x→-∞f(x)→? 则f(x)=2+x→-∞,-x→+∞ f(x)=2+
→2
例:函数
解:当x→-∞时,-x→+∞
→2,即有
由上述x→∞,x→+∞,x→-∞时,函数f(x)极限的定义,不难看出:x→∞时f(x)的极限是A充分必要条件是当x→+∞以及x→-∞时,函数f(x)有相同的极限A。 例如函数
,当x→-∞时,f(x)无限地趋于常数1,当x→+∞时,f
的极限是1,记
,当x→-∞时,f(x)→?
(x<0)
(x)也无限地趋于同一个常数1,因此称当x→∞时作
其几何意义如图3所示。
f(x)=1+
y=arctanx
不存在。
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当x→+∞时,f(x)的极限也存在,但这两个极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。 x)=1+
y=arctanx
不存在。
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当x→+∞时,f(x)的极限也存在,但这两个极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。 (四)函数极限的定理 定理1.7(惟一性定理)如果定理1.8(两面夹定理)设函数满足条件: (1)则有
,(2)。
也成立。
存在,则极限值必定惟一。
在点
的某个邻域内(
可除外)
注意:上述定理1.7及定理1.8对
下面我们给出函数极限的四则运算定理 定理1.9如果(1)(2)(3)当
时,
则
时,
上述运算法则可推广到有限多个函数的代数和及乘积的情形,有以下推论: (1)(2)(3)
用极限的运算法则求极限时,必须注意:这些法则要求每个参与运算的函数的极限存在,且求商的极限时,还要求分母的极限不能为零。
另外,上述极限的运算法则对于(五)无穷小量和无穷大量 1.无穷小量(简称无穷小) 定义对于函数
的情形也都成立。
,如果自变量x在某个变化过程中,函数
为无穷小量,一般记作
的极限为
零,则称在该变化过程中,常用希腊字母定理1.10函数
,…来表示无穷小量。
以A为极限的必要充分条件是:
可表示为A与一个无穷小量之和。
注意:(1)无穷小量是变量,它不是表示量的大小,而是表示变量的变化趋势无限趋于为零。
(2)要把无穷小量与很小的数严格区分开,一个很小的数,无论它多么小也不是无穷小量。
(3)一个变量是否为无穷小量是与自变量的变化趋势紧密相关的。在不同的变化过程中,同一个变量可以有不同的变化趋势,因此结论也不尽相同。 例如:
振荡型发散
就越
(4)越变越小的变量也不一定是无穷小量,例如当x越变越大时,变越小,但它不是无穷小量。
(5)无穷小量不是一个常数,但数“0”是无穷小量中惟一的一个数,这是因为
。
2.无穷大量(简称无穷大) 定义;如果当自变量
(或∞)时,
的绝对值可以变得充分大(也为无穷大量。记作
或
。 。
即无限地增大),则称在该变化过程中,
注意:无穷大(∞)不是一个数值,“∞”是一个记号,绝不能写成3.无穷小量与无穷大量的关系
无穷小量与无穷大量之间有一种简单的关系,见以下的定理。 定理1.11在同一变化过程中,如果反之,如果当
为无穷小量,且无穷大 无穷小
当
为无穷小
无穷大
4.无穷小量的基本性质
性质1有限个无穷小量的代数和仍是无穷小量;
为无穷大量,则,则
为无穷小量;
为无穷大量。
性质2有界函数(变量)与无穷小量的乘积是无穷小量;特别地,常量与无穷小量的乘积是无穷小量。
性质3有限个无穷小量的乘积是无穷小量。
性质4无穷小量除以极限不为零的变量所得的商是无穷小量。 5.无穷小量的比较 定义设
是同一变化过程中的无穷小量,即
。