(9)lim1?x?0?12xx?ln(1?x2)= limexx?0?eln1?x2x?0xlim??=ex?01?x?e0?1.
2lim2x或lim1?xx?0?12x?1?2x2??lim??1?x???e0?1. x?0??x1lnxx?0. (10) limsinxlnx?limxlnx?lim?lim????x?0x?0x?01x?01?2xxsin2x?x2sin2x?x21??1?lim(11) lim?2? ?= lim2242x?0x?0x?0xxsinxxsinx??2sinxcosx?2xsin2x?2x?limx?0x?04x34x3
2cos2x?2?4sin2x1?lim?lim??.2x?0x?012x24x3?lim1?sin2x?x2sin2x?x2?1或 lim?2? ?lim??lim24x?0xx?0x2sin2xx?0sinxx??sinx?x??sinx?x?? ?lim
x?0x3x?2limx?0?sinx?x??2limcosx?1??1.
x3x?03x23ln?tanx?x2x2lim?lime(12)??x?0x?0?x?11tanxx?ex?0x2lim1lntanxx
?e?e12x?0limlntanx?lnxx2xsecx?tanx2x32?esec2x1?limtanxxx?02x2?exsec2x?tanxxtanxlimx?02x2
x?0lim?ex?0limsecx?2xsecxsecxtanx?secx6x2?e13tanx?x 或 lim?x?0?tanx?x?tanx?x?x?lim??1??x?0xx????31
12??tanx?x??lim??1??x?0?x???xtanx?x????x3
?e 或
x?0limtanx?xx3?ex?0limsec2x?13x2?ex?0limtan2x3x2?e .
13ln?tanx?x2x2lim?e??limx?0x?0x???11tanxx?ex?0x2lim1lntanxx?ex?0x2lim1?tanx?x?ln?1??x???ex?0limtanx?xx3?e.
0?或; 0?13注 1型不定式极限有两种求法:(1)用对数恒等式化为0??,再化为(2)利用公式lim(1??)?e ???01??配底 1?无穷小量?配顶 无穷小量的倒数求解.
14.求函数f(x)?sinx?cosx的极值(0?x?2?). 解 f?(x)?cosx?sinx,f??(x)??sinx?cosx, 令 f?(x)?0,得驻点 x1??4,x2?5?. 4而 f??()??2?0,所以 f()?2为极大值.
445??又 f??()?2>0,所以 f()??2为极小值.
44说明 此题为可导函数且在驻点处f??(x)?0,所以找出驻点后,用第二充分条件进
行判断方便.
???x2x,x?0,?15.已知函数f(x)??问x为何值时,f(x)取得极值.
?x?1,x?0,??2x2x(1?lnx),x?0解 f?(x)??,当x?0时,
x?0?1, f??(0)?lim?x?0f(x)?f(0)x?lim?1, x?0?xx?0?f(x)?f(0)x2x?12x2x(1?lnx)?lim f??(0)?lim?lim???,
x?0?x?0?x?0x?0x132
所以,当x?0时,f?(x)不存在.
令f?(x)?0,即2x2x(1?lnx)?0,得驻点x?11(,将可疑点x?0及x?按ee大小顺序排列,把函数的定义域(??,??)分成三个部分区间,讨论在各部分区间上一阶导数的符号.)
11时,f??x??0;当x?时,f??x??0 ee1故当x?0时,函数取得极大值f?0??1,当x?时函数取得极小值
e当x?0时,f??x??0;当0?x??1??1?f?????. ?e??e?由此可见,分段函数求极值的步骤与非分段函数求极值的步骤一样,关键是在分段点求导时,要用导数定义来求.若在分段点处的导数为0或不存在,则分段点为可疑点;若在分段点处导数存在,但不等于0,则分段点不是可疑点.
16. 设f?x???x?x0???x?,(n为自然数),其中??x?是连续函数,问当
n2e??x0??0时,f?x?在点x0处是否取得极值?为什么?
分析 题中只知道??x?连续,因而f?x?也是连续的,但不知f?x?是否可导,故不
能用导数等于零来求驻点,只能用函数的极值定义来进行判断.此外,题中还有自然数n,f?x?在x0点是否取极值与n有关. 解 由于在
??x?点x0处连续,且??x0??0,故存在??0.当
x??x0??,x0???时,
??x??0,此时,函数f?x?在该邻域内的符号完全由因子?x?x0?决定,而
n?x?x0?n的符号又与n的奇偶性有关.
(1)若n为偶数,当x?(x0??,x0??)且x?x0时 f(x)?0,而
f(x0)?0,
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所以f(x0)?0为极小值.
(2)若n为奇数,当x?(x0??,x0)时f(x)?0,当x?(x0,x0??)时
f(x)?0,
所以 f(x0)?0不是极值.
小结 求函数的极值的步骤为: 1、找出可疑点 可疑点包括:(1)驻点;(2)使一阶导数不存在的点(但函数在此点连续);(3)函数在该点有定义,但不连续. 2、判断.对(1)、(2)两类可疑点,利用极值存在的第一或第二充分条件;对第(3)类可疑点,则利用极值定义. 3、求出极值. 17. 求函数f(x)?arcsin最小值.
2x?2arctanx在(??,??)上的最大值和21?x?4,2(1?x)12?2???解 f(x)?=?1?x21?x2?1?x21?x?0,2当x?1当x?1
当x??1时,f?(x)?0,f(x)为常值函数, 当?1?x?1时,f?(x)?0,f(x)单调增加, 当x?1时,f?(x)?0,f(x)为常值函数,
又因f(x)在(??,??)内连续,所以f(?1)???为最小值,f(1)??为
最大值.
?x18.求函数y?xe的连续区间、可导区间、单调区间、凹凸区间、极值点、
拐点和渐近线.
解 y?xe?x?x???xe,???x??xe,x?0x?0
y?limy?0,因为lim所以函数在x=0处连续,故连续区间为(??,??) ??x?0x?034
?x??e(x?1),x?0又 y????x
??e(1?x),x?0f(x)?f(0)?xe?x?(0)?lim?lim??1, 而 y??x?0?x?0x?0xf(x)?f(0)xe?x?(0)?lim?lim?1, y?x?0?x?0?x?0x函数在x?0处不可导,在(??,0)和(0,??)可导.
?x?x?0?e(2?x)y?????x
x?0?e(x?2)?令y??0,得x=1,令y???0,得x=2,列表如下:
x y? y?? y?f(x) 图形 (??,0) — + 0 不存在 不存在 极小 拐点 (0,1) + — 1 0 — (1,2) — — 2 — 0 (2,+?) — + 极大 拐点 故单调增区间为(0,1),单调减区间为(—?,0),(1,+?),凸区间为(0,2),凹区间为(—?,0),(2,+ ?);极小值点为x?0,极大值点x?1,拐点为(0,0),(2,2e?2).又limy?limxex???x????x?0,故y?0为水平渐近线.
19. 方程3x?4x?6x?12x?20?0有几个实根? 解 令 f(x)?3x?4x?6x?12x?20,
则 f?(x)?12x?12x?12x?12?12(x?1)(x?1) 令 f?(x)?0得 x1??1,x2?1
当x?(??,?1)时,f?(x)?0,函数单调减小;
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322432432