关于极限的求法(4)

2019-01-12 16:34

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=(x?2)(x2?3x?10)xlim??2(x?2)(x2?5x?6) =(x2?3x?10)(x?5)(x?2)xlim??2(x2?5x?6)=xlim??2(x?2)(x?3) =x?5xlim??2x?3??7 ⑷“00”型未定式中一类特殊情形

例:求下列极限?3?:

(1)lim(x?h)3?x3x??x?xln(1?ax)h?0h;(2)?limx?0?x;(3)limx?0x。 解:(1)

(x?h)3?x3?limh?0h;?lim(x?h?x)???(x?h)2?x(x?h)?x2??h?0h ?lim2h?0??(x?h)?x(x?h)?x2???3x2(2)

?lim(x??x)?xx?0?x;?(x??x)?x)((x??x)?x)?limx?0?x((x??x)?x)1 ??limx?0(x??x)?x?12x(x?0)(3)令ax?t,则x?ta,且当x?0时t?0,

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limln(1?ax)x?0x1xat1ta1t1tx?0?lim(1?ax)?limln(1?t)t?0 ?limln[(1?t)]

t?0?limaln(1?t)t?0?alnlim(1?t)t?0?alne?a ⒉0??型:对于函数f(x)g(x)属于“0??”型未定式,可做如下变型:

g(x)f(x)110?f(x)[或g(x)],这样就化成了?型或0型未定式了。

xx??1lim(x??)tan?lim?lim??2x??2x??cosxx???1csc2x222 如: f(x)g(x)?g(x)f(x)11此求法中把f(x)g(x)化成f(x)还是化成g(x)应视具体情况而定,看哪

一种化法更容易求解。

⒊???型:为分式相减,先通分;为根式相减的,先根式有理化;

0?化为 0或?型求极限。

如:

11lim(?)x?0xln(1?x)ln(1?x)?x?limx?0xln(1?x)ln(1?x)?x?limx?0x21?11?x?limx?02x?x1?lim??x?02x(1?x)2

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lim(x2?x?x2?1)x?0x2?x?x2?111?x?limx?0111??1?2xx1? 2

x?0?limx2?x?(x2?1) ⒋1,0,?型:这三种情形均是冥指函数求极限,由

?00limu(x)v(x)分类引

1sinxx2sinxx2lim()y?()v(x)u(x)xx出 ,可先求对数的极限来求解。如,令,去

1对数求极限:

lnlimlny?limx?0x?0sinxx2xsinx?1x?limx?0x2sinx?x?limx?0x3cosx?11?lim??x?03x26

故:原极限为e。 又如x?0x?0?16lim(cotx)?x?01lnx,令y?(cotx),取对数求极限:

1lnxlimlny?lim??lncotxlnx1(?csc2x)cotx?lim?x?01x?x?lim??1x?0?sinxcosx

?1故:原极限为e。

其中1亦可能用到重要极限

?f(x)?0lim(1?1f(x))f(x)来求。如:

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?11x1lim(1?)xx?02x1x?lim(1?)x?lim(1?)11x?0x?022

x1?lim(1?)xx?02?e?12㈢求解几类特殊极限的方法: 1、放大缩小法

例1 设f(x)在x0点可微,而

?n?x0??n(n?1,2,…)?n?x0,?n?x0(n??),求limn??f(?n)?f(?n) (1)

?n??n分析:所求极限(1),是函数f(x)的增量与自变量相应的比的极限,很容易联想到导数的定义。显然

limf(?n)?f(x0)?f'?(x0)?f'(x0), (2) n???n?x0f(?n)?f(?n)lim?f'?(x0)?f'(x0), (3) n???n??n(2),(3)的左边,分子与分子相加,分母与分母相加,就得(1)。(1)同(2)、(3)的关系就揭示出来了。

引理 若?(其中a?0,c?0)则

bb?dd? (4)

aa?ccb?dbad?bc 事实上, ???0

a?caa(a?c)b?dd 同理 ??0

a?ccbadc ? 下面是例1的求解。 解:应用上述引理,由于

f(?n)?f(?n)(f(?n)?f(x0))?(f(x0)?f(?n))? (5)

?n??n(?n?x0)?(x0??n)f(?n)?f(?n)f(?n)?f(x0)f(x0)?f(?n)知总在与之间

?n?x0x0??n?n??n

记?n(x0)?min??f(?n)?f(?n)f(x0)?f(?n)?,?

?n??nx0??n???f(?n)?f(?n)f(x0)?f(?n)??n(x0)?max?,?

???x??nn0n??则lim?n(x0)?lim?n(x0)?f'(x0),而

n??n?? 18

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?n(x0)?f(?n)?f(?n)??n(x0) (6)

?n??n对(6)式利用求极限的两边夹方法,得到 limn??f(?n)?f(?n)?f'(x0)

?n??n2.线性插补法

例1 设f(x)在?a,b?内连续,若有xn?a,yn?a(n??,xn,yn??a,b?),

f(xn)?A,limf(yn)?B (7) 使limn??n??存在,则对A与B之间的任意数?,必可找到zn??a,b?,zn?a,f(zn)??(n??)。

分析:题意自然假定A?B。

当n??时, f(xn)?A,f(yn)?B的状态可能是多种多样的,虽然n充分大时,可做到f(xn)?f(yn)(设A?B时)。但f(yn)?f(xn)的变化趋势仍然是复杂的,不一定具有单调性。为解决此问题,可以设想一种线性插补:将(A,f(xn)),

(?,f(zn))与(B,f(yn))视为同一直线上的三点,于是

f(zn)?f(xn)???AB?A(f(yn)?f(xn)) (8)

无论f(xn)与f(yn)的大小关系如何,f(zn)总在f(xn)与f(yn)之间。

证明:作 ?n?f(xn)?(f(yn)?f(xn)) (9) B?A显然,?n位于f(xn)与f(yn)之间。因f(x)在?a,b?内连续。由连续的介

??A值定理,必存在位于xn与yn之间的点zn,适合f(zn)??n,因xn?a,yn?a故zn?a(n??)。

??A?(f(yn)?f(xn))??A?(B?A)?? B?AB?A??1,1)。x?0为f(x)的 注:上述例子的一个模型为f(x)?sin,取?a,b??(0x振荡间断点。可取xn?0,yn?0,f(xn)?0,f(yn)?1(n?1,2,…)且可做到

?f(zn)? 从而 limn?????A时而xn?yn,时而xn?yn可见,证明中的关键是“存在位于xn与yn之间的点zn”。

求函数极限的过程是综合运用以上所述的各种方法的过程,惟有真正掌握数学的思维方法,灵活运用,才能在求函数极限的过程中游刃有余,且受益于生活实践。

三、数列极限的几种特殊解法

㈠将数列转化成相应的函数,利用罗必达法则求极限

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