第五讲 无穷大与无穷小
高数上1.5无穷小与无穷大
证
f
1 (x)
是无穷小量,所以
f
(
1 x)g(
x)
f
1 (x)
.
1 g( x)
是无穷小量 . 从而 f ( x)g( x)当 x x0 是
为无穷大量 .
例9
求
lim n
1 n2
2 n2
n n2
.
解 本题考虑无穷多个无穷小之和.
先变形再求极限
lim n
1 n2
2 n2
n n2
lim 1
n
2 n2
证
f
1 (x)
是无穷小量,所以
(1) 设 x x0 时,g( x)是有界量,f ( x)是无穷 大量,证明:f ( x) g( x)是无穷大量 .
(2) 设 x x0 时,| g( x) | M (M 是一个正的常数),
f ( x) 是无穷大量 . 证明:f ( x)g( x) 是无穷大量 .
值函数 f ( x)都满足不等式 | f ( x) | M , 则称函数
f ( x)当 x x0(或 x )时为无穷大, 记作
lim f ( x) (或lim f (x) ).
x x0
x
特殊情形: 正无穷大, 负无穷大:
lim f ( x) ( lim f ( x) ).
x x0
x x0
例如, 构造如下数列变量:
x1
(n
):
1,
1 2
,1 3
,
1 4
,,1 n
,
x1(n)是无穷小;
x2 (n):
1,
2,1 3
,
1 ,,1 4n
,
x2(n)是无穷小;
专升本高数-第五讲 无穷小与无穷大
lim
lim
o
lim 1
o
1
因此 ~ .
必要性:设 ~ ,则
lim
lim
1
lim
1
0
因此 o ,即 o
定理5
设
~ 1,
~
1,且
lim
1 1
存在,则lim
lim 1 . 1
证
lim
lim
1
1 1
1
lim lim 1 lim 1 lim 1
考察例子:当x 0时函数x与sin 1 的乘积x sin 1 的变化趋势.
x
x
lim x 0 x是当x 0时的无穷小.
x0
sin 1 1 sin 1 是有界函数.
x
x
当x 0时, x sin 1 是有界函数sin 1 与无穷小 x 的乘积.
x
x
0 x sin 1 x sin 1 x
例如 f (x) 1 是当x 0时的无穷大,记作lim 1 .
x
x0 x
f (x) ex是当x 时的无穷大,记作 lim ex +. x
特殊情形:正无穷大,负无穷大.
例如
lim f (x) ,或 lim f (x) .
x x0 ( x )
x x0 ( x )
lim 1 , x x0
例
求
lim
x
x4 x3
5
解
因为 lim x
x3 x4
5
lim
x
1 x
5 x4
0
所以根据无穷大量与无穷小量的关系有
lim
x
x4 x3
5
例 求 lim( n 1 n) n
《无穷小无穷大》课件
无穷小是极限为零的变量或函数。
无穷小是数学分析中的一个重要概念,是 研究函数极限和连续性的基础。
无穷小是相对于自变量的某个变化范围而 言的,不是绝对的零。
无无穷小的性质
无穷小具有局部性、相对 性和极限性。
无穷小是相对于自变量的 某个变化趋势而言的,不 是绝对的零。
无穷小具有可加性、可减 性、可乘性和可除性等性 质。
无穷大的应用
无穷大在数学分析、实数理论、集合论等领域有着广泛的应用,是研究数学的基 础概念之一。
在实际应用中,无穷大可以用来描述物理现象和工程问题,例如在电路分析中, 无穷大可以用来表示电源电压或电流的极限值。
04
无穷小与无穷大的关系
无穷小与无穷大的关系
无穷小是无穷大的基 础
无穷小是无限趋近于0的数,而无穷 大是无限增大的数。无穷小和无穷大 之间的关系是相互依存的,无穷小是 无穷大的基础,因为任何无穷大的数 都可以分解为无穷小的数相加或相乘 。
无穷大分为实无穷和潜无穷两种类型 ,实无穷认为存在一个最大的数或集 合,而潜无穷则认为数列或集合可以 无限地增大而没有最大值。
无穷大的性质
01
无穷大具有传递性,即如果一个 数或集合大于另一个数或集合, 且后者大于另一个数或集合,则 前者也大于后者。
02
无穷大具有不可比较性,即无法 比较两个无穷大的大小,因为它 们都超出了任何有限的界限。
无穷级数和无穷乘积是微积分中的重 要工具,无穷小和无穷大在它们的计 算和证明中也有着重要的应用。
导数和积分
导数和积分是微积分中的重要概念, 无穷小和无穷大在导数和积分的计算 中也有着重要的应用。
物理中的应用
相对论
在相对论中,时间和空间都是相 对的,无穷小和无穷大在相对论 中有着重要的应用,例如光速的
无穷小与无穷大
当x → 0时, 时
sin x ~ x , tan x ~ x , ln(1 + x ) ~ x ,
arcsin x ~ x , arctan x ~ x , e − 1 ~ x,
x
1 2 1 − cos x ~ x . 2
用等价无穷小可给出函数的近似表达式: 用等价无穷小可给出函数的近似表达式 β α−β Q lim = 1, ∴ lim α = 0, 即 α − β = o(α ), α α
注:
无穷多个无穷小的代数和未必是无穷小. 无穷多个无穷小的代数和未必是无穷小.
1 是无穷小, 例如, n → ∞时, 是无穷小, n 1 但n个 之和为1不是无穷小. n
定理3 有界函数与无穷小的乘积是无穷小. 定理 有界函数与无穷小的乘积是无穷小 证 设函数 u( x )在0 < x − x 0 < δ 1内有界, 内有界,
x → x0 x →∞
lim f ( x ) = 0, lim f ( x ) = 0, lim f ( x ) = 0 .
例如, 例如
Q lim sin x = 0, ∴ 函数 sin x是当x → 0时的无穷小. x→0
1 Q lim = 0, x →∞ x
(− (−1) Q lim = 0, n→ ∞ n
则f ( xn ) = ( 2nπ )2 sin 2nπ = 0
π
2
则f ( yn ) = ( 2nπ + )2 ⋅ sin( 2nπ + ) = 2nπ + )2 → ∞ ( 2 2 2
π
π
π
∴ 选D.
思考: 思考:
下列正确的是( 若 lim xn ⋅ yn = 0, 下列正确的是( )
大学数学_1_5 无穷小与无穷大无穷小的比较
在,则lim
' lim '
.
证
' '
lim lim( )
' '
lim
'
lim
' '
lim '
' lim '
.
例 4 求lim sin 5x . x0 tan 6x
解 当 x 0时,sin 5x : 5x, tan 6x : 6x,所以
事 实 上 , Q lim f (x) A lim( f (x) A) 0 , 记
f (x) A则有 f (x) A (其中lim 0 )
反之,f (x) A ,lim 0 ,则 lim( f (x) A) 0,
故有lim f (x) A.
n
变量,由有界变量与无穷小之积仍为无穷小知
lim n sin n! lim n .sin n! 0. n n 1 x n 1
二、无穷大
定义 2 在自变量某一变化过程中,变量 X 的绝 对值 X 无限增大,则称 X 为自变量在此变化过程中的 无穷大量(简称无穷大)记作lim X ,其中“lim ” 是简记符号,类似于此前含义.
况加以解决.
两个无穷小的商也会出现各种不同结果,例如,当 x 0
时 , x2 ,sin x,arctan x, 2x 等 都 是 无 穷 小 , 但
lim
x0
x2 sin x
0,
lim
x0
arctan 2x
x
1 2
, lim x0
无穷大与无穷小
所以 说明: 若 则直线 x x 0
为曲线
的铅直渐近线 .
渐近线
4.1、倒数关系定理 ⑴定理 在自变量的同一过程中, 若因变量y是无穷大 量,则其倒数1/y为无穷小量;恒不为零的y是无穷小 量,则其倒数1/y为无穷大量。
1 若 lim y , 则 lim 0; y 1 若 lim y 0( y 0), 则 lim . y
x0
lim cos x sin(
x
2
x ) (1 sin x ) ln(
2
2
x ) 0.
3.1、定义 对于任意给定的正数M,在自变量的变化过 ⑴定义: 程中,因变量y变化到一定程度以后,恒有 |y| > M则 称 y 在此变化过程中为无穷大量。记 lim y 简言之: 绝对值无限增大的变量称为无穷大. 注意: ①无穷大是变量, 不能与很大的数混淆; ②lim下未注明自变量变化趋势,指对各种极限都成立; ③切勿认为无穷大 lim f ( x ) 的极限存在. ⑵正负无穷大 y > M y > M , y < M 若 y > M , 则称 y 为正无穷大 , 记作 lim y ; 若 y < M , 则称 y 为负无穷大 , 记作 lim y .
x x0 x x0
x x0
x x0
f ( x ) A, 误差为 ( x ).
x 1 x 1 1 lim 1, 有 例如: 1 x x x x 1 其中 0( x )
x
是“当 思考题:当x x0时, ( x )是无穷小 ( x) 是无穷小”的 条件. x x0 时, (A) 充分但非必要条件; (B) 必要但非充分条件; (C) 既非充分也非必要条件; (D) 充分必要条件
无穷小与无穷大的关系PPT优选版
三、证明 y1 函 si数 n 1在区(0间 ,1]上无,但 界当 xx
x0时,这个函数不. 是无穷大
练习题答案
一、1、0; 2、limf(x)C; 三、无穷的无界变量,但是无界变量未必是无穷大. 意义 关于无穷大的讨论,都可归结为关于无穷小的讨论.
x x
无穷小与无穷大的关系
一、无穷小
1、定义: 极限为零的变量称为无穷小.
定义 1 如果对于任意给定的正数 (不论它多么小),
总存在正数 ( 或正数X ), 使得对于适合不等式
0 x x0 (或 x X )的一切x ,对应的函数值
f (x)都满足不等式 f (x) ,
那末 称函数 f (x) 当x x0 (或x )时为无穷小,
x1 极限为零的变量称为无穷小.
(3)无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大.
y 1 x1
(3)无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大. 定理4 在同一过程中,无穷大的倒数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大.
1 1 定理4 在同一过程中,无穷大的倒数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大. 只要 x1 , 取 , 两个定义;四个定理;三个推论. M M 三、无穷小与无穷大的关系
两个定义;四个定理;三个推论.
两个定义;四个定理;三个推论.
意义 关于无穷大的讨论,都可归结为关于无穷小的讨论.
定理4 在同一过程中,无穷大的倒数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大.
定理4 在同一过程中,无穷大的倒数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大.
(3)无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大.
M0,0,使得 0x 当 x0时
恒f有 (x)1, M
无穷小与无穷大的关系
例如,当x ? 0时, x sin 1 , x 2 arctan 1 都是无穷小
x
x
二、无穷大
绝对值无限增大的变量称为无穷大 .
定义 2 设函数 f ( x )在 x0某一去心邻域内有定义(或 x 大
于某一正数时有定义).如果对于任意给定的正数M (不
论它多么大),总存在正数? (或正数 X ),使得对于适合不
例如, 当x ? 0时, y ? 1 sin 1 xx
是一个无界变量 , 但不是无穷大.
y ? 1 sin 1 xx
(1) 取 x k ?
1 ?
2k? ?
2
?
y( xk )
பைடு நூலகம்
?
2k?
?
, 2
(2)
取
x k?
?
1 2k ??
(k ? 0,1,2,3,? )
当k充分大时 , y( x k ) ? M . (k ?? 0,1,2,3,? )
M
M
当0 ? x ? 1 ? ? ? 1 时, 就有 1 ? M . ? lim 1 ? ? .
M
x?1
x? 1 x ? 1
定义 : 如果 lim x? x0
f ( x ) ? ? ,则直线 x ?
x 0是函数y ?
f (x)
的图形的铅直渐近线 .
三、无穷小与无穷大的关系
定理4 在同一过程中 ,无穷大的倒数为无穷小 ; 恒不为零的无穷小的倒数为无穷大 .
式 f ( x ) ? A, 误差为 ? ( x ).
3、无穷小的运算性质:
定理2 在同一过程中 ,有限个无穷小的代数和仍是 无穷小 .
证 设? 及? 是当x ? ? 时的两个无穷小 ,
5无穷小量与无穷大量.ppt
n m lim − m n x→1 1 − x 1− x
四、无穷小量的比较
Def. 3 设 limα = 0, limβ = 0 ,且 α ≠ 0 .
β (1) 若 lim = 0 ,则称 β 是 α 的高阶无穷小, α
记为 β = o(α ) ,而称 α 是 β 的低阶无穷小.
x→2
lim ( x 2 + 3 x )
正解: 正解
错!
(2)
错解:
1 lim ( ) − x→1 1− x 3 1− x
3
3
错!
1 3 1 lim ( )= lim − lim =∞−∞=0 . − 3 1− x x→1 3 x→11− x x→1 1− x 1− x
正解: 正解
错!
一般地,若 a 0 ⋅b0 ≠ 0 , m , n∈ N + ,则
无穷小量. (2) 有界变量与无穷小量的乘积 仍是 无穷小量. 有界变量与无穷小量的乘积
(3) lim X = A ⇔ X = A + α ,其中 lim α = 0 . 其中
注意:无限个无穷小量的和与积不一定是无穷小量. 注意:无限个无穷小量的和与积不一定是无穷小量.
n 64748 4个 4 1 1 1 例如: 例如: lim ( + + L+ ) = 1 . n n→ ∞ n n
例
x sin x ( x → ∞) , x cos x ( x → ∞) 都不是无穷大量.
注意: 注意:这里只是借用记号 lim f ( x ) = ∞ (或 +∞ ,或 −∞ ) ,
并不表示极限存在. 并不表示极限存在. 极限存在
例1 求
x2 +3x (1) lim x→2 x − 2
无穷大与无穷小极限运算法则.ppt
x
x)
解 lim ( x 1
x
x )
四、极限运算法则
lim f ( x)泛指任一种极限
定理1 设 lim f ( x ) A, lim g ( x ) B , 则
(1) lim[ f ( x ) g ( x )] A B; ( 2) lim[ f ( x ) g ( x )] A B; f ( x) A ( 3) lim , 其中B 0. g( x ) B
前面的定理直接得出结论 .
lim[ f ( x ) g( x )] A B
定理3
如果 ( x ) ( x ), 而 lim ( x ) a ,
lim ( x ) b, 那末a b.
证 令f ( x ) ( x ) ( x ), 则 f ( x ) 0 . 由定理1(1), 有 lim f ( x ) lim ( x ) ( x )
证 lim f ( x ) A, lim g( x ) B.
f ( x ) A ,
g( x ) B . 其中 0, 0.
由无穷小运算法则,得
[ f ( x ) g( x )] ( A B ) 0. (1)成立. [ f ( x ) g( x )] ( A B ) ( A )( B ) AB ( A B ) 0.
( 2)成立.
f ( x ) A A A B A B A 0. g ( x ) B B B B( B )
又 0, B 0, 0, 当0 x x0 时,
B , 2
第五节无穷小与无穷大
分析:M 0, x0 , yx0 M .
M 0, 取x0 M 1 , yx0 M 1 cosM 1 M 1 M
若函数 y x cos x当 x 时为无穷大,
由定义,对 M 0, X 0,当 x X时,均有 yx M .
但是,对M 0,X 0, 若取x0
yx0
故:
x1 x 2 1
(3)分子、分母极限都为零。(消除致零因子)
例5 求 lim x 2 x 2 x1 x 2 1
解
lim
x2
x
2
(x lim
1)( x
2)
lim
x
2
3
.
x1 x 2 1
x1 ( x 1)( x 1) x1 x 1 2
21
附:多项式除法
消去致零因子,即进行除式为(x - a) 的多项式除法
x
x
无穷小的倒数是无穷大
19
有理分式的极限:
有理分式: P x Q x
a0 xn b0 x m
a1 x n1 b1 x m1
an1 x an bm1 x bm
a0 , b0 0
1.当x
x
时有理分式的极限:
0
(1)分母的极限不为零:
例3
Px Qx
a0 xn b0 x m
X 0, 使得当x X时,恒有 f x 成立, 则称f x当
当x 是的无穷小量.记为:lim f x 0. x
1
同样可以定义:
当x x0 0, x x0 0, x , x 时的无穷小.
如: lim x3 27 0, x3 27当x 3时为无穷小.
x3
lim
x
1 x
M
所以,u是当 x x0时的无穷小。
《高数无穷大无穷小》课件
2 无穷小的分类
我们将介绍无穷小的三种 分类,包括正无穷小、负 无穷小和常无穷小。
3 无穷小的性质
我们将讨无穷小的一些 基本性质,以便大家能够 更好地理解和使用无穷小。
规则化无穷小
1 什么是规则化无穷小?
我们将解释规则化无穷小的定义和特性,并 讨论规则化无穷小与极限的关系。
2 规则化无穷小的特性
我们将讨论无穷大和无穷小的一些基本性质,包括极限、分类以及规则化无穷小特性。
极限
1 极限的定义
我们将详细介绍极限的定义和推导方法,以便大家能够正确理解和计算极限。
2 极限存在的条件
我们将讨论极限存在的条件,帮助大家判断和证明极限是否存在。
3 极限的一些基本性质
我们将介绍一些常用的极限性质,以便大家能够更灵活地应用到具体的问题中。
我们将介绍规则化无穷小的一些特性,以便 大家能够灵活地应用到具体问题中。
夹逼准则
1 夹逼准则的定义
2 使用夹逼准则求极限
我们将详细介绍夹逼准则的定义和应用技巧, 以方便大家在求极限时能够准确判断是否满 足夹逼准则。
我们将演示如何使用夹逼准则求取一些常见 的极限值。
应用
1 无穷大无穷小的应用举例
我们将通过实际例子演示无穷大和无穷小在数学和物理等领域的应用。
《高数无穷大无穷小》 PPT课件
欢迎大家来到《高数无穷大无穷小》PPT课件。在本课程中,我们将深入探 讨无穷大和无穷小的概念、性质以及应用,并通过丰富的示例帮助大家更好 地理解和运用这些基本概念。
概述
1 什么是无穷大、无穷小?
我们将介绍无穷大和无穷小的定义和特性,帮助大家建立起对它们的直观认识。
2 无穷大与无穷小的特性
无穷大
高等数学 第五讲无穷大量,无穷小量
注意 ① 无穷小量是以0为极限的变量;讲一个函 数是无穷小量,必须指出自变量的变化趋势;
② 无穷小量不一定是零,零作为函数来 讲是无 穷小量; ③ 任何非零常数,不论其绝对值如何小,都不
是无穷小量。因为非零常数的极限是其本身, 并不是零。
例1: lim 1 0, limsin x 0, lim cos x 0,
(1) lim tgx, lim tgx, lim tgx,
x
2
x 2
x 2
(2) lim ex , x
lim ex ,
x
解: (1)
lim tgx,
x
2
y
lim tgx,
x
2
lim tgx,
x
2
y = tgx
yx
x
0 x y 3
2
2
2
(2) lim ex , x
lim ex ,
x
y y xo x–
y ex
y x
x x+
从图上看出 lim ex , lim ex 0.
x
x
三、无穷大量的运算性质
1. ±,
都不一定是无穷大量,也不一
定是无穷小量.
但有 (+)+(+) = +, ()+()= .
± (有界量) = , ± 常量 = ,
2. 0, (有界量)不一定是无穷大量. 但有 =, C = (C为非0常量).
(1) 如果lim 0,就说是比高阶的无穷小,
记作 o();
(2) 如果 lim C(C 0), 就说与是同阶的无穷小;
特殊地 如果lim 1,则称与是等价的无穷小;
第五节 无穷小与无穷大
1 lim f ( x ) lim A 0. x x x
一、填空题:
练 习 题
1、 凡无穷小量皆以________为极限.
2、在 __________条件下, 直线 y c 是函数 y f ( x ) 的水平渐近线 .
3、lim f ( x ) A _______ f ( x ) A ,
例如,
x2 lim 0, x 0 3 x
sin x lim 1, x 0 x
即 x 2 o( 3 x ) ( x 0 ).
当 x 0 时,x 2 是比 3 x 高阶的无穷小 ;
即 sin x ~ x ( x 0 ).
当 x 0 时, sin x 与 x 是等价无穷小 .
2 2
定义:设, 是同一过程中的两个无 穷小, 且 0.
(1) 如果 lim 0,就说 是比 高阶的无穷小, 记作 o( );
( 2 ) 如果 lim ,就说 是比 低阶的无穷小. ( 3) 如果 lim C 0, 就说 与 是同阶的无穷小 ; 特殊地, 如果 lim 1, 则称 与 是等价的无穷小 ; 记作 ~ ;
第 2章
极限与连续
§2.2无穷小与无穷大
§2.2无穷小与无穷大
一、无穷小
1、定义: 极限为零的变量称为无穷小.
定义 1 当 x x 0 (或 x )时,如果函数 f ( x ) 的 极限为零, 则称函数 f ( x ) 当 x x 0 (或 x )时 为无穷小,记作
x x0
四、无穷小的比较
1 例如, 当x 0时, x , x , sin x , x sin 都是无穷小. x 2 x 2 lim 0, x 比3 x要快得多; 观 x0 3 x 察 各 lim sin x 1, sin x与x大致相同; 极 x0 x 1 2 限 x sin 1 x 0 lim lim sin 不存在. 不可比. 2 x 0 x 0 ( 型) x x 0 极限不同, 反映了趋向于零的“快慢”程度不 同.
无穷小与无穷大的概念及其应用
无穷小与无穷大的概念及其应用在数学中,无穷小与无穷大是极限理论中重要的概念,它们可以帮助人们更好地理解一些数学问题。
在本文中,我们将详细介绍无穷小与无穷大的概念及其应用。
一、无穷小的概念在数学中,无穷小是指当自变量趋近于某个值时,其函数值趋近于零。
例如,当x趋近于零时,函数f(x)的极限为零,则f(x)是x趋于零时的无穷小。
无穷小也可以写成dx,dy等形式,用来表示变化量非常小的量。
例如,在微积分中,dx表示自变量x的无穷小变化量。
在求导数、积分等一些数学问题中,无穷小是一个非常重要的概念,它可以帮助我们更清楚地理解数学中的一些问题。
二、无穷大的概念与无穷小相反,无穷大是指当自变量趋近于某个值时,其函数值趋近于无穷大。
例如,在x趋近于零时,函数f(x)的极限为无穷大,则f(x)是x趋于零时的无穷大。
同样地,无穷大也可以写成+∞,-∞等形式,用来表示函数值非常大或非常小的量。
在求函数的渐近线、解方程等问题中,无穷大也是一个非常重要的概念。
三、无穷小与无穷大的应用在实际生活中,无穷小与无穷大的应用非常广泛。
下面我们来介绍一些常见的应用场景。
1. 极限问题无穷小与无穷大在求极限问题中非常重要。
例如,在求这个函数的极限时:lim(x→0) ( sinx )/x我们使用无穷小的概念,将sinx写成其无穷小形式,即:sinx = x + o(x), (x→0)代入原式中,可以得到:lim(x→0) ( sinx )/x = lim(x→0) (x+o(x))/x=lim(x→0) 1+o(1) = 1其中,o(1)表示x趋于0时的无穷小。
这个例子中,我们利用无穷小的概念,将不易求解的极限问题简化为易于求解的简单问题。
2. 渐近线在函数的渐近线问题中,无穷大是一个非常重要的概念。
例如,在下面这个函数中:f(x) = 1/(x-1)当x趋近于1时,函数的值趋近于无穷大,因此x=1是这个函数的一个垂直渐近线。
3. 解方程在解方程问题中,无穷大也是一个非常重要的概念。
无穷小与无穷大
三、无穷小与无穷大的关系
定理2 在自变量的同一变化过程中, 定理2 在自变量的同一变化过程中,无穷大的倒 数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大. 数为无穷小;恒不为零的无穷小的倒数为无穷大.
f (x)记作 lim f ( x) = ∞ (或lim f ( x) = ∞).
x→x0 x→∞
特殊情形:正无穷大,负无穷大. 特殊情形:正无穷大,负无穷大.
x → x0 ( x→∞ )
lim f ( x ) = +∞ (或 lim f ( x ) = −∞ )
x → x0 ( x→∞ )
1)无穷大不能与很大的数混淆; 注意 (1)无穷大不能与很大的数混淆;
(2)切勿将 lim f ( x ) = ∞认为极限存在 .
x → x0
若lim f (x)=∞, 则表示在该极限过程 中f (x)的极限不存在.
例
1 lim = ∞. x →1 x − 1
x x0
定义 : 如果 lim f ( x ) = ∞ , 则直线 x = x 0是函数 y = f ( x ) 的图形的铅直渐近线 .
1 ∵ lim = 0, x→∞ x
1 ∴ 函数 是当x → ∞时的无穷小. x
(− (−1) n (−1) n ∵ lim = 0, ∴ 数列{( − }是当n → ∞时的无穷小. n→∞ n n
注意(1)无穷小不能与很小的数混淆 )无穷小不能与很小的数混淆; (2)零是可以作为无穷小的唯一的数 )零是可以作为无穷小的唯一的数.
第四节
无穷小与无穷大
一、无穷小 二、无穷大 三、无穷小与无穷大的关系
一、无穷小
定义 1 如果函数 f (x)当 x → x0(或 x →∞)时的极 限为零,那么称函数 f (x)为当 x → x0(或 x →∞)时 限为零, 的无穷小. 的无穷小.
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是的无穷小量。
为,则称函数时的极限为当如果函数:
、定义一、无穷小与无穷大
教学过程
课型:新授课总:
、函数间段点的求法。
判断。
、函数连续性的定义及教学重点及难点:
、求函数的间段点。
念判断函数的连续性。
、理解、应用连续性概。
、掌握函数连续性概念比较。
的概念。
掌握无穷小的、理解无穷小、无穷大教学目的:无穷大与无穷小
第五讲
a x x f x a x x f →∞→→)(0)()(11214321 例1
当x →0时,函数x 2、tanx 、sinx 是无穷小。
当x →1时,x-1、x 2-1是无穷小。
当x →∞时,x 1、q x 、2π-arctanx
注:(1)无穷小是极限的,是变量。
(2)同一函数可能是无穷小,也可能是无穷大。
定理1
极限limf(x)=A ⇔f(x)=A+α,其中α是x →a 时无穷小。
证明:由limf(x)=A
∴ lim[f(x)-A]=0,则α是x →a 时无穷小量。
反之,若f(x)=A+α,其中α是x →a 时无穷小。
于是lim[f(x)-A]= lim α=0
∴limf(x)=A
2无穷大
定义2、如果对任意给定的正数M (不论它如何大),总存在正数δ,使对满足不等式的x:0<a x -<δ时,均有:)(x f >M 当x →a 时无穷大。
例2
x →1时,1
1-x x →0时,x 1、1/x 2等
3、无穷小的比较:
定义3:
设f(x),g(x) (x →a)时的无穷小,且g(x)≠0
(1) 若lim )
()(x g x f =0则称当x →a 时,f(x)是g(x)高阶无穷小。
特:lim )
()(x g x f =1则称当x →a 时,f(x)是g(x)等阶无穷小 f(x)~ g(x)(x →a )
定理3
设当x →a 时,f(x)~ f(x),g(x)~g(x),
内的一点,是定义区间上,定义在某个区间设函数、改变量:
二,函数的连续性。
时:常见的几种等价关系:
I I x f y e x x x x x x x x x x
x x x x x x 000)(11~arctan ~tan ~sin ~03
2
3~3sin 2~2sin 32lim 3sin 2sin lim χ=-→=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=→→ ()()()()()()()
()()()()()()19
.019.021.011.14
51231.01.02
11,,2220002
000000000-=-=∆=-=∆=-=-∆+=∆-=∆===-=-∆+=∆-∆+-=∆∆≠y y x f x x f y x x x f y x f x f x f x x f y x f x x f y x x x x x 时,,则当例,设记为相应的改变量是时,函数变到当自变量从的改变量。
即到表示自变量从用再取一点χχχχχχχ 的函数。
是关于)(可正可负,但能为)(可正可负,但不能为)注:(x y y x ∆∆∆∆30
201 ()()()()
()()()()上连续。
在证明处连续。
在证明函数例题:
处连续。
在则函数若改变量:
时,则函数值有相应的处有一改变量在内有定义。
当在若函数:
定义,连续性概念:
R x y x x f y x x f y x f x x f y x x x u x f x x sin 211,0lim 120000000
====∆-∆+=∆∆→χδ
()()()处连续性。
在,讨论:处是否连续。
在,判断例题:
处连续。
在点则称存在。
的定义域在)点(处满足:
在:若函数定义处连续。
在则称:
定义010100
01120120101)(1)()()(lim 3)(lim 2)(1)(3)(),()(lim 2020000000
00=⎪⎩
⎪⎨⎧≤<-=<≤-+=⎪⎩
⎪⎨⎧>+=<+======→→→x x x x x x x f x x x x x x x f x x f x f A x f x f x f x x x x f x x x f x f x f x x x
x x x 3.函数的间断点。
()()()()()()()()处简断。
在任意一点都称函数存在,但不等于)(不存在,处无定义在点)(显然:
为间断点。
称点不连续(或间断),并在点处不满足连续条件,称在点定义:若函数0000000.lim 3lim 210
χχχχχχχχx f x f x f x f f f f x x x x →→求间断点:
()()()()()4332221211
2100,2231
159222,,,作业;
三。
小结。
,P x x x x x x x x y ⎪⎩⎪⎨⎧≥+<≤+<<+--=。