例4 f(x)?1x?1?x2的定义域是( )(2002).
A ??1,1? B [?1,0)?(0,1] C [?1,??) D [0,??) 解 B 定义域D:??x?0?1?x2?x?0,?D:?,?D:0?x?1.故选B?0?x?1.
例5 函数f(x)=sinx?16?x2的定义域为( )(2003).
A ?0,?? B ??4,?????0,?? C ??4,4? D ???,?? 解 B 定义域D???0?sinx?116?x2?0 ,??0?sinx?1 ?x?4?借助三角函数的图像可得D:-4?x???或0?x??,即D:??4,?????0,??. 例6 函数f(x)?x?1lnx的定义域为_____________(200401). ?x?0?x?1解 ?0,1???1,??? 定义域D:?,即D:?0,1???1,???. 例7 在区间??1,1?上,设函数f(x)是偶函数,那么?f(x)( )(200501) A 是奇函数 B 是偶函数 C 既不是奇函数也不是偶函数 D 不能被判定奇偶性 解 B 记g(x)??f(x),则在??1,1?上,有 g(?x)??f(?x)??f(x)?g(x), 即?f(x)为偶函数,故选B. 例8 设f?x?在区间(??,?)内是奇函数,并且在区间(0,??)内严格单调增,那么函数f?x?在区间(??,?)内( )(200502). A 严格单调减 B 严格单调增 C 既不严格单调增,也不严格单调减 D 可能严格单调增,也可能严格单调减 解 B 解 设任意x1,x2??0,???,且x1?x2,则f(x)由在?0,???内严格单调增得 f(x1)?f(x2),
于是再有f(x)是???,???上的奇函数,得?x2??x1,且
f(?x2)?f(?x1)=?f(x2)?f(x1)?0,
36
即f(x)在?0,???上严格单增,故f(x)在???,???内严格单调增.
说明:原题为“f(x)在?0,???内严格单调增”.如果不将左端点取成闭的,则本题无可选答案.
例9 函数y?arcsin(2x?1)?1lnx的定义域是( )(200601).
A (0,1) B (0,1] C (0,2) D (0,2] 解 A 由2x?1?1及x?0,x?1解的函数y?arcsin(2x?1)?例10 函数f(x)?1x?3?ln(x?1)x?11Inx的定义域为(0,1). 的定义域是 ( )(200602). A (?1,??) B (1,??) C (?1,3)?(3,??) D (1,3)?(3,??) 解 D 由题意: x?3?0,x?1?0,x?1?0,所以得到函数 y?域为(1,3)?(3,??). 例11 函数y?3?x?sinx1x?3?ln(x?1)x?1的定义的定义域是 ( ).(200603) A [0,1] B [0,1)?(1,3] C [0,??) D [0,3] 解 D 由题意:3?x?0及x?0,解得0?x?3,所以,函数y?3?x?sin是?0,3?,选D. 例12 函数f(x)?14?x2x的定义域?ln(x?1)的定义域是 ( )(200702). A (1,2) B (1,2] C [?2,2] D (1,??) 解 A 由题意:4?x2?0及x?1?0,解得:1?x?2,所以选A. 例13 函数f(x)?14?x2?ln(x?1)的定义域是 ( )(200703). A (1,2) B (?2,2) C (1,??) D (2,??) 解 A 由题意:4?x2?0及x?1?0,解得1?x?2,所以,选A.
第二节 极 限
37
一、基本知识
1.数列 (1)定义
按照某一法则依自然数顺序排列的一列有序的数x1,x2,x3,?,xn,?叫做数列,简记作{xn}.其中每一个数叫做数列的项,第n项xn叫做通项(或一般项). 一个数列实质上是一个函数,即xn?f(n),其定义域为自然数集N. (2)性质 ?? 单调增加数列:对于每①单调性 单调数列??单调减少数列:对于每?个n,都有xn?1?xn. 例如:{个n,都有xn?1?xn. 例如:{n?1n1n}.}. ②有界性 若存在正数M.使得对一切n都有xn?M,则称?xn?有界,其中M称为?xn?的一个界;反之称?xn?无界. 例如:???1?n?是有界的,而?n?是无界的.
2.数列的极限
(1)定义 设?xn?为一数列,如果存在常数a,对于任给的正数?(不论它多么小),总存在正整数N,当n?N时,不等式xn?a??都成立,那么就称常数a是数列{xn}的极限,或称数列{xn}收敛于a,记作 limxn?an?? 或 xn?a(n??). n如果数列没有极限,则说该数列发散.如数列???1??是发散的 (2)收敛数列的基本性质 ①(收敛的唯一性)若?xn?有极限,则极限必唯一.(对于函数的极限也有类似的结论.) ②(收敛的有界性)收敛数列必有界;反之不一定成立. 如:数列???1??有界,但不收
n敛.
38
3.函数的极限 (1) 定义 limf(x)?A x??x???limf(x)?A x???limf(x)?A 设x充分大时,f(x)有定义,若对有设x充分小时,f(x)定义,若对有设x充分小时,f(x)定义,若对???0,?X?0当x?X???0,?X?0当x??X???0,?X?0当x?X时,不等式 f(x)?A?? 时,不等式 f(x)?A?? 时,不等式 f(x)?A?? 恒成立,则称x??时,恒成立,则称x???时,恒成立,则称x???时,f(x)的极限为A. f(x)的极限为A. f(x)的极限为A. x?x0limf(x)?A 左极限: f(x0)?lim?f(x)?A x?x0右极限: f(x0)?lim\\?f(x)?A x?x0??设函数f(x)在x0的设函数f(x)在x0的设函数f(x)在x0的某个去心邻域内有定义,左 右侧临近有定义,若对 侧临近有定义,若对 若对???0,???0,当 ???0,???0,当 ???0,???0,当 0?x?x0??时,不等式 0?x?x0??时,不等式???x?x0?0时,不等f(x)?A?? f(x)?A?? 式 恒成立,则称x?x0时,f(x)的极限为Af(x)?A?? ?恒成立,则称x?x时,0. 恒成立,则称x?x0?f(x)的极限为A. 时,f(x)的极限为A. (2)定理 ①limf(x)?A的充分必要条件是limf(x)?limf(x)?A. x?x0x?x?0x?x?0 ②若limf(x)?A,且A?0(或A?0),则必存在x0的某一去心邻域,在该邻域内有 x?x0f(x)?0(或f(x)?0).
③若在x0的某一去心邻域内有f(x)?0(f(x)?0),limf(x)?A,则必有A?0(或A?0) .
x?x0 极限计算:一看趋向,看未知量的趋向方向,常数还是无穷;二代入判断类型? 上述(2)、(3)称为x?x0时函数极限的局部保号性定理,对于在x的其它趋向下也有类似的定理(数一).
39
4.极限存在准则
准则 I(夹逼准则):如果数列xn、yn及zn满足条件: (1) 从某项起,即?n0?N,当n?n0时,有 yn?xn?zn, (2) limyn?a,limzn?a,
x??x??那么数列xn的极限存在,且limxn?a. n?? 准则 I?: (1)当x?U(x0,r)(或x?M)时, g(x)?f(x)?h(x) (2)limg(x)?A,limh(x)?A, x?x0(x??)x?x0(x??)0那么则limf(x)存在,且等于A. x?x0(x??) 准则 II:单调有界数列必有极限.
5.无穷大与无穷小 (1)定义 ①设函数f(x)在x0的某一去心邻域内有定义,如果对?M?0,???0,当0?x?x0??时,恒有f(x)?M成立,则称x?x0时f(x)为无穷大,记作limf(x)??. x?x0 注意“?”仅是一个记号,不是通常的“数”,不能像数那样进行运算.limf(x)??实
x?x0质上是limf(x)不存在的特殊情况. x?x0②若limf(x)?0,则称x?x0时f(x)为无穷小. x?x0 注意常数“0”在x的任何趋向下都是无穷小,但除此之外的任何数(无论其绝对值多么小)都不是无穷小. (2)无穷小与无穷大的关系 若limf(x)??.,则称limx?x01f(x)x?x0?0;反之,若limf(x)?0,且f(x)在x0的某个邻域内x?x0不为零,则lim1f(x)??(通常说成,无穷大的倒数是无穷小,无穷小的倒数是无穷大,但
x?x0是要注意上述的“limf(x)?0,且f(x)在x0的某个邻域内不为零”)
x?x0(3)无穷小的运算性质(下列结论均指自变量x的同一趋向下成立) ①有限个无穷小之和仍是无穷小; ②有限个无穷小之积仍是无穷小; ③有界函数与无穷小之积是无穷小
40