数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子
高数 夹逼准则与两个重要极限
对于形如$sum_{n=1}^{infty}frac{sin n}{n}$和$sum_{n=1}^{infty}(1 + frac{1}{n})^{n}$的级数,可以利 用两个重要极限的结论判断其收敛性。
综合应用夹逼准则和两个重要极限
在判断一些复杂级数的收敛性时,可以将夹逼准则和两个重要极限结合起来使用,通过巧妙的放缩和变换, 找到夹逼的级数或函数,从而判断原级数的收敛性。
解答
首先找到与原数列相关的不等式关系, 即∑(ξi1)^2Δxi≤∑f(ξi)Δxi≤∑(ξi)^2Δxi。然 后验证不等式两侧的数列极限是否存 在且相等。对于左侧数列和右侧数列, 当n趋向于无穷大时,其极限均为1/3 (可以通过定积分的几何意义或定积 分计算公式进行验证)。因此根据夹 逼准则,原数列的极限存在且为1/3, 即函数f(x)=x^2在区间[0,1]上的定积 分为1/3。
利用(1+1/x)^x在x→∞时的极限为e,可以对一些涉及指数函数的 复杂表达式进行逼近处理。
在求解某些微分方程时,可以利用这两个重要极限简化方程形 式或求解过程。
在概率论与数理统计中,这两个重要极限也经常出现,例如在 求解某些概率分布或统计量的极限性质时。
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02
利用第二个重要极限求解幂函数、指数函数相关问题,如求
(1+x)^(1/x)在x=0处的极限值。
结合洛必达法则等其他求极限方法,可以求解更复杂的极限问
03
题。
拓展:其他常见极限形式及求解方法
∞/∞型极限
通过分子分母同除以某个趋于 无穷的变量来转化为0/0型极 限求解。
1^∞型极限
求极限的12种方法总结及例题
求极限的12种方法总结及例题求极限的12种方法总结及例题1. 引言在数学学习中,求极限是一个重要的概念,也是许多数学题解的基础。
在学习求极限的过程中,有许多不同的方法可以帮助我们理解和解决问题。
本文将总结12种方法,帮助我们更全面地理解求极限的概念,并提供相应的例题进行演示。
2. 利用极限的定义我们可以利用极限的定义来求解问题。
根据定义,当x趋向于a时,函数f(x)的极限为L,即对于任意的正数ε,总存在正数δ,使得当0<|x-a|<δ时,有|f(x)-L|<ε。
利用这个定义,可以求得一些简单的极限,如lim(x→0) sinx/x=1。
3. 利用夹逼准则夹逼准则是求极限常用的方法之一。
当我们无法直接求出某个函数的极限时,可以利用夹逼准则来找到该函数的极限值。
要求lim(x→0) xsin(1/x)的极限,可以通过夹逼准则来解决。
4. 利用极限的四则运算极限的四则运算法则是求解复杂函数极限的基本方法之一。
利用这个法则,我们可以将复杂的函数分解成简单的部分,再进行求解。
要求lim(x→0) (3x^2+2x-1)/(x+1),可以利用极限的四则运算法则来求解。
5. 利用洛必达法则当我们遇到不定型的极限时,可以利用洛必达法则来求解。
洛必达法则可以帮助我们求出不定型极限的值,例如0/0、∞/∞、0*∞等形式。
通过洛必达法则,我们可以将求解不定型极限的过程转化为求解导数的问题,从而得到极限的值。
6. 利用泰勒展开泰勒展开是求解复杂函数极限的有效方法之一。
当我们遇到无法直接求解的函数极限时,可以利用泰勒展开将其转化为无穷级数的形式,然后再进行求解。
通过泰勒展开,我们可以将复杂函数近似为一个多项式,从而求得函数的极限值。
7. 利用换元法换元法是求解复杂函数极限的常用方法之一。
通过适当的变量替换,可以将复杂的函数转化为简单的形式,然后再进行求解。
对于lim(x→∞) (1+1/x)^x,可以通过换元法将其转化为e的极限形式来求解。
极限两边夹定理经典例题
极限两边夹定理经典例题(原创实用版)目录1.极限两边夹定理的概念和背景2.极限两边夹定理的应用实例3.极限两边夹定理的适用范围和注意事项正文一、极限两边夹定理的概念和背景极限两边夹定理,又称夹逼定理、夹逼准则、夹挤定理、挟挤定理或三明治定理,是判定极限存在的两个准则之一,主要应用于函数极限和数列极限的求解。
该定理由数学家拉格朗日提出,适用于求解无法直接用极限运算法则求极限的函数极限,通过间接求得 F(x) 和 G(x) 的极限来确定 f(x) 的极限。
二、极限两边夹定理的应用实例下面我们通过一个经典的例题来演示如何应用极限两边夹定理求解极限。
例题:求极限 n 趋向于无穷时,lim(a^n)/n! 的值。
解析:我们可以将分子 a^n 写成 e^(nln(a)),于是原式变为 lim(n 趋向于无穷) e^(nln(a))/n!。
接下来,我们考虑将分母 n! 写成 e^(-n) 的形式,即 n! = e^(-n)。
由于 n 趋向于无穷,e^(-n) 趋向于 0,因此我们可以将原式改写为 lim(n 趋向于无穷) e^(nln(a) * e^(-n))。
接下来,我们应用极限两边夹定理。
设 F(x) = e^(xln(a)),G(x) = e^(-x),那么 F(n) = e^(nln(a)),G(n) = e^(-n)。
由于当 n 趋向于无穷时,F(n) 和 G(n) 都趋向于 0,根据极限两边夹定理,我们可以得出:lim(n 趋向于无穷) e^(nln(a) * e^(-n)) = lim(n 趋向于无穷) (F(n)/ G(n)) = lim(n 趋向于无穷) (e^(nln(a)) / e^(-n)) = lim(n 趋向于无穷) e^(nln(a) + n) = e^∞ = 0因此,我们得出结论:lim(n 趋向于无穷) a^n/n! = 0。
三、极限两边夹定理的适用范围和注意事项极限两边夹定理适用于求解无法直接用极限运算法则求极限的函数极限。
求函数极限的方法和技巧
求函数极限的方法和技巧函数极限是微积分中的重要概念,它是描述函数在其中一点或在无穷远处的趋势的一种方法。
通过研究函数极限,我们可以了解函数的性质,进而解决各类数学问题。
在求解函数极限时,以下是一些常用的方法和技巧:1.代入法:对于简单的函数,我们可以尝试直接代入特定的值来求解极限。
这种方法常用于多项式函数、指数函数、对数函数和三角函数等。
2. 夹逼定理:夹逼定理是使用一个比较函数来夹住(或夹逼)所要求极限的方法。
例如,当我们需要求解 sin(x)/x 的极限x→0 时,可以使用夹逼定理将其夹住为 1/x,再求解这个极限。
3.分数化简:对于含有复杂分数形式的极限,可以尝试将其化简为更简单的形式。
常见的技巧有:分子有理化、通分、差化积等。
4.极限的性质:极限满足一些基本运算性质,如加法、减法、乘法和除法。
通过运用这些性质,我们可以将一个复杂的极限问题化简为多个简单的极限求解。
5.无穷小量与无穷大量:无穷小量和无穷大量是极限中常见的概念。
无穷小量是指在一些点附近很小的变化量,无穷大量是指在一些点附近趋向无穷大的变化量。
运用无穷小量和无穷大量的概念可以帮助我们求解一些复杂的极限。
6.洛必达法则:洛必达法则是一种求解极限的常用方法。
对于一些特定类型的不定型极限问题,可以使用洛必达法则将其化简为一个更简单的形式。
洛必达法则主要适用于求解0/0或∞/∞形式的极限值。
7.泰勒展开:泰勒展开是一种求函数极限的有力工具。
它可以将一个复杂的函数展开成无穷级数,通过截取有限项,可以近似计算函数的极限。
泰勒展开常用于求解幂函数、指数函数和三角函数等的极限。
8. 重要极限:在求解函数极限时,有一些重要的极限我们需要记住,如lim(x→∞) (1+1/x)^x = e,lim(x→0) (sin(x)/x) = 1,lim(x→0) (1-cos(x))/x = 0等。
熟记这些重要极限可以提高求解极限问题的效率。
总之,求解函数极限需要根据具体情况选择合适的方法和技巧。
计算极限的三种方法(一)
计算极限的三种方法(一)计算极限的三种方法引言计算极限是数学中重要的概念之一,它可以帮助我们研究函数的性质和行为。
在本文中,我们将介绍三种常用的方法来计算极限,分别是代入法、夹逼法和洛必达法。
下面我们将详细介绍每种方法的使用和适用情况。
1. 代入法代入法是最基本也是最常用的一种计算极限的方法。
它的原理是通过直接将极限中的变量替换为某个特定的值,然后进行计算。
代入法适用于函数在该点处有定义的情况。
步骤如下:1.将极限中的变量替换为特定的值;2.计算得到的表达式的值。
下面是一个例子:lim(x->2) (x^2 - 4) / (x - 2)我们可以使用代入法来计算这个极限。
将x替换为2后,得到:(2^2 - 4) / (2 - 2)= 0 / 0接下来我们将介绍夹逼法。
2. 夹逼法夹逼法是一种特殊的计算极限的方法,它适用于一些无法直接计算的复杂极限。
夹逼法的原理是通过找到两个简单的函数,它们的极限分别趋近于待求极限,从而确定待求极限的值。
步骤如下:1.找到两个简单的函数,对于极限中的变量逐渐趋近于点x;2.确定这两个函数的极限;3.根据夹逼定理,待求极限的值必定位于这两个极限的中间。
下面是一个例子:lim(x->0) x*sin(1/x)无法直接通过代入法计算出该极限的值。
我们可以使用夹逼法来计算。
我们可以找到两个简单的函数:f(x) = xg(x) = -x当x趋近于0时,这两个函数的极限分别为0和0。
根据夹逼定理,待求极限的值必定位于0和0之间。
因此,该极限的值也为0。
最后,我们来介绍洛必达法。
3. 洛必达法洛必达法是一种用于计算极限的特殊方法,它适用于形式为0/0或∞/∞的极限。
它的基本思想是通过对极限中的分子和分母分别求导,然后再计算导数的极限来确定极限的值。
步骤如下:1.对极限中的分子和分母分别求导;2.计算得到的导数的极限。
下面是一个例子:lim(x->0) (sin(x) - x) / x^3代入法无法直接计算出该极限的值。
大学中常用不等式放缩技巧
大学中常用不等式,放缩技巧大学中常用不等式,放缩技巧一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2na=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ: e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1)ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1 tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1 sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinCⅵ:欧拉等式e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+xn)≥1+x1+x2+…+xn(xi符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ai bi)2≤∑ai2∑bi24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2pmax(︱ap︱,︱bp︱)(a+b)p≤ap+ bp (0<p<1)(a+b)p≥ap+ bp (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤an, b1≤b2≤…≤bn∑aibi≥(1/n)∑ai∑bi若a1≤a2≤…≤an, b1≥b2≥…≥bn∑aibi≤(1/n)∑ai∑bi三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:nn+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)假如高等数学是棵树木得话,那么极限就是他的根,函数就是他的皮。
夹逼法求函数极限经典例题
夹逼法求函数极限经典例题在初中数学中,函数极限经常作为一个常考概念出现。
如果求出函数极限时,你使用哪些方法呢?如果你能熟练运用夹逼法就能轻松解决。
夹逼法是函数极限学习中的一个重要方法。
夹逼法主要是利用函数的相关性质求解函数的极限。
所谓的夹逼法就是在掌握公式的前提下,使用一种特殊的夹逼法,通过夹住函数的某一元素或者函数一阶极限区域上的一个点来达到求解函数极限的目的。
本例例中求解函数极限就是利用了夹逼法的运算法则来求出某一元素或者函数上限区域上的一个点,所以我们可以说该类型题是一种典型的夹逼法求极限例题。
首先要说明一下夹逼法计算函数的极限并不是很困难的运算法则哦,主要是借助夹逼法可以得到函数的极限条件!所以当你学会夹逼题也会很轻松就能计算出函数极限区域上的一个点了!一、例题(模拟题)解:由定义可知, f (x)在坐标轴上的坐标为 x+1,函数的 f (x)的值在该坐标轴上最大值为1 (即 f (x)在坐标轴上的值为 a-1)’=x-1/n+2,由式中可以看出 f (x)的值不会大于1。
设函数 f (x)在 x轴上的最大最小值为1.分析:此题中,要求函数 f (x)在坐标轴上的最大值不小于2.由于 f (t)为一个连续 n阶数,故在坐标轴上唯一确定的是 t+2.因此,利用夹逼法可得到函数极限区的所有解中,只要 t>0即可得出极限区域上任何一个点可以包含两个素数。
因此正确答案是: a-1/2= b-1/3=0.因此 c为函数 f (x-3)在坐标轴中最大值。
解:请将原函数 f (x-3)分解成为函数 g 0、 g=2、 N 1四个解析式。
运用夹逼法能得出以下结论:此方法适合于复杂的数学题时,如直线解方程,圆解方程.当然这里要说明的是本例中使用夹逼法求极限区域上任意一个点都可以。
但在计算时一定不能仅考虑到变量间相互影响而是考虑到变量间相互独立性和对变量间相互影响。
所以要注意以下几点:求解极限区间及边界条件:首先我们要明确一点,函数有多个值之和时,若求出函数在某一个区间对应的一个极限可以省略某些值或直接将极限区间写成整数是不可行的。
大学中常用不等式,放缩技巧
4:︱sin nx︱≤n︱sin x︱
5; (a+b)p≤2pmax(︱ap︱,︱bp︱)
(a+b)p≤ap+ bp (0<p<1)
(a+b)p≥ap+ bp (p>1)
6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)
7:切比雪夫不等式
sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)
sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)
cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
tan+tanB+tanC=tanAtanBtanC
首先 对 极限的总结 如下
极限的保号性很重要 就是说在一定区间内 函数的正负与极限一致
1 极限分为 一般极限 , 还有个数列极限, (区别在于数列极限时发散的, 是一般极限的一种)
2解决极限的方法如下:(我能列出来的全部列出来了!!!!!你还能有补充么???)
ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)
cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]
sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]
7等比等差数列公式应用(对付数列极限) (q绝对值符号要小于1)
利用夹逼准则求极限
利用夹逼准则求极限夹逼准则(或称夹逼定理)是微积分中常用的一种方法,用于求解函数极限问题。
夹逼准则通常用于解决一些函数极限不存在或无法直接求解的情况。
夹逼准则的核心思想是,如果一个函数f(x)在一些点x0的左侧(或右侧)始终小于等于另一个函数g(x),并且这两个函数的极限都等于L,则当x趋近于x0时,函数f(x)的极限也等于L。
夹逼准则可以形式化地表示如下:设函数f(x)与g(x)定义在点x0附近的一些开区间上(除去x0),且满足对于任意的x,都有f(x)≤g(x)。
如果lim┬(x→x₀)f(x) = L ,lim┬(x→x₀)g(x) = L ,则lim┬(x→x₀)f(x) 也等于 L。
下面我们将利用夹逼准则来求解一个极限的例子。
例子:求极限lim┬(x→0)sin(x)/x。
我们知道 sin(x) 是一个周期函数,且当x≠0 时,有 -1 ≤ sin(x) ≤ 1 ,因此对于任意的 x ,都有 -1/x ≤ sin(x)/x ≤ 1/x。
当 x 趋近于 0 时,-1/x 和 1/x 分别趋近于正无穷和负无穷,即lim┬(x→0)(-1/x) = -∞ ,lim┬(x→0)(1/x) = ∞。
根据夹逼准则,我们可以得到lim┬(x→0)sin(x)/x = 0。
解析:根据夹逼准则,我们首先找到两个函数 f(x) 和 g(x) ,使得对于任意的 x ,都有f(x) ≤ sin(x)/x ≤ g(x)。
我们可以取f(x)=-1/x和g(x)=1/x。
对于任意的 x ,有f(x) ≤ sin(x)/x ≤ g(x)。
即 -1/x ≤ sin(x)/x ≤ 1/x ,当x≠0 时,该不等式恒成立。
然后我们再来看一下f(x)和g(x)的极限。
当 x 趋近于 0 时,-1/x 和 1/x 分别趋近于 -∞ 和∞ ,因此有lim┬(x→0)(-1/x) = -∞ ,lim┬(x→0)(1/x) = ∞。
数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子
数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子例1:求极限 .1sin ...212sin 1sin lim ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++∞→n n n n n n n πππ [分析]由于是求数列的极限,即∑=∞→+ni n in n i 11sinlimπ,其分子和分母同时都在变化,这时可以尝试把分母变成不变的,即此题中将分母中含有i 的项略去,同时配合放缩法进行求解。
由于原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会小于()1+n ,他的倒数,即()11+n 小于除了第一项的其他项,所以∑∑==∞→∞→+≤+n i n i n n in n i n n i 111sinlim 1sin lim ππ。
同理,原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会大于()n ,他的倒数,即()n 1都会大于其他项,所以∑∑==∞→∞→≤+n i n i n n n n i in n i 11sinlim 1sin lim ππ由于是无穷多项进行相加,运算过程可以相当于积分的运算即:令n i x =,11+=n dx (最左边的式子),n dx 1=(最右边的式子),得:⎰∑⎰≤+≤=∞→10110)sin(1sin lim )sin(dx x in n i dx x n i n πππ 即:πππ21sin lim 21≤+≤∑=∞→n i n in n i 所以原题的极限为:π2.例2:利用夹逼定理证明().211 (2)111lim 2+=⎪⎭⎫⎝⎛+--+-+-∞→k k k n n n n k n n [分析]观察到括号中的表达式:⎪⎭⎫⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1...2111都是连续减的形式,一般情况是想办法把它变换成加的形式。
观察到表达式:⎪⎭⎫⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1 (2)111中有k 个n 1相加,所以可以分别和后面k 个相减项相结合可以得到:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-k n n n n n n 11...211111,所以可以得到:()∑=+ki i n n i1,同上面例题一样,分子和分母同时都在变动,可以尝试把分母固定不变。
数列极限-递推型公式总结
数列极限-递推型公式总结
一、夹逼准则(Xn不单调-fx单调递减,题干中1-只有不等号的信息-2-不单调
●不单调用夹逼准则,先求后证(无限放缩-压缩映像原理)
●1-草稿纸上开上帝视角得到A ;---2-直接用极限定义 | Xn-A| ==0化简-提出放
缩因子== k(0<k<1)|Xn-A| ==无限放缩=让右边=0
●利用Xn的值域找到放缩因子,迭代放缩,取极限
二、单调有界准则(看是否单调有界)
●1,先草稿纸上算出A,预判单调性,开启上帝视角
●2,有界性(先证明能帮到证单调性)
●数学归纳法,1验证初值x1<2,2假设Xn<2,3验证Xn+1<2
●基本不等式(均值不等式,灵活放缩
●3,单调性Xn+1-Xn(可导--构造函数,可多次构造,求导;不可导,用反证法,
利用函数构建新的递推式和原来的递推式进行相消得出大小
●4,统一变量求极限,累加相消法(极限的平均值定理),设A法(很难求出的方
程多根说明:易得A=。
是一个解,又由于构造的函数是区间单调的,顾是它的唯一解,严格小于号> 变小于等于 >=
●利用f(x)和Xn的关系:有界,Xn必有界;f单调增,Xn必单调(判断);f单调
减,Xn必不单调(判断)。
两边夹准则求极限例题
两边夹准则求极限例题极限是数学中重要的概念,它便可以用来表示函数中变化的方式。
极限的概念,即“两边夹准则”,是在无限中接近于同一值的有限的数学过程。
极限可以用来推断函数在特定点的行为,并可以用来求解不可积分的方程。
一、极限的概念极限是指一个变量接近某一值时,该变量所取得的极大值或者极小值。
极限可以理解为当函数值接近某一值时,函数值取值会收敛到某一常数上,收敛到这个常数就是极限。
极限的概念可以用表达式“当x趋近某一值时,f(x)趋近于常数L”来描述,其中x为函数自变量,f(x)为函数的值,L为一常数。
以函数y=2x+3为例,当x趋近于1时,函数值y一定会趋近于5,即极限为5。
二、两边夹准则函数的极限的定义即“两边夹准则”,也叫做“夹紧定理”。
它指出:若对x趋近于某一数值a时,使函数f(x)取得极大值和极小值,则有函数f(x)收敛于某一常数L。
例如,考虑函数f(x)=x2-2x,若极限lim x→2 f(x)存在,则应该有以下两个性质:1)x<2时,函数值f(x)小于极限L;2)x>2时,函数值f(x)大于极限L。
因此,可以利用两边夹准则来求解极限:若x趋近a时,函数值f(x)既大于极限L,又小于极限L,则说明函数收敛于L。
三、实例计算以下为一个利用两边夹准则求极限的实例:即求极限lim x→0 sinx/x。
由于0是一个特殊点,所以首先要考虑x=0时函数的行为,根据解析函数定义可以知道,当x=0时,函数值sinx/x=1。
再考虑当x<0时,函数值的极大值和极小值,显然此时极大值为-1,极小值为1;而当x>0时,极大值为1,极小值为-1。
结合上述考虑,可以知道当x趋近于0时,函数值sinx/x的取值范围在-1到1之间,最后收敛为1。
因此lim x→0 sinx/x=1。
四、极限的应用极限可以用来推断函数在特定点的行为。
例如,当x趋近于某个点a时,可以通过求解lim x→a f(x)来推断函数f(x)在点a处的行为,也可用来求解不可积分的方程。
夹逼准则在求极限中的应用
夹逼准则在求极限中的应用夹逼准则在求极限中的应用数学学院数学与应用数学(师范)专业2008级敖欢指导教师刘学文摘要:极限的思想方法贯穿于整个数学分析中,一些基本概念如微分、积分的定义都与极限有密不可分的联系。
极限是高等数学的理论基础和重要工具。
不同形式的极限求解的方式各不相同,解题思路不同所得到的效果也是不一样的。
本文主要举例讨论并分析夹逼准则的应用,特别是其在求极限中的应用。
关键词:极限;夹逼准则;函数;数列Abstract:The thinking method of limit throughout the mathematical analysis, some basic concepts such as differential, integral and limit are inseparable links. Limit of higher mathematics is the theoretical foundation and important tool. Different forms of the solution to the limit the way is also different, different thoughts of solving the effect is not the same.This paper mainly discussed by examples and analysis of squeeze rule applications, especially in the limit of application.Key words:Limit;Squeeze rule;Function;Series极限是从初等数学跨向高等数学的一座重要桥梁。
在青少年阶段或者更早吸收了解极限先进思想和概念,无疑对他们的人生发展有着不可估量的影响。
极限理论是数学分析的入门和基础,是人们把握无限的金钥匙。
高等数学求极限的17种常用方法(附例题和详解)
⾼等数学求极限的17种常⽤⽅法(附例题和详解)⾼等数学求极限的14种⽅法⼀、极限的定义1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(i )若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ;(ii )若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2.极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限⼜分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(i )数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有⼦数列均收敛于a 。
常⽤的是其推论,即“⼀个数列收敛于a 的充要条件是其奇⼦列和偶⼦列都收敛于a ”(ii )A x x f x A x f x =+∞→=-∞→?=∞→limlimlim)()((iii)A x x x x A x f x x =→=→?=→+-lim lim lim 0)((iv)单调有界准则(v )两边夹挤准则(夹逼定理/夹逼原理)(vi )柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件是:εδεδ<-∈>?>?|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当⼆.解决极限的⽅法如下:1.等价⽆穷⼩代换。
只能在乘除..时候使⽤。
例题略。
2.洛必达(L’ho spital )法则(⼤题⽬有时候会有暗⽰要你使⽤这个⽅法)它的使⽤有严格的使⽤前提。
⾸先必须是X 趋近,⽽不是N 趋近,所以⾯对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正⽆穷的,不可能是负⽆穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接⽤洛必达法则。
另外,必须是“0⽐0”或“⽆穷⼤⽐⽆穷⼤”,并且注意导数分母不能为0。
高等数学求极限的常用方法附例题和详解
高等数学求极限的常用方法附例题和详解内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)高等数学求极限的14种方法一、极限的定义 1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(i )若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (ii )若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2.极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(i )数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。
常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ”(ii )A x x f x A x f x =+∞→=-∞→⇔=∞→limlimlim)()((iii)A x x x x A x f x x =→=→⇔=→+-lim lim lim 0)((iv)单调有界准则(v )两边夹挤准则(夹逼定理/夹逼原理)(vi )柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件是:εδεδ<-∈>∃>∀|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当二.解决极限的方法如下:1.等价无穷小代换。
只能在乘除..时候使用。
例题略。
2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法) 它的使用有严格的使用前提。
首先必须是X 趋近,而不是N 趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。
数学分析中求极限的方法总结
数学分析中求极限的方法总结数学分析中求极限的方法总结1 利用极限的四则运算法则和简单技巧极限的四则运算法则叙述如下:定理1.1:如果(1)(2)(3)若B≠0 则:(4)(5)(n为自然数)上述性质对于也同样成立由上述的性质和公式我们可以看书函数的和、差、积、商的极限等于函数极限的和、差、积、商。
例1. 求的极限解:由定理中的第三式可以知道例2. 求的极限解:分子分母同时乘以式子经过化简后就能得到一个只有分母含有未知数的分式,直接求极限即可例3. 已知,求解:观察因此得到所以12 利用导数的定义求极限导数的定义:函数f(x)在附近有定义,,则如果存在,则此极限值就称函数f(x)在点的导数记为。
即在这种方法的运用过程中,首先要选好f(x)。
然后把所求极限都表示成f(x)在定点的导数。
例4. 求的极限解:3 利用两个重要极限公式求极限两个极限公式:(1),(2)但我们经常使用的是它们的变形:,(2)求极限。
例5:解:为了利用极限故把原式括号内式子拆成两项,使得第一项为1,第二项和括号外的指数互为倒数进行配平。
==例6:解:将分母变形后再化成“0/0”型所以==例7: 求的极限解:原式=利用这两个重要极限来求函数的极限时要仔细观察所给的函数形式只有形式符合或经过变化符合这两个重要极限的形式时才能够运用此方法来求极限。
一般常用的方法是换元法和配指数法。
4 利用函数的连续性因为一切初等函数在其定义区间内都是连续的,所以如果是初等函数,且是的定义区间内的点, 则。
例8:解:因为复合函数是初等函数,而是其定义区间内的点,所以极限值就等于该点处的函数值.因此例8:求解:复合函数在处是连续的,所以在这点的极限值就等于该点处的函数值即有==05 利用两个准则求极限。
(1)函数极限的迫敛性:若一正整数 N,当n>N时,有且则有。
利用夹逼准则求极限关键在于从的表达式中,通常通过放大或缩小的方法找出两个有相同极限值的数列和,使得。
不等式放缩求极限
不等式放缩求极限
【原创版】
目录
一、不等式放缩的概念和原理
二、不等式放缩在求极限中的应用
三、常见不等式放缩方法
四、实际例题解析
正文
一、不等式放缩的概念和原理
不等式放缩是数学中的一种常用技巧,主要用于通过比较两个不等式之间的大小关系,从而得到一个新的不等式,以便更好地解决问题。
在求极限的过程中,不等式放缩也是一个重要的方法,通过将复杂的极限问题转化为简单的不等式问题,从而简化求解过程。
二、不等式放缩在求极限中的应用
不等式放缩在求极限中的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:
1.通过放缩不等式,将极限问题转化为简单的不等式问题,从而降低问题的难度。
2.利用不等式放缩,可以得到一些有用的不等式关系,从而为后续的求解提供便利。
3.不等式放缩还可以帮助我们在求极限时,更好地估计极限值的范围,从而提高求解的准确性。
三、常见不等式放缩方法
在实际求解过程中,有许多常用的不等式放缩方法,主要包括以下几种:
1.夹逼法:通过构造两个不等式,分别夹逼极限值,从而得到一个新的不等式,进一步求解。
2.柯西中值定理:利用柯西中值定理,将极限问题转化为求解中值定理的形式,从而实现不等式放缩。
3.拉格朗日中值定理:通过拉格朗日中值定理,将极限问题转化为求解中值定理的形式,从而实现不等式放缩。
4.罗尔定理:利用罗尔定理,将极限问题转化为求解函数值的形式,从而实现不等式放缩。
四、实际例题解析
例题:求极限 $lim_{x to 0} frac{sin x}{x}$。
解析:我们可以利用不等式放缩方法来求解该极限。
数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子
数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子例1:求极限 .1sin ...212sin 1sin lim ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++∞→n n n n n n n πππ [分析]由于是求数列的极限,即∑=∞→+n i n i n n i 11sin lim π,其分子和分母同时都在变化,这时可以尝试把分母变成不变的,即此题中将分母中含有i 的项略去,同时配合放缩法进行求解。
由于原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会小于()1+n ,他的倒数,即()11+n 小于除了第一项的其他项,所以∑∑==∞→∞→+≤+n i n i n n in n i n n i 111sin lim 1sin lim ππ。
同理,原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会大于()n ,他的倒数,即()n 1都会大于其他项,所以∑∑==∞→∞→≤+n i n i n n n n i in n i 11sin lim 1sin lim ππ 由于是无穷多项进行相加,运算过程可以相当于积分的运算即: 令n i x =,11+=n dx (最左边的式子),n dx 1=(最右边的式子),得:⎰∑⎰≤+≤=∞→10110)sin(1sin lim )sin(dx x in n i dx x n i n πππ 即:πππ21sin lim 21≤+≤∑=∞→n i n in n i 所以原题的极限为:π2. 例2:利用夹逼定理证明().211...2111lim 2+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-∞→k k k n n n n k n n [分析]观察到括号中的表达式:⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1...2111都是连续减的形式,一般情况是想办法把它变换成加的形式。
观察到表达式:⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1...2111中有k 个n 1相加,所以可以分别和后面k 个相减项相结合可以得到:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-k n n n n n n 11...211111,所以可以得到:()∑=+ki i n n i 1,同上面例题一样,分子和分母同时都在变动,可以尝试把分母固定不变。
不等式放缩求极限
不等式放缩求极限摘要:一、引言- 介绍不等式放缩求极限的概念- 说明不等式放缩求极限在数学中的重要性二、不等式放缩的基本方法- 放大法- 缩小法- 替换法三、求极限的步骤- 确定极限的形式- 利用不等式放缩方法改变不等式的形式- 求解新的极限四、常见的不等式放缩求极限的例子- 利用放大法求解极限- 利用缩小法求解极限- 利用替换法求解极限五、结论- 总结不等式放缩求极限的方法和步骤- 强调熟练掌握不等式放缩求极限的重要性正文:一、引言不等式放缩求极限是数学中一个重要的概念,它涉及到对不等式的操作,从而求出其极限。
在解决许多数学问题时,我们需要对极限进行处理,而不等式放缩求极限就是处理极限的一种有效方法。
二、不等式放缩的基本方法不等式放缩主要有三种方法:放大法、缩小法和替换法。
这三种方法在求解极限时起到关键作用,能够改变不等式的形式,从而求出极限。
1.放大法:通过在不等式两边同时乘以一个正数,使得不等号方向改变,从而得到一个新的不等式。
这种方法常用于求解小于等于号的极限。
2.缩小法:通过在不等式两边同时除以一个正数,使得不等号方向改变,从而得到一个新的不等式。
这种方法常用于求解大于等于号的极限。
3.替换法:通过在不等式中替换变量,使得原不等式变得更简单,从而求解极限。
三、求极限的步骤求极限的过程主要包括以下几个步骤:1.确定极限的形式:首先要明确所求极限的形式,是大于等于号还是小于等于号,或者是其他形式。
2.利用不等式放缩方法改变不等式的形式:根据第一步的结果,选择合适的不等式放缩方法,改变原不等式的形式,得到一个新的不等式。
3.求解新的极限:对新的不等式进行求解,得到极限的值。
四、常见的不等式放缩求极限的例子以下是一些常见的不等式放缩求极限的例子:1.利用放大法求解极限:设函数f(x) = x^2 - 4,求极限lim(x→2) (f(x) +2)^2。
我们可以先将原式放大,得到(f(x) + 2)^2 ≥ 0,然后求解新的极限,得到结果为4。
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数学中使用放缩法和夹逼准则来求极限的例子
例1:求极限 .1sin ...212sin 1sin lim ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣
⎡++++++∞→n n n n n n n πππ [分析]由于是求数列的极限,即∑=∞→+n i n i n n i 11sin lim π
,其分子和分母同时都在变
化,这时可以尝试把分母变成不变的,即此题中将分母中含有i 的项略去,同时配合放缩法进行求解。
由于原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会小
于()1+n ,他的倒数,即()11+n 小于除了第一项的其他项,所以
∑∑==∞→∞→+≤+n i n i n n i
n n i n n i 111sin lim 1sin lim π
π。
同理,原数列分母随着i 趋向到n ,分母都会大于()n ,他的倒数,即()
n 1都会大于其他项,所以∑∑==∞→∞→≤+n i n i n n n n i i
n n i 11sin lim 1sin lim π
π 由于是无穷多项进行相加,运算过程可以相当于积分的运算即:
令n i x =,1
1+=n dx (最左边的式子),n dx 1=(最右边的式子),得:⎰∑⎰≤+≤=∞→10110)sin(1sin lim )sin(dx x i
n n i dx x n i n ππ
π 即:ππ
π21sin lim 21≤+≤∑=∞→n i n i
n n i 所以原题的极限为:π2. 例2:利用夹逼定理证明().211...2111lim 2
+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-∞→k k k n n n n k n n [分析]观察到括号中的表达式:⎪⎭
⎫ ⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1...2111都是连续减的形式,一般情况是想办法把它变换成加的形式。
观察到表达式:
⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-k n n n n k 1 (2)
111中有k 个n 1相加,所以可以分别和后面k 个相减项相结合可以得到:⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-k n n n n n n 11...211111,所以可以得到:()∑=+k
i i n n i 1,同上面例题一样,分子和分母同时都在变动,可以尝试把分母固定不变。
所以可得:
所以可得:
所以根据夹逼定理可以得到:原式的极限为:()21k
k +。