于任意给定的正数对应的函数值
,总存在正数?,使得当x满足不等式0?x?x0??时,?(不论它多么小)
f(x)都满足不等式f(x)?A??,那么常数A就叫做函数f(x)当x?x0. limf(x)?A或f(x)?A(当x?x0)
x?x0时的极限,记作
说明:函数的左极限
x?x0lim?f(x)?A或f(x0?)?A;右极限limfx(?)A或
?x?x0f(x0?)?A;左极限与右极限统称单侧极限.函数f(x)当x?x0时极限存在的充要条件是左
右极限都存在并且相等,即(2)
f(x0?)?f(x0?).
大于某一正数时有定义.如果存在常数
x??时函数的极限:设函数f(x)当xA,对于任
意给定的正数
,总存在正数X,使得当x满足不等式x?X时,对应的函数值?(不论它多么小)
f(x)都满足不等式f(x)?A??,那么常数A就叫做函数f(x)当x??时的极限,记作
. limf(x)?A或f(x)?A(当x??)
x??说明:此定义包含
x???limf(x)?A和limf(x)?A两种情况.
x???2.函数极限的性质(以
x?x0为例)
性质(1):(函数极限的唯一性)如果
limf(x)存在,那么这极限唯一.
x?x0性质(2):(函数极限的局部有界性)如果
limf(x)?A,那么存在常数M?0和??0,使
x?x0得当
0?x?x0??时,有f(x)?Mx?x0.
性质(3):(函数极限的局部保号性)如果
,那么存在常limf(x)?A,且A?0(或A?0)
数
. ??0,使得当0?x?x0??时,有f(x)?0(或f(x)?0)
(三)极限运算法则 1.如果(1)(2)
limf(x)?A,limg(x)?B,则有
x?x0x?x0x?x0x?x0lim[f(x)?g(x)]?limf(x)?limg(x)?A?B;
x?x0lim[f(x)?g(x)]?limf(x)?limg(x)?A?B;
x?x0x?x0x?x0 6
f(x)Af(x)limx?x0??,其中B?0; (3)limx?x0g(x)limg(x)Bx?x0(4)
lim[cf(x)]?climf(x),其中c为常数;
x?x0x?x0(5)
lim[f(x)]n?[limf(x)]n,其中n为正整数.
x?x0x?x02.设有数列(1)(2)
{xn}和{yn},如果limxn?A,limyn?B,则有
n??n??lim(xn?yn)?A?B;
n??lim(xn?yn)?A?B;
n??(3)
limn??xnA?,其中yn?0(n?1,2,?)且B?0. ynBx?x0x?x03.如果
?(x)??(x),而lim?(x)?A,lim?(x)?B,则A?B.
y?f[g(x)]是由函数u?g(x)与函数y?f(u)复合
x?x0u?u04.复合函数的极限运算法则:设函数而成,
f[g(x)]在点x0的某去心邻域内有定义,若limg(x)?u0,limf(u)?A,且存
?在
?0?0,当x?U(x0,?0)时,有g(x)?u0,则limf[g(x)]?limf(u)?A.
x?x0u?u0说明:本法则以
x?x0为例,其他趋向下亦成立.
(四)极限存在准则
1.准则
I 如果数列{xn}、{yn}及{zn}满足下列条件:
?n0?N,当n?n0时,有yn?xn?zn,
n??(1)从某项起,即(2)
limyn?A,limzn?A,
n??那么数列
{xn}的极限存在,且limxn?A.
n??准则
I? 如果函数f(x)、g(x)及h(x)满足下列条件:
(1)当
x?U(x0,r)(或x?M?)时,
g(x)?f(x)?h(x),
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(2)
x?x0(x??)limg(x)?A,limh(x)?A,
x?x0(x??)那么
x?x0(x??)limf(x)存在,且等于A.
说明:准则2.准则
I及准则I?称为夹逼准则.
II 单调有界数列必有极限.
准则II? 单调有界函数必有极限.(函数有界一般是指在某个邻域内有界)
(五)两个重要极限
1.
limsin?(x)sinx?1,式中不管自变量x是哪种趋向,只要在此趋?1,可引申为lim?(x)?0x?0?(x)x向下
?(x)?0即可(?(x)?0?或?(x)?0?时亦成立).
lim(1?x)?e
x?01x2.或
1lim(1?)x?e,可引申为lim(1??(x))?(x)?0x??x?(x)??1?(x)?e(
?(x)?0?或?(x)?0?时亦成立)或lim(1?1?(x))?e(?(x)???或
?(x)?(x)???时亦成立).
说明:数列亦有第二种极限形式,即必好好掌握. (六)无穷小和无穷大 1.定义
(1)无穷小的定义:如果函数为当
1lim(1?)n?e.两个重要极限是考试的必考内容,请大家务n??nf(x)当x?x0(或x??)时的极限为零,那么称函数f(x)x?x0(或x??)时的无穷小量(简称无穷小).特别地,以零为极限的数列{xn}称为
{xn}当作特殊的函数来看待,故所谓的无穷小本质上就是函数,
n??时的无穷小.
说明:以后我们再提到无穷小时,把数列并且一定是在自变量
x的某一趋向下才有意义.
f(x)的绝对值无限增大,则称函数f(x)(2)无穷大的定义:如果在自变量的某一变化过程中,函数为自变量在此变化过程中的无穷大量(简称无穷大).
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说明:在自变量的同一变化过程中,如果
f(x)为无穷大,则
1为无穷小;反之,如果f(x)为
f(x)无穷小且
f(x)?0,则
1为无穷大.
f(x)2.无穷小的比较
设
?,?均为自变量同一趋向下的无穷小,且??0,
??0,则称?是比?高阶的无穷小,记作??o(?); (1)如果lim?(2)如果
lim???,则称?是比?低阶的无穷小; ???c?0,则称?与?是同阶无穷小; (3)如果lim?(4)如果
lim??1,则称?与?是等价无穷小,记作?~?; ???c?0,k?0,则称?是关于?的k阶无穷小. (5)如果limk?3.无穷小的性质
(1)有限个无穷小的和是无穷小. (2)常数与无穷小的乘积是无穷小. (3)有限个无穷小的乘积是无穷小. (4)有界函数与无穷小的乘积是无穷小.
(5)求两个无穷小之比的极限时,分子及分母都可用等价无穷小来替换,即设
?,?,??,??均为
??????lim(lim自变量同一趋向下的无穷小,且?~??,?~??,lim存在,则lim?????表示自变量的任一趋向下的极限,以后文中出现此符号时均为此意,不再解释). 说明:等价无穷小非常重要,故将常用的等价无穷小列举如下,请大家务必牢记.
x?0时sinx~x,可引申为?(x)?0时,sin?(x)~?(x); x?0时tanx~x,可引申为?(x)?0时,tan?(x)~?(x);
x?0时arcsinx~x,可引申为?(x)?0时,arcsin?(x)~?(x);
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1212x?0时1?cosx~x,可引申为?(x)?0时,1?cos?(x)~?(x);
22x?0时n1?x?1~11x,可引申为?(x)?0时,n1??(x)?1~?(x); nnx?0时ex?1~x,可引申为?(x)?0时,e?(x)?1~?(x);
x?0时ln(1?x)~x,可引申为?(x)?0时,ln(1??(x))~?(x).
三、连续 (一)连续的概念 1.连续的定义
连续性定义(1):设函数
f(x)在点x0的某一邻域内有定义,如果
?x?0?x?0lim?y?lim[f(x0??x)?f(x0)]?0,
则称函数
y?f(x)在点x0连续(即自变量的变化量趋于零时函数值的变化量也趋于零).
连续性定义(2):设函数
f(x)在点x0的某一邻域内有定义,如果limf(x)?f(x0),则称函
x?x0数
y?f(x)在点x0连续.
2.左连续、右连续及区间连续 (1)左连续:
x?x0lim?f(x)存在且等于f(x0),即f(x0?)?f(x0);
x?x0(2)右连续::
lim?f(x)存在且等于f(x0),即f(x0?)?f(x0);
f(x)在区间每一点都连续,则称f(x)为该区间上的连续函数,或者说函数
(3)区间连续:若函数
f(x)在该区间上连续.如果区间包括端点,则函数f(x)在右端点连续是指左连续,f(x)在左端
点连续是指右连续.
说明:一切初等函数在其定义区间内都是连续的. (二)函数的间断点
1.定义:设函数(1)在
f(x)在点x0的某去心邻域内有定义,如果函数有下列三种情形之一:
x?x0处没有定义;
x?x0处有定义,但limf(x)不存在;
x?x0(2)虽在
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