf 文档 则证法改变为 )0()0()(lim)()(lim)(00fyfyfyxfyxfxfyy,记)0(f 为a,从而baxxf)(,由0)0(f得axxfb)(,0。