函数与极限2

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函数的极限(二)

函数的极限（二）一．关于左、右极限（即单侧极限）的概念如同x →∞时的函数极限有x →+∞和x →-∞两种情况一样，函数()f x 在0x x →的趋向下，我们也需要研究函数的单侧极限的问题，讨论从0x 的右侧（0x x >）或左侧（0x x <）无限趋向0x 的过程中，函数()f x 的变化趋势。

例如考虑0x →0x +→。

如果x 是从0x 的右侧无限趋向于0x ，对应的函数值()f x 无限趋于常数A ，则称A 是0x x →时函数()f x 的右极限。

严格的描述这个极限过程的“εδ-”语言是：（即数学定义）设函数()f x 在0x 的右侧区间0(,)x b 内有定义，对于任意给定的0ε>，总存在正数δ，使得当x 在00x x δ<-<时，恒有下列不等式成立|()|f x A ε-<，则称A 是0x x →时函数()f x 的右极限，记作0lim ()x x f x A -→=。

同样，如果x 是从0x 的左侧无限趋向于0x ，对应的函数值()f x 无限趋于常数A ，则称A 是0x x →时函数()f x 的左极限，“εδ-”定义是：设函数()f x 在0x 的左侧区间0(,)a x 内有定义，对于任意给定的0ε>，总存在正数δ，使得当x 在00x x δ<-<时，恒有下列不等式成立|()|f x A ε-<，则称A 是0x x →时函数()f x 的左极限，记作0lim ()x x f x A -→=。

例1.1 用定义证明： 1l i 0x -→=。

证：对于任给0ε>，欲使 |()0||0|f x ε-==，即等于x <成立就可以了。

但本题1x -→，故对于任给0ε>（取1ε<），取δ=，当01x <-< 或 11x <<时，恒有 |()|f x ε<。

这就证明了1lim 0x -→=。

函数的极限 (2)

x0−δ< <x0, 有|f(x)−A|<ε。. −δ<x< − ε
x→x0
： < − ε lim+ f (x) = A⇔∀ε >0,, ∃δ >0,, ∀x： x0<x<x0+δ , 有|f(x)−A|<ε .
x→x0
lim f (x) = A⇔ lim− f (x) = A 且 lim+ f ( x) = A
x →∞
y A+ε y=f (x)
11
A
.
A−ε
.
−X
O
X
x
例6. 证明 .
1 lim = 0 x →∞ x
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1 1 分析: 分析: | f ( x) − A|=| − 0|= x | x|
∀ε >0, 要使 , 要使|f(x)−A|<ε , 只要 | x |> − <ε 证明: 因为∀ 证明: 因为∀ε >0, ∃ ,
6
有| f(x)−A| −
x 2 −1 =| − 2| x −1
=|x−1|<ε , − <
x 2 −1 所以 lim =2 x →1 x −1
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单侧极限：若当x→x0− 时,f(x)无限接近于常数A，则常数A叫做函数 f(x)当 x→x0 时的左极限,记为：
x → x0
, , . .
1
ε
x →∞
形的水平渐近线。
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二、函数极限的性质
定理1(函数极限的唯一性定理函数极限的唯一性) 函数极限的唯一性如果极限 lim f (x) 存在, 那么这极限唯一. 存在, 那么这极限唯一.

高等数学第2课数列的极限、函数的极限2

课题数列的极限、函数的极限课时2课时（90 min）教学目标知识技能目标：（1）理解数列的极限。

（2）掌握收敛数列的性质。

（3）理解函数的极限，会计算函数的极限，包括函数在某点的左极限、右极限。

（4）理解函数极限的性质。

思政育人目标：通过数学史和数学文化的记载，提出极限思想，让学生充分感觉到我国深厚的文化底蕴，激发学生的爱国情怀；引导学生养成独立思考和深度思考的良好习惯；培养学生的逻辑思维、辩证思维和创新思维能力；引导学生运用所学知识揭示生活中的奥秘，在实践中深化认识，达到学以致用的目的教学重难点教学重点：数列极限的定义、收敛数列的性质、函数极限的概念和性质教学难点：计算函数的极限、左极限和右极限教学方法讲授法、问答法、讨论法、演示法、实践法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：考勤（2 min）→知识讲解（33 min）→问题讨论（10 min）第2节课：知识讲解（30 min）→问题讨论（10min）→课堂小结（5 min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤（2 min）⏹【教师】清点上课人数，记录好考勤⏹【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况知识讲解（33 min）⏹【教师】通过庄子的“截杖问题”和刘徽的“割圆术”，引出并讲解数列以及数列的极限案例1“一尺之棰，日取其半，万世不竭”．分析这是战国时期哲学家庄周所著的《庄子·天下篇》中的一句话，意思是“一根长为一尺的木棒，每天截去一半，永远取不尽”．我们把每天取后剩下的部分用算式表示可得数列：通过数学史和数学文化的记载，提出极限思想，让学生充分感觉到我国深厚的文化底蕴，激发学生的爱国情怀。

学习数列极限的定义和收敛数列的性质。

边做边讲，及时巩固练习，实现教学211112482n ，，，，，．随着时间的推移，剩下的木棒长度越来越短，显然，当天数n 无限增大时，剩下的木棒长度将无限缩短，即剩下的木棒长度12n越来越接近于数0．案例2 刘徽称“割之弥细，所失弥少，割之又割，以至不可割，则与圆周合体而无所失亦”．分析 “割圆术”求圆面积的作法和思路是：先作圆的内接正六边形，把它的面积记为1A ；再作圆的内接正十二边形，其面积记为2A ；再作圆的内接正二十四边形，其面积记为3A ；照此下去，把圆内接正162n -⨯边形的面积记为n A ，这样得到一个数列：1A ，2A ，3A ，，n A ，如图1-18所示．图1-18由图1-18可以看出，随着圆内接正多边形的边数无限增加，圆内接正多边形的面积与圆的面积越来越接近．当边数n 无限增大时，圆内接正162n -⨯边形的面积n A 会无限接近圆的面积A ．对于一些数列，如1123nn n n ⎧⎫+⎪⎪⎧⎫⎧⎫⎛⎫⎨⎬⎨⎬⎨⎬ ⎪⎩⎭⎩⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭，，，若当n 无限增加时，一般项无限接近于某一个常数，则这个常数称为数列的做一体化3极限．在数学上，需要从定量角度定义数列的极限．给定一个数列{}n a 和常数a ，为证明{}n a 的极限为a ，需要证明n 越来越大时，||n a a -越来越趋于0．为了定量描述随n 增大||n a a -逐渐接近于0，{}n a 与a 的接近程度可用||n a a ε-<（ε为任意小的正数）代替．ε越小，{}n a 越接近于a ，满足||n a a ε-<成立的n a 的项数n 越大．因此，给定一个正数ε，就存在一个正整数N +∈Z ，当n N >时，||n a a ε-<，ε越小，N 就越大，如图1-19所示．图1-19定义1 设{}n a 是数列，a 为常数，若对任意给定的正数ε，总可以找到正整数N ，使得所有满足n N >的自然数n ，都有||n a a ε-<成立，则称数列{}n a 收敛于a ，a 称为数列{}n a 的极限，记为lim n n a a →∞=．例1 对数列(1)n n ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭，当取10.1ε=，20.01ε=，求满足1(1)0n n ε--<，2(1)0nnε--<的n 的范围，并证明(1)lim 0n n n→∞-=．解因为(1)10n n n--=，所以要使1(1)00.1n n ε--<=，只要10.1n<，即10n >即可．同理，要满足2(1)00.01,nnε--<=，只要100n >即可．现证明(1)lim 0nn n→∞-=．4对任意给定的0ε>，要使(1)10n n n ε--=<，只要1n ε>，因此，可以取11N ε⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦（1ε⎡⎤⎢⎥⎣⎦可能为0）．当n N >时，就有(1)0n n ε--<，故(1)lim 0nn n→∞-=．如果数列{}n a 没有极限，则称该数列发散．我们还可以用数列极限的定义证明如下重要极限：lim n C C →∞=（C 为常数），1lim 0n n →∞=，lim 0(||1)n n a a →∞=<，1lim 1(0)nn a a →∞=>，lim 1n n n →∞=．⏹ 【学生】理解数列及数列的极限⏹ 【教师】讲解收敛数列的性质定理1（极限的唯一性）如果数列{}n a 收敛，那么它的极限唯一．证明用反证法．假设同时有lim n n a a →∞=和lim n n a b →∞=，且a b <，取2b aε-=．因为lim n n a a →∞=，故∃正整数1N ，当1n N >时，不等式||2n b aa a --<（1）成立．同理，因为lim n n a b →∞=，故∃正整数2N ，当2n Ν>时，不等式||2n b aa b --<（2）也成立．取12max{}N N N =，（表示N 是1N 和2N 中较大的5那个数），则当n N >时，（1）式及（2）式同时成立．但由（1）式有2n a b a +<，由（2）式有2n a ba +>，这是矛盾的，故假设不成立．定义2 对于数列{}n a ，如果存在正数M ，使得对于一切n a 都满足不等式||n a M ，则称数列{}n a 是有界的；否则称数列{}n a 是无界的．定理2（收敛数列的有界性）如果数列{}n a 收敛，那么数列{}n a 一定有界．证明设数列{}n a 收敛于a ，根据数列极限的定义，对于1ε=，存在正整数N ，当n N >时，不等式||1n a a -<成立．于是，当n N >时，有||||||||1||n n n a a a a a a a a =-+-+<+．取12max{||||||1||}N n M a a a a =+，，，，，则数列{}n a 中的一切n a 都满足不等式||n a M ．这就证明了数列{}n a 是有界的．定理3（收敛数列的保号性）如果数列{}n a 收敛于a ，且0a >（或0a <），那么存在正整数N ，当n N >时，有0n a >（或0n a <）．当0a >时，根据极限定义，只要取02aε=>，即可证明结论．推论如果数列{}n a 从某项起有0n a （或0na ），且数列{}n a 收敛于a ，则0a （或0a ）．证明就0na 情形证明．设数列{}n a 从1N 项起，即当1n N >时有0na ．现在用反证法证明，若0a <，则由定理3知，2N +∃∈Z ，当2n N >时，有0n a <，取12max()N N N =，，则当n N >时，有0na 与0n a <同时成立，矛盾，所以0a．6对于0na 的情形，可以类似地证明．定义3 在数列{}n a 中任意抽取无限多项并保持这些项在原数列{}n a 中的先后次序，这样得到的一个数列称为原数列{}n a 的子数列（或子列）．设在数列{}n a 中，第一次抽取1n a ，第二次在1n a 后抽取2n a ，第三次在2n a 后抽取3n a ，，这样无休止的抽取下去，得到一个数列1n a ，2n a ，，k n a ，，这个数列{}k n a 就是数列{}n a 的一个子数列．⏹ 【学生】掌握收敛数列的性质问题讨论（10 min ）⏹ 【教师】组织学生讨论以下问题1．若lim n n a a →∞=，能否得到结论：对任意给定的正数ε，总可以找到正整数N ，使得所有满足n N >的自然数n ，都有||2n a a ε-<（或2ε）成立？2．在数列极限定义的N ε-语言中对任意给定的正数ε，可否规定01ε<<？3．有界数列是否一定收敛？发散的数列是否一定无界？ 4．如果数列{}n a 收敛于a ，且n ∀∈N ，有0n a >（或0n a <），则是否一定有0a >（或0a <）？5．若数列的任何子数列都收敛，那么此数列是否一定收敛？发散数列的子数列都发散吗？⏹ 【学生】发言通过课堂讨论，活跃课堂气氛，加深学生对知识点的理解第二节课知识讲解（30 min）【教师】讲解函数极限的概念，并通过例题讲解介绍其应用1．自变量趋于无穷时函数的极限当x→+∞时，函数()f x的极限定义与数列极限定义相似，因此可以给出当x→+∞时，()f x极限的Mε-定义．定义1设()f x在()a+∞，上有定义，A为实常数，若对ε∀>，0(||)M M a∃>>，当x M>时，有|()|f x Aε-<，则称函数()f x当x趋于+∞时，以A为极限，记为+lim()xf x A→∞=或()()f x A x→→+∞．定义1'设()f x在()a-∞，上有定义，A为实常数，若对ε∀>，0()M M a∃>-<，当x M<-时，|()|f x Aε-<，则称函数()f x当x→-∞时，以A为极限，记为lim()xf x A→-∞=或()()f x A x→→-∞．定义1"设()f x在()()a a-∞+∞，，上有定义，A为实常数，若对0ε∀>，0M∃>(||)M a>，当||x M>时，|()|f x Aε-<，则称函数()y f x=在x→∞时，以A为极限，记为lim()xf x A→∞=．定理1lim()xf x A→∞=lim()xf x→+∞⇔lim()xf x→-∞=A=．证明必要性显然．下证充分性．lim()lim()x xf x f x A→+∞→-∞==时，0ε∀>，1M∃>，使当1x M>时|()|f x Aε-<；2M∃>，使当2x M<-时|()|f x Aε-<．取12max{}M M M=，，则当x M>或x M<-，即||x M>时，同时有|()|f x Aε-<，所以lim()xf x A→∞=．例1求21lim1x x→∞⎛⎫+⎪⎝⎭．78解考察函数21()1f x x =+，如图1-21所示．图1-21当x →+∞时，函数211x +无限趋于常数1；当x →-∞时，函数211x +同样无限趋于1，所以 21lim 11x x →∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭．例2 考察函数()arctan f x x =当x →+∞和x →-∞时的极限，并说明它在x →∞时的极限是否存在．解如图1-22所示，当x →+∞时，函数()arctan f x x =无限趋于常数2π，所以 lim arctan 2x x →+∞π=．当x →-∞时，函数()arctan f x x =无限趋于常数2π-，所以 lim arctan 2x x →-∞π=-．由于lim arctan lim arctan x x x x →+∞→-∞≠，所以limarctan x x →∞不存在．9图1-222．自变量趋于有限值时函数的极限对于函数21()1x f x x -=-，()f x 在1x =无意义．当1x ≠时，()1f x x =+，如图1-23和表1-2所示，当1x →时，()2f x →．这样对0ε∀>，要使|()2||1|f x x ε-=-<，定有|1|x -在确定的范围内，即0δε=>，0|1|x δ<-<．ε越小，δ越小，δ由ε确定．这样我们可以得到，当0x x →时，函数()f x 极限的εδ-定义．图1-23表1-2x … 0.9 0.99 0.999 … 1 … 1.001 1.01 1.1 … y… 1.91.991.999… 2 … 2.0012.012.1…定义2 设()f x 在0x 的某个去心邻域o01()U x δ，上有定义，A 为实常数，若对0ε∀>，10()δδδ∃><，当00||x x δ<-<时，|()|f x A ε-<，则称函数()f x 当x 趋于0x 时，以A 为极限，记作lim ()x x f x A →=或0()()f x A x x →→．定义2' 设()f x 在0x 的某个去心右邻域o01()U x δ+，上有定义．A 为一实常数，若对0ε∀>，10()δδδ∃><，当1000||x x δ<-<时，|()|f x A δ-<，则称A 为函数()f x 在x趋于0x +时的右极限，记作lim ()x x f x A +→=或0()()f x A x x +→→．定义2" 设()f x 在0x 的某个去心左邻域o01()U x δ-，上有定义，A 为一实常数，若对0ε∀>，10()δδδ∃><，当00||x x δ<-<时，|()|f x A δ-<，则称A 为函数()f x 在x趋于0x -时的左极限，记作lim ()x x f x A -→=或0()()f x A x x -→→．定理2 0lim ()lim ()lim ()x x x x x x f x A f x f x A +-→→→=⇔==．证明与定理1类似．例3 设21()31x x f x x x +⎧=⎨<⎩，，，，试判断1lim ()x f x →是否存在．解先分别求()f x 当1x →时的左、右极限，11lim ()lim33x x f x x --→→==，11lim ()lim(2)3x x f x x ++→→=+=，因为左、右极限各自存在且相等，所以1lim ()x f x →存在，且1lim ()3x f x →=．⏹ 【学生】理解函数的极限，会计算函数的极限，包括函数在某点的左极限、右极限⏹ 【教师】讲解函数极限的性质定理3（极限的唯一性）如果0lim ()x x f x →存在，则极限lim ()x x f x →是唯一的．定理4（局部有界性）如果0lim ()x x f x A →=，则存在常数0M >和0δ>，使得当00||x x δ<-<时，有|()|f x M <．2数列的极限、函数的极限第课 11 局部有界性是指函数在0x 的去心邻域o 0()U x δ，内有界．定理5（局部保号性）设0lim ()x x f x A →=，如果0A >（或0A <），则0δ∃>，使当00||x x δ<-<时，()0f x >（或()0f x <）．推论如果在0x 的某去心邻域内()0f x （或()0f x ），且0lim ()x x f x A →=，则0A （或0A ）．⏹ 【学生】理解函数极限的性质问题讨论（10 min ） ⏹ 【教师】组织学生讨论以下问题1．证明如下函数极限，并指出这些函数的极限有什么特点？（1）0lim x x C C →=（C 为常数）；（2）00lim x x x x →=；（3）00lim sin sin x x x x →=；（4）00lim cos cos x x x x →=． 2．从函数极限定义的角度考虑，若令()n f n a =，数列极限还可以怎样叙述？3．若对o0()U x δ，，()0f x >，且0lim ()x x f x A →=，是否一定有0A >⏹ 【学生】讨论、发言课堂小结（5 min ） ⏹ 【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了数列极限的定义、收敛数列的性质、函数极限的概念、函数极限的性质的相关知识及其应用。

函数与极限测试题及答案(二)

函数与极限测试题(二)一. 选择题1.设 F(x) 是连续函数 f (x) 的一个原函数， "M 一 N" 表示“M 的充分必要条件是 N”，则必有( ).(A) F(x) 是偶函数一 f (x) )是奇函数. (B) F(x) 是奇函数一 f (x) 是偶函数. (C) F(x) 是周期函数一 f (x) 是周期函数 . (D) F(x) 是单调函数一 f (x) 是单调函数 2．设函数 f (x) = 1x, 则( ) e x 11(A) x = 0， x = 1都是 f (x) 的第一类间断点 .(B) x = 0， x = 1都是 f (x) 的第二类间断点(C) x = 0 是 f (x) 的第一类间断点， x = 1 是 f (x) 的第二类间断点 . (D) x = 0 是 f (x) 的第二类间断点， x = 1是 f (x) 的第一类间断点 . 3．设 f (x ) =x 1x， x 丰 0、1，，则 f [1f(x)] = ( )11A) 1x B) 1 x C) X D) x4．下列各式正确的是 ( )1 x1xx0+x x0+x C) lim (1 1)x= e D) lim (1+ 1) x= exx xx5．已知 lim (x + a )x= 9 ，则 a = ( )。

x x aA.1；B. ；C. ln 3；D. 2 ln 3 。

6．极限： lim (x 1)x= ( )xx +1A.1；B. ；C. e 2；D. e 2 。

7 ．极限： lim x 3+ 2 = ( )x x 3A.1；B. ；C.0；D.2．A) lim (1+ ) = 1 B) lim (1+ ) = e8．极限： lim x + 1 - 1 = ( )A.0；B. w ； C 1； D.2．29. 极限：x( x 2 + x - x) = ( )A.0；B. w ；C.2；D. 1 ． 210．极限 : limtan x - sin x = ( )A.0；B. w ；C. 1 ；D.16．16二. 填空题 11．极限 x li wm x sin=； 12. x l 0im arctanxx=；13. 若 y = f (x) 在点 x 0 连续，则 lim [f (x) - f (x 0 )]= ；x)x 014. lim = ；x)0x215. lim (1 - )n = ；n)wn16. 若函数 y =，则它的间断点是17. 绝对值函数(x, x > 0;f (x) = x =〈|l0,-x, x x 00;．其定义域是，值域是。

第一极限和第二极限公式

第一极限和第二极限公式极限是微积分中的一个重要概念，它描述了函数在某一点上的趋势和变化规律。

在计算极限时，我们常常使用第一极限和第二极限公式来简化计算过程。

一、第一极限公式第一极限公式是计算函数在某一点上的极限的常用方法之一。

它的表达式为：lim(x→a) f(x) = f(a)这个公式的意思是当自变量x无限接近于a时，函数f(x)的值趋近于f(a)。

也就是说，在函数图像上，当x的取值无限接近于a时，函数图像上的点也无限接近于点(a, f(a))。

举个例子来说明，我们考虑函数f(x) = x^2，在点x=2处计算极限。

根据第一极限公式，我们可以得到：lim(x→2) x^2 = 2^2 = 4这个结果意味着当x无限接近于2时，函数f(x)的值无限接近于4。

可以通过绘制函数图像来验证这一结论，我们会发现当x越来越接近2时，函数图像上的点也越来越接近于点(2, 4)。

第一极限公式的应用范围非常广泛，可以用于计算各种类型的函数在某一点上的极限。

二、第二极限公式第二极限公式是计算函数在无穷远点上的极限的常用方法之一。

它的表达式为：li m(x→∞) f(x) = L其中L为常数。

这个公式的意思是当自变量x趋向于无穷大时，函数f(x)的值趋近于常数L。

举个例子来说明，我们考虑函数f(x) = 1/x，在x趋向于无穷大时计算极限。

根据第二极限公式，我们可以得到：lim(x→∞) 1/x = 0这个结果意味着当x趋向于无穷大时，函数f(x)的值趋近于0。

通过绘制函数图像，我们会发现当x趋向于无穷大时，函数图像逐渐趋近于x轴，与x轴越来越接近。

第二极限公式也可以用于计算其他类型的函数在无穷远点上的极限，只需要根据函数的表达式进行相应的计算即可。

第一极限和第二极限公式是在计算函数极限时常用的工具。

通过这些公式，我们可以简化计算过程，得到函数在某一点或无穷远点上的极限值。

在实际应用中，我们可以根据具体问题选择合适的极限公式进行计算，从而得到准确的结果。

第一章函数与极限 (2)

高等数学教学备课系统与《高等数学多媒体教学系统（经济类）》配套使用教师姓名：________________________教学班级：________________________2005年9月1至2006年1月10微积分是近代数学中最伟大的成就,对它的重要性无论做怎样的估计都不会过分.冯. 诺伊曼注：冯. 诺依曼（John von Neumann，1903-1957，匈牙利人），20世纪最杰出的数学家之一，在纯粹数学、应用数学、计算数学等许多分支，从集合论、数学基础到量子理论与算子理论等作多方面，他都作出了重要贡献. 他与经济学家合著的《博弈论与经济行为》奠定了对策论的基础，他发明的“流程图”沟通了数学语言与计算机语言，制造了第一台计算机，被人称为“计算机之父”.第一章函数、极限与连续函数是现代数学的基本概念之一，是高等数学的主要研究对象. 极限概念是微积分的理论基础，极限方法是微积分的基本分析方法，因此，掌握、运用好极限方法是学好微积分的关键. 连续是函数的一个重要性态. 本章将介绍函数、极限与连续的基本知识和有关的基本方法，为今后的学习打下必要的基础.第一节函数概念在现实世界中，一切事物都在一定的空间中运动着. 17世纪初，数学首先从对运动（如天文、航海问题等）的研究中引出了函数这个基本概念. 在那以后的二百多年里，这个概念在几乎所有的科学研究工作中占据了中心位置.本节将介绍函数的概念、函数关系的构建与函数的特性.内容分布图示★集合的概念★集合的运算★区间★例1 ★邻域★函数概念★例2 ★例3 ★例4★例5 ★例6★函数的表示法★分段函数举例★例7★函数关系的建立★例8 ★例9函数的特性★有界性★例10 ★单调性★例11★奇偶性★例12 ★例13★周期性★例14 ★例15★内容小结★课堂练习★ 习题 1- 1★ 返回内容要点：一、集合：集合的概念；集合的表示；集合之间的关系；集合的基本运算；区间；邻域；二、函数的概念：函数是描述变量间相互依赖关系的一种数学模型. 函数的定义、函数的图形、函数的表示法三、函数关系的建立：为解决实际应用问题, 首先要将该问题量化, 从而建立起该问题的数学模型, 即建立函数关系；四、函数特性：函数的有界性；函数的单调性；函数的奇偶性；函数的周期性.例题选讲：函数举例例1 解下列不等式, 并将其解用区间表示.(1) ;312<-x (2) ;323≥+x (3) ().9102<-<x例2 函数2=y . 定义域),(+∞-∞=D , 值域{}.2=f R例3（讲义例1）绝对值函数 ⎩⎨⎧<-≥==0,0,||x x x x x y 例4判断下面函数是否相同, 并说明理由.(1) 1=y 与;cos sin 22x x y +=(2) 12+=x y 与12+=y x . 例5求函数 2112++-=x xy 的定义域. 例6 求函数()()245sin 3lg x x x x x f -++-=的定义域. 例7 设(),21,210,1⎩⎨⎧≤<-≤≤=x x x f 求函数()3+x f 的定义域. 例8（讲义例4）某工厂生产某型号车床, 年产量为a 台, 分若干批进行生产, 每批生产准备费为b 元, 设产品均匀投入市场, 且上一批用完后立即生产下一批, 即平均库存量为批量的一半. 设每年每台库存费为c 元. 显然, 生产批量大则库存费高; 生产批量少则批数增多, 因而生产准备费高. 为了选择最优批量, 试求出一年中库存费与生产准备费的和与批量的函数关系.例9（讲义例5）某运输公司规定货物的吨公里运价为: 在a 公里以内,每公里k 元, 超过部分公里为k 54元. 求运价m 和里程s 之间的函数关系. 例10 证明(1)（讲义例6）函数 12+=x x y 在),(+∞-∞上是有界的; (2) 函数21xy =在()1,0上是无界的.例11（讲义例7）证明函数xx y +=1在),1(∞+-内是单调增加的函数. 例12（讲义例8）判断函数)1ln(2x x y ++=的奇偶性.例13 判断函数()()1111ln 11<<-+-+-=x xx e e x f x x 的奇偶性. 例14（讲义例9）设函数)(x f 是周期T 的周期函数，试求函数)(b ax f +的周期，其中b a ,为常数，且0>a .例15 若)(x f 对其定义域上的一切, 恒有),2()(x a f x f -=则称)(x f 对称于.a x =证明: 若)(x f 对称于a x =及),(b a b x <= 则)(x f 是以)(2a b T -=为周期的周期函数.例6（讲义例2）符号函数 ⎪⎩⎪⎨⎧<-=>==0,1,0,0,0,1sgn x x x x y 例3（讲义例3）取整函数 ],[x y = 其中，][x 表示不超过x 的最大整数.函数的有界性：函数的增减性：函数的奇偶性：函数的周期性：课堂练习1. 用分段函数表示函数 .|1|3--=x y2. 判别函数⎪⎩⎪⎨⎧<+-≥+=0,0,)(22x x x x x x x f 的奇偶性.3.设b a ,为两个函数, 且b a <. 对于任意实数x , 函数()x f 满足条件:()(),x a f x a f +=- 及()()x b f x b f +=-证明: ()x f 以()a b T -=2周期.第二节初等函数内容分布图示★ 反函数 ★ 例1 ★ 例2★ 复合函数 ★ 例3-4 ★ 例5★ 例6 ★ 例7 ★ 例8★ 幂函数、指数函数与对数函数★ 三角函数 ★ 反三角函数★ 初等函数 ★ 函数图形的迭加与变换★ 内容小结 ★ 课堂练习★ 习题1-2 ★ 返回内容要点：一、反函数：反函数的概念；函数存在反函数的条件；在同一个坐标平面内, 直接函数)(x f y =和反函数)(x y ϕ=的图形关于直线x y =是对称的.二、基本初等函数：幂函数；指数函数；对数函数；三角函数；反三角函数.三、复合函数的概念四、初等函数：由常数和基本初等函数经过有限次四则运算和有限次的函数复合步骤所构成并可用一个式子表示的函数,称为初等函数. 初等函数的基本特征: 在函数有定义的区间内初等函数的图形是不间断的.例题选讲：求反函数例1（讲义例1）求函数x x y 411411+++-=的反函数.例2 已知 x x x x x sgn ,0,10,00,1sgn ⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=为符号函数,求()x x y sgn 12+=的反函数.函数的复合例3（讲义例2）设 u u f y sin )(==，1)(2+==x x u ϕ，求)]([x f ϕ.例4 （讲义例3）设 u u f y arctan )(==，t t u 1)(==ϕ，)(x t φ=12-=x ，求 )]}([{x f φϕ. 例5 设(),1+=x x f (),2x x =ϕ 求()[]x f ϕ及()[],x f ϕ 并求它们的定义域.例6（讲义例4）将下列函数分解成基本初等函数的复合. (1) ;sin ln 2x y =(2) ;2arctan x e y = (3) ).12ln(cos 22x y ++=例7（讲义例5）设,0,10,2)(,1,1,)(2⎩⎨⎧≥-<+=⎩⎨⎧≥<=x x x x x x x x e x f x ϕ 求)].([x f ϕ例8 设 ,1122x x x x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+求().x f课堂练习1．下列函数能否复合为函数)]([x g f y =若能, 写出其解析式、定义域、值域..1sin )(,ln )()2(;)(,)()1(2-====-====x x g u u u f y x x x g u u u f y2．分析函数 32cos arctan x e y =的复合结构.第三节常用经济函数用数学方法解决实际问题，首先要构建该问题的数学模型，即找出该问题的函数关系. 本节将介绍几种常用的经济函数.内容分布图示★ 单利与复利 ★ 例1★ 多次付息 ★ 贴现 ★ 例2★ 需求函数 ★ 供给函数★ 市场均衡 ★ 例3 ★ 例4★ 成本函数 ★ 例5★ 收入函数与利润函数 ★ 例6★ 例7 ★ 例8 ★ 例9★ 内容小结 ★ 课堂练习★ 习题1-3 ★ 返回内容要点：一、单利与复利利息是指借款者向贷款者支付的报酬, 它是根据本金的数额按一定比例计算出来的. 利息又有存款利息、贷款利息、债券利息、贴现利息等几种主要形式.单利计算公式设初始本金为p (元), 银行年利率为r . 则第一年末本利和为 )1(1r p rp p s +=+=第二年末本利和为 )21()1(2r p rp r p s +=++=……第n 年末的本利和为 )1(nr p s n +=.复利计算公式设初始本金为p (元), 银行年利率为r . 则第一年末本利和为 )1(1r p rp p s +=+=第二年末本利和为 22)1()1()1(r p r rp r p s +=+++=……第n 年末的本利和为 .)1(n n r p s +=二、多次付息单利付息情形因每次的利息都不计入本金, 故若一年分n 次付息, 则年末的本利和为)1(1r p n r n p s +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 即年末的本利和与支付利息的次数无关.复利付息情形因每次支付的利息都记入本金, 故年末的本利和与支付利息的次数是有关系的.设初始本金为p (元),年利率为r , 若一年分m 次付息, 则一年末的本利和为mm r p s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1 易见本利和是随付息次数m 的增大而增加的.而第n 年末的本利和为 mnn m r p s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1. 三、贴现票据的持有人, 为在票据到期以前获得资金, 从票面金额中扣除未到期期间的利息后, 得到所余金额的现金称为贴现.钱存在银行里可以获得利息, 如果不考虑贬值因素, 那么若干年后的本利和就高于本金. 如果考虑贬值的因素, 则在若干年后使用的未来值(相当于本利和)就有一个较低的现值.考虑更一般的问题: 确定第n 年后价值为R 元钱的现值.假设在这n 年之间复利年利率r 不变.利用复利计算公式有 n r p R )1(+=,得到第n 年后价值为R 元钱的现值为nr R p )1(+=,式中R 表示第n 年后到期的票据金额, r 表示贴现率, 而p 表示现在进行票据转让时银行付给的贴现金额.若票据持有者手中持有若干张不同期限及不同面额的票据, 且每张票据的贴现率都是相同的, 则一次性向银行转让票据而得到的现金nn r R r R r R R p )1()1()1(2210+++++++= 式中0R 为已到期的票据金额, n R 为n 年后到期的票据金额.n r )1(1+称为贴现因子, 它表示在贴现率r 下n 年后到期的1元钱的贴现值. 由它可给出不同年限及不同贴现率下的贴现因子表.四、需求函数需求函数是指在某一特定时期内, 市场上某种商品的各种可能的购买量和决定这些购买量的诸因素之间的数量关系.假定其它因素(如消费者的货币收入、偏好和相关商品的价格等)不变, 则决定某种商品需求量的因素就是这种商品的价格. 此时, 需求函数表示的就是商品需求量和价格这两个经济量之间的数量关系)(p f q =其中, q 表示需求量, p 表示价格.需求函数的反函数)(1q f p -=称为价格函数, 习惯上将价格函数也统称为需求函数.五、供给函数供给函数是指在某一特定时期内, 市场上某种商品的各种可能的供给量和决定这些供给量的诸因素之间的数量关系.六、市场均衡对一种商品而言, 如果需求量等于供给量, 则这种商品就达到了市场均衡. 以线性需求函数和线性供给函数为例, 令s d q q =d cp b ap +=+0p ca b d p ≡--= 这个价格0p 称为该商品的市场均衡价格（图1-3-3）.市场均衡价格就是需求函数和供给函数两条直线的交点的横坐标. 当市场价格高于均衡价格时, 将出现供过于求的现象, 而当市场价格低于均衡价格时,将出现供不应求的现象.. 当市场均衡时有,0q q q s d ==称0q 为市场均衡数量.根据市场的不同情况，需求函数与供给函数还有二次函数、多项式函数与指数函数等. 但其基本规律是相同的, 都可找到相应的市场均衡点(0p ,0q ).七、成本函数产品成本是以货币形式表现的企业生产和销售产品的全部费用支出, 成本函数表示费用总额与产量(或销售量)之间的依赖关系, 产品成本可分为固定成本和变动成本两部分. 所谓固定成本, 是指在一定时期内不随产量变化的那部分成本; 所谓变动成本, 是指随产量变化而变化的那部分成本. 一般地, 以货币计值的(总)成本C 是产量x 的函数, 即)0()(≥=x x C C称其为成本函数. 当产量0=x 时, 对应的成本函数值)0(C 就是产品的固定成本值.设)(x C 为成本函数, 称)0()(>=x xx C C 为单位成本函数或平均成本函数. 成本函数是单调增加函数, 其图象称为成本曲线.八、收入函数与利润函数销售某种产品的收入R , 等于产品的单位价格P 乘以销售量x , 即,x P R ⋅= 称其为收入函数. 而销售利润L 等于收入R 减去成本C , 即,C R L -= 称其为利润函数.当0>-=C R L 时, 生产者盈利;当0<-=C R L 时, 生产者亏损；当0=-=C R L 时, 生产者盈亏平衡, 使0)(=x L 的点0x 称为盈亏平衡点(又称为保本点).例题选讲：单利与复利例1（讲义例1）现有初始本金100元, 若银行年储蓄利率为7%, 问:(1) 按单利计算, 3年末的本利加为多少?(2) 按复利计算, 3年末的本利和为多少?(3) 按复利计算, 需多少年能使本利和超过初始本金的一倍?贴现例2（讲义例2）某人手中有三张票据, 其中一年后到期的票据金额是500元, 二年后到期的是800元, 五年后到期的是2000元, 已知银行的贴现率6%, 现在将三张票据向银行做一次性转让, 银行的贴现金额是多少?市场均衡例3（讲义例3）某种商品的供给函数和需求函数分别为P Q P Q s d 5200,1025-=-=求该商品的市场均衡价格和市场均衡数量.例4（讲义例4）某批发商每次以160元/台的价格将500台电扇批发给零售商, 在这个基础上零售商每次多进100台电扇, 则批发价相应降低2元, 批发商最大批发量为每次1000台, 试将电扇批发价格表示为批发量的函数, 并求零售商每次进800台电扇时的批发价格.成本函数例5（讲义例5）某工厂生产某产品, 每日最多生产200单位. 它的日固定成本为150元, 生产一个单位产品的可变成本为16元. 求该厂日总成本函数及平均成本函数.收入函数与利润函数例6（讲义例6）某工厂生产某产品年产量为x 台, 每台售价500元, 当年产量超过800台时, 超过部分只能按9折出售. 这样可多售出200台, 如果再多生产，本年就销售不出去了. 试写出本年的收益(入)函数.例7 已知某厂单位产品时，可变成本为15元，每天的固定成本为2000元，如这种产品出厂价为20元，求（1）利润函数；（2）若不亏本，该厂每天至少生产多少单位这种产品.例8（讲义例7）某电器厂生产一种新产品, 在定价时不单是根据生产成本而定, 还要请各销售单位来出价, 即他们愿意以什么价格来购买. 根据调查得出需求函数为.45000900+-=P x 该厂生产该产品的固定成本是270000元, 而单位产品的变动成本为10元. 为获得最大利润, 出厂价格应为多少?例9 已知该商品的成本函数与收入函数分别是x R x x C 113122=++=试求该商品的盈亏平衡点, 并说明盈亏情况.课堂练习1．（1）设手表的价格为70元, 销售量为10000只, 若手表每只提高3元, 需求量就减少3000只, 求需求函数d Q .（2）设手表价格为70元, 手表厂可提供10000只手表, 当价格每只增加3元时, 手表厂可多提供300只, 求供应函数s Q .（3）求市场均衡价格和市场均衡数量.第四节数列的极限极限思想是由于求某些实际问题的精确解答而产生的. 例如，我国古代数学家刘徽（公元3世纪）利用圆内接正多边形来推算圆面积的方法----割圆术（参看光盘演示）, 就是极限思想在几何学上的应用. 又如，春秋战国时期的哲学家庄子（公元4世纪）在《庄子.天下篇》一书中对“截丈问题”（参看光盘演示）有一段名言：“一尺之棰, 日截其半, 万世不竭”，其中也隐含了深刻的极限思想.极限是研究变量的变化趋势的基本工具，高等数学中许多基本概念，例如连续、导数、定积分、无穷级数等都是建立在极限的基础上. 极限方法又是研究函数的一种最基本的方法. 本节将首先给出数列极限的定义.内容分布图示★ 极限概念的引入 ★ 数列的定义 ★ 数列的极限 ★ 例1★ 例2 ★ 例3 ★ 例4 ★ 例5 ★ 例6 ★ 收敛数列的有界性★ 极限的唯一性 ★ 例7★ 收敛数列的保号性 ★ 子数列的收敛性★ 内容小结★ 习题1-4 ★ 返回内容要点：一、数列的定义二、数列的极限：N -ε论证法，其论证步骤为：（1）任意给定的正数ε, 令 ε<-||a x n ；（2）上式开始分析倒推, 推出 )(εϕ>n ；（3）取 )]([εϕ=N ，再用N -ε语言顺述结论. 三、收敛数列的有界性四、极限的唯一性五、收敛数列的保号性六、子数列的收敛性例题选讲：数列的极限例1（讲义例1）证明 .1)1(lim1=-+-∞→nn n n 例2 设C C x n (≡为常数），证明C x n n =∞→lim .例3 证明 ,0lim 0=→nn q 其中.1<q例4 设,0>n x 且,0lim >=∞→a x n n 求证 .lima x n n =∞→例5 用数列极限定义证明 323125lim-=-+∞→n n n .例6（讲义例2）用数列极限定义证明 .112lim 22=++-∞→n n n n 例7（讲义例3）证明数列1)1(+-=n n x 是发散的.课堂练习 1．设,0>p 证明数列pn n x 1=的极限是0.第五节函数的极限数列可看作自变量为正整数n 的函数: )(n f x n =, 数列{}n x 的极限为a ，即：当自变量n 取正整数且无限增大（∞→n ）时，对应的函数值)(n f 无限接近数a . 若将数列极限概念中自变量n 和函数值)(n f 的特殊性撇开，可以由此引出函数极限的一般概念：在自变量x 的某个变化过程中，如果对应的函数值)(x f 无限接近于某个确定的数A ，则A 就称为x 在该变化过程中函数)(x f 的极限. 显然，极限A 是与自变量x 的变化过程紧密相关，自变量的变化过程不同，函数的极限就有不同的表现形式. 本节分下列两种情况来讨论： 1、自变量趋于无穷大时函数的极限； 2、自变量趋于有限值时函数的极限.内容分布图示★ 自变量趋向无穷大时函数的极限★ 例1 ★ 例2 ★ 例3★ 自变量趋向有限值时函数的极限★ 例4 ★ 例5 ★ 例6★ 左右极限 ★ 例7★ 例8 ★ 例9 ★ 例10★ 函数极限的性质 ★ 子序列收敛性 ★ 函数极限与数列极限的关系 ★ 内容小结 ★ 课堂练习 ★ 习题1-5 ★ 返回内容要点：一、自变量趋于无穷大时函数的极限二、自变量趋于有限值时函数的极限三、左右极限的概念四、函数极限的性质：唯一性有界性保号性五、子序列的收敛性例题选讲：自变量趋于无穷大时函数的极限例1（讲义例1）用极限定义证明 .0sin lim=∞→xxx例2（讲义例2）用极限定义证明 .021lim =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→xx例3 证明 .111lim-=+-∞→x xx自变量趋于有限值时函数的极限例4(1)（讲义例3）利用定义证明 C C x x =→0lim （C 为常数）.(2) 证明 .lim 00x x x x =→例5（讲义例4）利用定义证明 211lim 21=--→x x x .例6 证明: 当00>x 时, 00lim x x x x =→.例7 验证xx x 0lim→不存在.左右极限的概念例8（讲义例5）设,0,10,)(⎩⎨⎧<+≥=x x x x x f 求 )(lim 0x f x →. 例9 设(),0,10,12⎩⎨⎧≥+<-=x x x x x f 求 ().lim 0x f x → 例10（讲义例6）设 ,2121)(11xx x f +-=求 ).(lim 0x f x →子序列的收敛性例7（讲义例7）证明 xx 1sinlim 0→ 不存在.课堂练习 1. 设函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+=>=0,80,20,1sin )(2x x x x x x x f ,试问函数在0=x 处的左、右极限是否存在? 当0→x 时, )(x f 的极限是否存在?2. 若,0)(>x f 且.)(lim A x f =问: 能否保证有0>A 的结论? 试举例说明.第六节无穷小与无穷大没有任何问题可以像无穷那样深深地触动人的感情，很少有别的观念能像无穷那样激励理智产生富有成果的思想，然而也没有任何其它的概念能像无穷那样需要加于阐明.-------大卫. 希尔伯特对无穷小的认识问题，可以远溯到古希腊，那时，阿基米德就曾用无限小量方法得到许多重要的数学结果，但他认为无限小量方法存在着不合理的地方. 直到1821年，柯西在他的《分析教程》中才对无限小（即这里所说的无穷小）这一概念给出了明确的回答. 而有关无穷小的理论就是在柯西的理论基础上发展起来的.内容分布图示★ 无穷小★ 无穷小与函数极限的关系 ★ 例1 ★ 无穷小的运算性质 ★ 例2 ★ 无穷大★ 例3 ★ 例4 ★ 例5 ★ 无穷大与无界变量★ 无穷小与无穷大的关系 ★ 例6★ 内容小结★ 习题1-6 ★ 返回内容要点：一、无穷小的概念二、无穷小的运算性质有限个无穷小的代数和仍是无穷小有界函数与无穷小的乘积是无穷小. 三、无穷大的概念四、无穷小与无穷大的关系例题选讲：无穷小的概念与无穷小的运算性质例1 根据定义证明: xx y 1sin 2=当0→x 时为无穷小. 例2（讲义例1）求 x xx sin lim ∞→.无穷大的概念例3（讲义例2）证明 ∞=-→11lim1x x .例4 证明 ()().11lim >+∞=-+∞→a a xx例5（讲义例3）当0→x 时, xx y 1sin 1=是一个无界变量, 但不是无穷大. 无穷小与无穷大的关系例6（讲义例4）求 5lim 34+∞→x x x .课堂练习1. 求 .)1(22lim22--∞→x xx x第七节极限运算法则本节要建立极限的四则运算法则和复合函数的极限运算法则. 在下面的讨论中，记号“lim ”下面没有表明自变量的变化过程，是指对0x x →和∞→x 以及单则极限均成立. 但在论证时，只证明了0x x →的情形.内容分布图示★ 极限运算法则 ★ 例1 ★ 例2★ 例3-4 ★ 例5 ★ 例6★ 例7 ★ 例8 ★ 例9 ★ 例 10 ★ 例 11 ★ 复合函数的极限运算法则 ★ 例 12 ★ 例 13★ 内容小结 ★ 课堂练习★ 习题1-7 ★ 返回内容要点：一、极限的四则运算：定理1 推论1 推论2 二、复合函数的极限运算法则：定理2定理2 （复合函数的极限运算法则）设函数)]([x g f y =是由函数)(u f y =与函数)(x g u =复合而成, )]([x g f 在点0x 的某去心邻域内有定义, 若,)(lim ,)(lim 00A u f u x g u u x x ==→→且存在,00>δ 当),(00δx U x∈时, 有0)(u x g ≠, 则.)(lim )]([lim 0A u f x g f u u x x ==→→例题选讲：极限的四则运算例1（讲义例1）求 )53(lim 22+-→x x x .例2（讲义例2）求 27592lim 223---→x x x x .例3（讲义例3）求 3214lim21-+-→x x x x .例4（讲义例4）求 321lim 221-+-→x x x x .例5（讲义例5）求 147532lim 2323-+++∞→x x x x x .例6（讲义例6）计算.231568lim323-+++∞→x x x x x例7（讲义例7）求 .21lim 222⎪⎭⎫ ⎝⎛+++∞→n n n n n例8 计算 ()()()();1111lim3431x x x x x ----→例9（讲义例8）求 ).sin 1(sin lim x x x -++∞→例10 计算下列极限：（1）;1!sin lim32+∞→n n n n （2）.2tan lim /10x x ex+→ 例11（讲义例9）已知 ⎪⎩⎪⎨⎧≥+-+<-=0,1130,1)(32x x x x x x x f , 求 ).(lim ),(lim ),(lim 0x f x f x f x x x -∞→+∞→→复合函数的极限运算法则例12（讲义例10）求极限 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--→)1(21ln lim 21x x x . 例13（讲义例11）已知2)5(lim 2=+--+∞→c bx ax x x , 求b a ,之值.课堂练习1. 求极限: .231lim)2(;lim )1(31sinxx ex xx x +-++∞→→2.在某个过程中, 若)(x f 有极限, )(x g 无极限, 那么)()(x g x f +是否有极限? 为什么?第八节极限存在准则两个重要极限内容分布图示★ 夹逼准则★ 例1 ★ 例2 ★ 例3 ★ 例4 ★ 例5 ★ 例6 ★ 例7 ★ 例8★ 例9★ 单调有界准则 ★ 例10 ★ 例11 ★1sin lim0=→xxx★ 例12★ 例13 ★ 例14★ 例15 ★ 例16★ 例17★ 例18★ e n xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim ★ 例19 ★ 例21 ★ 例22★ 例23★ 例24 ★ 25★ 柯西极限存在准则 ★ 连续复利（例26） ★ 内容小结 ★ 课堂练习 ★ 习题 1-8★ 返回内容要点：一、准则I （夹逼准则）：如果数列n n y x ,及n z 满足下列条件:a) ),3,2,1( =≤≤n z x y n n n ; b) ,lim ,lim a z a y n n n n ==∞→∞→那末数列n x 的极限存在, 且.lim a x n n =∞→注：利用夹逼准则求极限，关键是构造出n y 与n z , 并且n y 与n z 的极限相同且容易求. 二、准则II （单调有界准则）：单调有界数列必有极限. 三、两个重要极限：1. 1sin lim 0=→x x x ； 2．e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim四、连续复利设初始本金为p (元), 年利率为r , 按复利付息, 若一年分m 次付息, 则第n 年末的本利和为mnn m r p s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1如果利息按连续复利计算, 即计算复利的次数m 趋于无穷大时, t 年末的本利和可按如下公式计算rt mtm pe m r p s =⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∞→1lim若要t 年末的本利和为s , 则初始本金rt se p -=.例题选讲：夹逼准则的应用例1（讲义例1）求 .12111lim 222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++∞→n n n n n 例2 求.)321(lim 1n n n n ++∞→例3 求 ()().1111lim 222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++∞→n n n n n 例4 求 ().1lim >∞→a a nn n例5 求 ().0!lim >∞→a n a nn 例6（讲义例2）求 .!limnn n n ∞→ 例7（讲义例3）求 .lim n n n ∞→例8（讲义例4）求证).0(1lim >=∞→a a n n例9（讲义例5）求极限.1lim 0⎥⎦⎤⎢⎣⎡→x x x单调有界准则的应用例10（讲义例6）设有数列31=x ，,,312 x x +=13-+=n n x x ,求 .lim n n x ∞→例11 设 0>a 为常数, 数列 n x 由下列定义: ),2,1(2111 =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--n x a x x n n n 其中0x 为大于零的常数，求.lim n n x ∞→ 两个重要极限的应用例12（讲义例7）求 xxx tan lim0→.例13 求 .5sin 3tan lim0xxx →例14（讲义例8）求 .cos 1lim 20xxx -→ 例15 下列运算过程是否正确： 1sin lim tan lim sin .tan lim sin tan lim===→→→→xxx x x x x x x x x x x x x x x x例16 计算 .3cos cos lim 20x xx x -→例17 计算 ;cos sin 1lim2xx x x x -+→例18（讲义例9）求 3sin 2tan 2limxxx x +-+→. 例19（讲义例10）求 311lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛+n n n .例20（讲义例11）求 ().21lim /10xx x -→例21（讲义例12）求 xx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→11lim例22（讲义例13）求 .23lim 2xx x x ⎪⎭⎫⎝⎛++∞→例23 求 .1lim 22xx x x ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∞→ 例24 计算 ().lim /10xxx xe +→例25 求极限 ().tan lim 2tan 4/xx x π→连续复利例26（讲义例14）一投资者欲用1000元投资5年, 设年利率为6%,试分别按单利、复利、每年按4次复利和连续复利付息方式计算, 到第5年末, 该投资者应得的本利和A .注: 连续复利的计算公式在其它许多问题中也常有应用如细胞分裂、树木增长等问题.课堂练习1. 求极限 .sin sin tan lim20xx xx x -→ 2. 求极限.)93(lim 1x x xx ++∞→第九节无穷小的比较内容分布图示★ 无穷小的比较 ★ 例1-2 ★ 例3 ★ 常用等价无穷小 ★ 例4 ★ 等价无穷小替换定理 ★ 例5★ 例6★ 例7 ★ 例8 ★ 例9 ★ 例 10 ★ 例 11★ 例1 2 ★ 等价无穷小的充要条件★ 例13★ 内容小结 ★ 课堂练习 ★ 习题1-9 ★ 返回内容要点：一、无穷小比较的概念：无穷小比的极限不同, 反映了无穷小趋向于零的快慢程度不同.二、常用等价无穷小关系：)0(~1)1()0(ln ~1~1~)1ln(21~cos 1~arctan ~arcsin ~tan ~sin 2是常数≠-+>--+-αααx x a a x a xe xx x x x x x x x x x x x x三、关于等价无穷小的两个重要结论：定理1 β与α是等价无穷小的充分必要条件是).(ααβo +=定理2 设，是同一过程中的无穷小ββαα'',,,且ββαα''~,~，αβ''lim存在, 则 .lim limαβαβ''=例题选讲：无穷小比较概念的应用：例1（讲义例1）证明: 当0→x 时, x x 3tan 4为x 的四阶无穷小. 例2（讲义例2）当0→x 时, 求x x sin tan -关于x 的阶数.例3 当1→x 时，将下列各量与无穷小量1-x 进行比较. （1）;233+-x x （2）;lg x （3）().11sin1--x x 例4 证明.~1x e x -例5（讲义例4）求极限.1211lim nn n ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→例6（讲义例6）求 xxx 5sin 2tan lim0→.例7（讲义例7）求 .2sin sin tan lim30xxx x -→ 例8求 ().1cos 11lim3/120--+→x x x例9（讲义例8）求 121tan 1tan 1lim-+--+→x xx x例10计算 ().1ln lim 2cos 0x x e e xx x x +-→例11 计算 .sin cos 12lim2xxx +-→ 例12 求 ()().cos sec 1ln 1ln lim220xx x x x x x -+-+++→ 例13（讲义例9）求 xx x x 3sin 1cos 5tan lim 0+-→等价无穷小的应用：例3（讲义例3）证明: 11lim0=-→xe x x . 例5（讲义例5）设,0≠α证明: .11)1(lim 0=-+→xx x αα无穷小等价替换定理的应用：课堂练习1. 求极限 βαβαβα--→e e lim .2. 任何两个无穷小量都可以比较吗?第十节函数的连续性与间断点客观世界的许多现象和事物不仅是运动变化的，而且其运动变化的过程往往是连绵不断的，比如日月行空、岁月流逝、植物生长、物种变化等，这些连绵不断发展变化的事物在量的方面的反映就是函数的连续性. 本节将要引入的连续函数就是刻画变量连续变化的数学模型.16、17世纪微积分的酝酿和产生，直接肇始于对物体的连续运动的研究. 例如伽利略所研究的自由落体运动等都是连续变化的量. 但直到19世纪以前，数学家们对连续变量的研究仍停留在几何直观的层面上，即把能一笔画成的曲线所对应的函数称为连续函数. 19世纪中叶，在柯西等数学家建立起严格的极限理论之后，才对连续函数作出了严格的数学表述.连续函数不仅是微积分的研究对象，而且微积分中的主要概念、定理、公式法则等，往往都要求函数具有连续性.本节和下一节将以极限为基础，介绍连续函数的概念、连续函数的运算及连续函数的一些性质.内容分布图示★ 函数的连续性 ★ 例1 ★ 例2 ★ 左右连续 ★ 例3 ★ 例4 ★ 例5 ★ 例6 ★ 连续函数与连续区间 ★ 例7★ 函数的间断点 ★ 例8 ★ 例9 ★ 例 10 ★ 例 11 ★ 例12 ★ 例 13 ★ 例14★ 内容小结 ★ 课堂练习★ 习题1-10 ★ 返回内容要点：一、函数的连续性：函数的增量连续性的三种定义形式二、左右连续的概念定理1 函数)(x f 在0x 处连续的充要条件是函数)(x f 在0x 处既左连续又右连续. 三、连续函数与连续区间四、函数的间断点及其分类：第一类间断点跳跃间断点可去间断点；第二类间断点无穷间断点振荡间断点；例题选讲：函数的连续性例1（讲义例1）试证函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=,0,0,0,1sin )(x x xx x f 在0=x 处连续. 例2设)(x f 是定义于[a , b ]上的单调增加函数, ),,(0b a x ∈如果)(lim 0x f x x →存在, 试证明函数)(x f 在点0x 处连续.例3（讲义例4）讨论⎩⎨⎧<-≥+=,0,2,0,2)(x x x x x f 在0=x 处的连续性.。

高等数学系列经典学习资料2.2函数的极限2

x
lim 无穷小：若 x→ x f ( x ) = 0
0
特点: (1+ “ f(x)” )的“ f(x) 的倒数”次方，则其极限为e.
华东师范大学软件学院xlq
15
计算此类极限问题中常使用指数公式
(i)
a xy = a
( )
x y
= a kx
( )
y k
(ii)
a x = a x + k − k = a x −k ⋅ a k
1 1 = 1 ⋅ ⋅1 = 2 2
华东师范大学软件学院xlq
6
例.
1 求 lim x sin . x x →∞
解:
1 sin 1 x =1 lim x sin = lim x x →∞ 1 x →∞ x
1 lim x sin = 1 x→∞ x
比较:
1 lim x sin = 0 x→0 x
和
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x ⋅k ⎞k
=e
k
17
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例. 解:
求 lim (1 −
x→0
k x) x . k x) x
lim (1 −
x→0
=
k lim (1 + (− x)) x x →0
=
1 − ⋅( − k ) lim (1 + (− x)) x x →0
=
1 −k ⎡ − ⎤ lim ⎢(1 + (− x)) x ⎥ x →0
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3
sin 3 x 例. 求 lim x →0 x
解:
sin 3 x sin 3 x lim = lim 3 ⋅ x →0 x →0 x 3x

极限第二重要公式

极限第二重要公式极限第二重要公式是微积分中的一条重要公式，它描述了函数在某一点的极限值的计算方法。

这个公式在微积分的学习中起到了至关重要的作用，为我们解决各种极限问题提供了有力的工具。

在微积分中，极限是一个重要的概念，它描述了函数在某一点无限接近于某个值的情况。

极限第二重要公式是计算函数在某一点的极限值的方法之一。

假设我们要计算函数f(x)在点x=a处的极限，那么极限第二重要公式的表达式为：lim(x→a) f(x) = f(a)这个公式的意义是，当x无限接近于a时，函数f(x)的取值趋近于f(a)。

也就是说，如果我们想知道函数在某一点的极限值，只需要将这个点的值代入函数中即可。

举个例子来说明极限第二重要公式的应用。

假设我们要计算函数f(x) = (x²+1)/(x+1) 在点x=2处的极限。

根据极限第二重要公式，我们只需要将x=2代入函数中即可得到极限值：lim(x→2) (x²+1)/(x+1) = (2²+1)/(2+1) = 5/3这样，我们就得到了函数在点x=2处的极限值为5/3。

极限第二重要公式在微积分的学习中有着广泛的应用。

它不仅能够帮助我们计算函数在某一点的极限值，还可以用于证明一些重要的定理和推导其他的极限公式。

它的应用涉及到函数的连续性、导数的计算以及曲线的切线斜率等方面。

除了极限第二重要公式，微积分中还有很多其他的重要公式，如极限第一重要公式、洛必达法则等。

这些公式共同构成了微积分的基础理论，为我们解决各种数学和物理问题提供了有力的工具。

极限第二重要公式是微积分中的一条重要公式，它描述了函数在某一点的极限值的计算方法。

通过这个公式，我们可以方便地计算函数在某一点的极限值，解决各种数学和物理问题。

同时，它也是微积分学习中的基础知识，为我们理解和应用微积分提供了重要的支持。

函数的极限(二)

（2）lim f 而 xx0
lim f (x)
xx0
(
x) 是x从x0的两侧无限趋近于x0,是双侧极限，
lim
xx0
f
(x)都是x从x0的单侧无限趋近于x0,是单侧
极限，
显然 lif( m x ) a lif( m x ) lif( m x ) a
x x 0
x x 0
x x 0
(三)例题
变化趋势？
y
x 1 (x 0)
(1)图象
1
01 x -1
(2) 结论： x从0的左边无限趋近于0时，y值无限趋近于-1 x从0的右边无限趋近于0时，y值无限趋近于1
(二)函数在一点处的极限与左、右极限
1．当自变量x无限趋近于常数x0（但x不等于x0）时，
如果函数f(x)无限趋近于一个常数a，就说当x趋近于x0
2.4函数的极限(二)
高二备课组
序言
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专升本高等数学(二)-数的概念、函数与极限(二)

专升本高等数学(二)-数的概念、函数与极限(二)(总分：100.04，做题时间：90分钟)一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：20，分数：20.00)1.一次函数y=f(x)满足条件f(2)=1，f(3)=4，则f(4)=______。

∙ A.4∙ B.5∙ C.6∙ D.7（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 因为是一次函数，所以设为f(x)=ax+b，由f(2)=1得2a+b=1，① 由f(3)=4得3a+b=4，② 由①、②解得a=3，b=-5，所以f(x)=3x-5。

所以f(4)=3×4-5=7，选D。

2.______。

∙ A.f(x)是奇函数在(-∞，0)内单调递减；∙ B.f(x)是奇函数在(-∞，0)内单调递增；∙ C.f(x)是偶函数在(0，+∞)内单调递减；∙ D.f(x)是偶函数在(0，+∞)内单调递增；（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 反比例函数[*]是奇函数，且当k＜0时，函数在(-∞，0)内单调递增，故选B。

3.设函数f(2x)=log3(8x2+7)，则f(1)等于______。

∙ A.2∙ B.log339∙ C.log315∙ D.1（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 令t=2x，则[*]，于是f(2x)=f(t)=log3(2t2+7)，故f(1)=log3(2×12+7)=log39=2。

选A。

4.如果函数f(x)=a x(a＞0，a≠1)，那么对于任意的实数x、y，恒有______。

∙ A.f(xy)=f(x)f(y)∙ B.f(xy)=f(x)+f(y)∙ C.f(x+y)=f(x)f(y)∙ D.f(x+y)=f(x)+f(y)（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 当a＞0，a≠1时，f(x)=a x，f(y)=a y，所以f(x)f(y)=a x×a y=a x+y=f(x+y)。

《高等数学》(同济六版)教学课件★第1章.函数与极限(2)

则称函数 f (x)在 x0 连续.
可见 , 函数
在点 x0 连续必须具备下列条件:
(1)
在点有定义 , 即
存在 ;
(2) 极限
存在 ;
(3)
目录上页下页返回结束
若在某区间上每一点都连续 , 则称它在该区间上
连续 , 或称它为该区间上的连续函数 .
在闭区间
上的连续函数的集合记作 C[ a , b ].
二、两个重要极限
证:
当
x
(
0
,
π 2
)
时，
BD
1
x O
C
A
△AOB 的面积＜圆扇形AOB的面积＜△AOD的面积
即
1 2
sin
x
1 2
tan
x
亦故即有显然有
sin x x tan x
(0
x
π 2
)
cos x sin x 1 x
(0
x
π 2
)
注
注目录上页下页返回结束
例2. 求
lim sin x 1 , x0 3x 3
lim
x0
sin x x2
,
可见无穷小趋于 0 的速度是多样的 .
目录上页下页返回结束
定义. 设 , 是自变量同一变化过程中的无穷小,
若 lim 0,则称是比高阶的无穷小, 记作
o()
若 lim , 则称是比低阶的无穷小;
xn
n
为确定起见 , 仅讨论 x x0 的情形.
目录上页下页返回结束
定理1. lim f (x) A
xx0
有定义, 且
xn x0 , f (xn )

2第1章函数与极限-极限和无穷小

对于函数 y f (x) ，自变量 x 的变化趋势有两种情形：
①自变量 x 的绝对值无限增大(记为 x );
②自变量 x 的值无限趋近于某一定值 x 0 (记为 x x0 )
1、x→∞时函数的极限
1 考察函数 f ( x) ，当 x 时 x
y
1 y x
O
x
的变化趋势。
而当 C 1 时,称与为等价无穷小,记为 ~ 。
例6
当 x 0 时，函数 1 x 2 1 是 x 的什么无穷小？
x 1 x 1 lim 解： lim 2 x 0 x 0 x x( 1 x 1)
2
2
0 lim 0 2 x 0 ( 1 x 1) 1 1
③由定义，很容易得出，在自变量的同一变化过程中，
1 若 f (x) 是无穷大，则是无穷小； f ( x)
1 反之， f (x) 是无穷小且 f ( x) 0 ，若则是无穷大。 f ( x)
讨论：
对比无穷小量与无穷小的量，
二者是一个概念吗？
结论：
无穷小量是绝对值可以任意小的量；而无穷小的量是其值可以任意小，但实际上 y 是绝对值可以任意大的负值，比如： x 当 x 时就是可以任意小的一个负值。
2、相关定理
定理 1.2
lim f ( x) A 成立的充要条件是
lim[ f ( x) A] 0 。
★说明
①此处的“ lim f ( x) ”是指某一变化过程；
★说明
②该定理指出了无穷小与函数极限之间的关系，即：若函数 f (x) 以 A 为极限，则函数 f ( x) A 是无穷小；反之，若 f ( x) A 是无穷小，则 f (x) 以

函数的极限(二)极限的性质及运算

如：
如果在的某个变化过程中，的绝对值无限变大，则称在的这个变化过程中为无穷大。
定义如果对于任意给定的无论多么大的正数M，总存在正数 (或正数 )，使得对于适合不等式 (或 )的一切恒有
成立，则称当 (或 )时为无穷大，记作（或）
如：
注：(1)无穷大是绝对值无限增大的变量，不是一个很大的常数。
如：时，是无穷大，是无穷小。
，
极限的运算法则
定理Байду номын сангаас设则
（1）
（2）
（3）（）
（4）（为正整数）
（5）（为正整数，为偶数时）
说明：（1）换成的其他变化过程，定理仍成立。
（2）此法则对数列的极限同样适用。
例 1求极限
解
例 2求极限
解
例 3求极限
解
=
例 4求极限
解因为，所以
如：
当令时，此极限可变形为
例 1求极限
解
例 2求极限
解令，则时，
例 3求极限
解（用）
例 4求极限
解
例 5求极限
解令，则
例 6求极限
解
例 7求极限
解
例 8求极限
解：
(2) 当 (或 )时，如果取正值无限增大，则称当 (或 )时为正无穷大，记作（或）；如果取负值而绝对值无限增大，则称当 (或 )时为负无穷大，记作（或）。
（3）是无穷大还是无穷小与的变化过程有关。
如：，当时为无穷大，而当 →∞时为无穷小。
定理在自变量的同一变化过程中，如果是无穷大，则是无穷小；反过来，如果是无穷小且，则是无穷大。

高考数学函数的极限2

lim g( x ) 0, lim g( x ) 0,
x 0
lim g( x ) 0
2 x 1 ( 3)h( x ) 2 x 1
(当x 0时)， (当x 0时).
x 0
lim h( x ) 1, lim h( x ) 1
x 0
2 x 1 , x 1 (4) lim f ( x ), 其中f ( x ) x 1 1 2 x , x 1
x2 1 y 即 x 1
y x 1 ( x { x | x 1}),
所以,当x无限趋近于1(但不等于1)时,y的值无限趋近于2
x2 1 函 g( x ) 因此,f当x无限趋近于1(但不等于1)时, 数 y 的极限是2. lim f ( x ) lim 如果 ( x )是分式函数,则 x x0 x 1 x x0 h( x )
x 1 (当 x 0时), y f ( x ) 0 ( 当 x 0时), x 1 ( 当 x 0时).
x 0
lim f ( x ) 1,
x 0
lim f ( x ) 1.
根据函数在一点处的极限、左极限和右极限的定义,可以得出
x x0
x2
x2 1 y 2.当x无限趋近于1(但不等于1)时,函数的变化趋势 x 1
y 2 1 0 1
x2 1 y x 1
x2 1 函数 y 的定义域不包括 x 1 x 1 x2 1 即y 在 x 1 处无定义, x 1
但x可以从x轴上点x=1的左,右两边无限趋近于1. 由于 x
lim , 对于极限表达式 x x f ( x ) a中的 x x0 ,应怎样理解?

函数极限的存在准则2

一、函数与极限
函数极限的存在准则
例题：求
解答：令，则x=-2t，因为x→∞，故t→∞，
则
注：解此类型的题时，一定要注意代换后的变量的趋向情况，象x→∞时，若用t代换1/x，则t→0.
无穷大量和无穷小量
无穷大量
我们先来看一个例子：
已知函数，当x→0时，可知，我们把这种情况称为趋向无穷大。

为
的去心邻域内有定义，对于任意给定的正数N(一个任意大此我们可定义如下：设有函数y=，在x=x
的数)，总可找到正数δ，当
时，成立，则称函数当时为无穷大量。

记为：（表示为无穷大量，实际它是没有极限的）
同样我们可以给出当x→∞时，无限趋大的定义：设有函数y=，当x充分大时有定义，
对于任意给定的正数N(一个任意大的数)，总可以找到正数M，当时，成立，则称函数当x→∞时是无穷大量，记为：
无穷小量
以零为极限的变量称为无穷小量。

定义：设有函数，对于任意给定的正数ε(不论它多么小)，总存在正数δ(或正数M)，使得对于适合不等式(或)的一切x，所对应的函数值满足不等式，则称函数当(或x→∞)时为无穷小量.
记作：(或)
注意：无穷大量与无穷小量都是一个变化不定的量，不是常量，只有0可作为无穷小量的唯一常量。

无穷大量与无穷小量的区别是：前者无界，后者有界，前者发散，后者收敛于0.无穷大量与无穷小量是互为倒数关系的.。

2第二章函数与极限(函数的定义)1

f
(x0 )
x0 x0
3 2
2）f (2a), f (b2 1) 解: f (2a) 2a 3
2a 2
f
(b2
1)
(b2 (b2
1) 1)
3 2
b2 b2
2 3
3） f [ f (1)], f [ f (x)]
解：f [ f (1)] f [ 1 3] f (4) 4 3 7
解得xx11
取其公共部分 x 1, x 1
所以定义域为[-1,1) ∪(1,+∞)
[B]. (3)y ln(x 3) (4) y lg 1 x 1 x
解 (3)要使函数有意义，必须有 x 3 0
解得 x 3
所以定义域为(-3,+∞)
(4)要使函数有意义,必须有 1 x 0 1 x
1 2
4 2 2
f[f
(x)]
f[ x3] x2
x3 3 x2 x3 2
2x 9. f (x) t 与g(x)
t2
相同,定义域和对应关系都相同
▲函数的定义域
在实际问题中，函数的定义域由问题的实际意义确定。用解析式表示的函数，其定义域是自变量所能取的使解析式有意义的一切实数，通常要考虑以下几点：
(1)在分式中，分母不能为零；
(2)在根式中，负数不能开偶次方根；
(3)在对数式中，真数必须大于零；
1
．
(x 1)(x 4)
(2) y x 1 1 x 1
解:(1)要使函数有意义，必须有分母 (x 1)(x 4) 0
x 1 0
即 x 4 0
x 1
x
4
所以定义域为(-∞,-4) ∪(-4,1)∪(1,+ ∞)