含有变限积分或定积分的极限的求法
求极限的方法总结
学号:0 学年论文求极限的方法总结Method of Limit学院理学院专业班级学生指导教师(职称)完成时间年月日至年月日摘要极限的概念是高等数学中最重要、最基本的概念之一。
许多重要的概念如连续、导数、定积分、无穷级数的和及广义积分等都是用极限来定义的。
因此掌握好求极限的方法对学好高等数学是十分重要的。
但求极限的方法因题而异,变化多端,有时甚至感到变幻莫测无从下手,通过通过归纳和总结,我们罗列出一些常用的求法。
本文主要对了数学分析中求极限的方法进行一定的总结,以供参考。
关键词:极限洛必达法则泰勒展开式定积分无穷小量微分中值定理AbstractThe concept of limit is the most important mathematics,one of the most basic important concepts such as continuity,derivative,definite integral,infinite series and generalized integrals and are defined by the mater the methods the Limit learn mathematics integrals and are defined by the limit varies by title,varied,anf sometimes even impossible to start very unpredictable,and summarized through the adoption,we set out the requirements of some commonly used this paper,the mathematical analysis of the method of seeking a certain limit a summary for reference.Keyword:Limit Hospital's Rule Taylor expansion Definite integral Infinitesimal Mean Value Theorem引言极限时分析数学中最基本的概念之一,用以描述变量在一定的变化过程中的终极状态。
求极限的12种方法
求极限的方法
1、利用极限的四则运算和幂指数的运算法则
2、利用函数的连续性
3、利用变量替换
4、利用等价无穷小
5、利用洛必达法则
6、分别求左右极限
7、把数列极限转化为函数极限
8、利用夹逼定理(极限存在两定理之一)
1)利用简单的放大、缩小函数法
2)利用不等式的性质进行放大或缩小【根据定义不等式求极限】
3)对积分的极限可以利用积分的性质进行放大缩小
9、利用递归数列先证明极限的存在(常用单调数列必有界),
再利用递归关系求出极限。
10、利用定积分求和式求极限
11、利用泰勒公式
12、利用导数定义求极限
附加:
1、 利用函数极限求数列极限 Example:
(1) n n
n ln lim +∞
→ 解:记:x x
n n x n ln ln lim lim +∞→+∞→= =0。
考研数学求数列极限的方法总结
考研数学求数列极限的方法总结有关考研数学求数列极限的方法总结总结是事后对某一阶段的学习或工作情况作加以回顾检查并分析评价的书面材料,它可以提升我们发现问题的能力,不如静下心来好好写写总结吧。
以下是店铺整理的有关考研数学求数列极限的方法总结,希望对大家有所帮助。
考研高数求极限的方法指南1、等价无穷小的转化,(只能在乘除时候使用,但是不是说一定在加减时候不能用,前提是必须证明拆分后极限依然存在,e的X次方-1或者(1+x)的a次方-1等价于Ax等等。
全部熟记(x趋近无穷的时候还原成无穷小)。
2、洛必达法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)。
首先他的使用有严格的使用前提!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,当然n趋近是x趋近的一种情况而已,是必要条件(还有一点数列极限的n当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷!)必须是函数的导数要存在!(假如告诉你g(x),没告诉你是否可导,直接用,无疑于找死!!)必须是0比0无穷大比无穷大!当然还要注意分母不能为0。
洛必达法则分为3种情况:0比0无穷比无穷时候直接用;0乘以无穷,无穷减去无穷(应为无穷大于无穷小成倒数的关系)所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
通项之后这样就能变成第一种的形式了;0的0次方,1的无穷次方,无穷的0次方。
对于(指数幂数)方程方法主要是取指数还取对数的方法,这样就能把幂上的函数移下来了,就是写成0与无穷的形式了,(这就是为什么只有3种形式的原因,LNx两端都趋近于无穷时候他的幂移下来趋近于0,当他的幂移下来趋近于无穷的时候,LNX趋近于0)。
3、泰勒公式(含有e的x次方的时候,尤其是含有正余弦的加减的时候要特变注意!)E的x展开sina,展开cosa,展开ln1+x,对题目简化有很好帮助。
4、面对无穷大比上无穷大形式的解决办法,取大头原则最大项除分子分母看上去复杂,处理很简单!5、无穷小于有界函数的处理办法,面对复杂函数时候,尤其是正余弦的复杂函数与其他函数相乘的时候,一定要注意这个方法。
极限的常用求法及技巧
极限的常用求法及技巧引言极限是描述数列和函数在无限过程中的变化趋势的重要概念。
极限的方法是微积分中的基本方法,它是人们从有限认识无限,从近似认识精确,从量变认识质变的一种数学方法,极限理论的出现是微积分史上的里程碑,它使微积分理论更加蓬勃地发展起来。
极限如此重要,但是运算题目多,而且技巧性强,灵活多变。
极限被称为微积分学习的第一个难关,为此,本文对极限的求法做了一些归纳总结,我们学过的极限有许多种类型:数列极限、函数极限、积分和的极限(定积分),其中函数极限又分为自变量趋近于有限值的和自变量趋近于无穷的两大类,如果再详细分下去,还有自变量从定点的某一侧趋于这一点的所谓单边极限和双边极限,x 趋于正无穷,x 趋于负无穷。
函数的极限等等。
本文只对有关数列的极限以及函数的极限进行了比较全面和深入的介绍.我们在解决极限及相关问题时,可以根据题目的不同选择一种或多种方法综合求解,尤其是要发现数列极限与函数极限在求解方法上的区别与联系,以做到能够举一反三,触类旁通。
1数列极限的常用求法及技巧数列极限理论是微积分的基础,它贯穿于微积分学的始终,是微积分学的重要研究方法。
数列极限是极限理论的重要组成部分,而数列极限的求法可以通过定义法,两边夹方法,单调有界法,施笃兹公式法,等方法进行求解.本章节就着重介绍数列极限的一些求法。
1.1利用定义求数列极限利用定义法即利用数列极限的定义 设{}n a 为数列。
若对任给的正数N ,使得n 大于N 时有ε<-a a n则称数列{}n a 收敛于a ,定数a 称为数列{}n a 的极限,并记作,lim n a n a =∞→或)(,∞→∞→n a n读作当n 趋于无穷大时,{}n a 的极限等于a 或n a 趋于a 例证明2322n lim -∞→n n 解 由于)3n 93n 9323222≥≤-=--(nn n 因此,对于任给的ε>0,只要ε<n9,便有 ε<--33322n n即当n ε9>时,(2)试成立。
考研数学利用变限积分求导计算函数极限的方法
考研数学:利用变限积分求导计算函数极限的方法在考研数学中,利用变限积分求导来计算定积分、函数极限和证明积分等式或不等式是常考的题型,事实上,变限积分是与微积分基本定理(牛顿-莱布尼茨公式)紧密联系在一起的,其重要性不言而喻。
在上一篇文章中,文都考研数学辅导老师向大家介绍了利用变限积分求导来计算定积分的技巧,下面对利用变限积分求导来计算函数极限这类题的解题方法进行分析介绍,供各位考生参考,希望对大家有所裨益。
变限积分求导的基本公式: 公式1:若()f x 连续,则()()xad f t dt f x dx =⎰; 公式2:若()f x 连续,12(),()x x ϕϕ可导,则21()2211()()(())()(())()x x d f t dt f x x f x x dx ϕϕϕϕϕϕ''=-⎰ 利用变限积分求导计算函数极限的基本方法:1)如果函数是含变限积分的分式,可以考虑使用变限积分求导法计算极限; 2)通常是对00型和∞∞型不定式积分使用,并结合洛必达法则使用; 3)如果被积函数中含参数x ,应该先将参数x 分离出来,提到积分号前面去。
例1. 求极限222limx t x x te dtx e→∞⎰解析:这是一个∞∞型不定式极限,可以运用洛必达法则,而分子是一个变上限积分函数,因此可如下计算:2222220232limlim22x t x x x xx x te dtx e x x exe x e →∞→∞⋅==+⎰22lim11x x x →∞=+ 例2. 0()()(0)0,lim()xx x tf x t dtf x f x f t dt→-≠⎰⎰若连续,求解析:这是一个型不定式极限,可以运用洛必达法则,但分子中的被积函数含参数x ,需要先将x 分离出来,提到积分号外面去,这可以通过积分换元法实现,具体过程如下:1.()()()()()()()x t uxxxxxtf x t dt x u f u du x t f t dt x f t dt -=-=--=-=-⎰⎰⎰⎰⎰()()()()2.limlimlim()()()()()xxxxxx xx x x f t dtx f t dt tf t dtf t dtx I x f t dtf t dt xf x f t dt f x x→→→-===++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰()(0)13.limlim ()(0),(0)(0)2xx x f t dt f f x f I xf f →→==∴==+⎰例3. 224000()()()lim 2,()(),lim x x x f x F x f x F x tf x t dt xx →→==-⎰设连续,求 22220222222001111.()()()()(222x t u xx x x F x tf x t dt f x t d x t f u du f -==-=---=-=⎰⎰⎰⎰解:()22204432000011()()2()1()1222.lim lim lim lim 442x x x x x f u du f x x F x f x x x x x →→→→⋅⋅====⎰ 上面就是对考研数学中利用变限积分求导来计算函数极限这种题型的基本解题方法,在以后的时间里,文都考研数学辅导老师还会向考生们介绍利用变限积分求导来证明积分等式或不等式的解题技巧,以及考研数学中其它常考题型和相应的解题方法,希望各位考生留意查看。
求函数极限的八种方法
求函数极限的八种方法
下面我们来讲解一下具体求极限方法
1.利用函数的连续性求函数的极限(直接带入即可)
如果是初等函数,且点在的定义区间内,那么,因此计算当时的极限,只要计算对应的函数值就可以了。
2.利用有理化分子或分母求函数的极限
a.若含有,一般利用去根号
b.若含有,一般利用,去根号
3.利用两个重要极限求函数的极限
()
4.利用无穷小的性质求函数的极限
性质1:有界函数与无穷小的乘积是无穷小
性质2:常数与无穷小的乘积是无穷小
性质3:有限个无穷小相加、相减及相乘仍旧无穷小
5.分段函数的极限
求分段函数的极限的充要条件是:
6.利用抓大头准则求函数的极限
其中为非负整数.
7.利用洛必达法则求函数的极限
(可向,转换)
对于未定式“ ”型,“ ”型的极限计算,洛必达法则是比较简单快捷的方法。
8.利用定积分的定义求函数的极限利用公式:
以上就求函数极限的方法。
求定积分的方法总结
求定积分的方法总结1. 引言在微积分中,定积分是一个重要的概念。
它可以用来计算曲线下的面积、求解曲线的弧长、重心以及解决一系列与变化率相关的问题。
本文将总结几种常用的方法,帮助读者更好地理解和应用定积分的求解过程。
2. 几何法几何法是定积分求解的最直观方法之一。
通过几何图形来理解定积分的意义和求解过程,可以更好地把握其基本思想。
例如,若要求解函数 f(x) 在区间 [a, b] 上的定积分:∫[a,b] f(x) dx可以将 f(x) 的图像和 x 轴围成的区域视为一个几何图形,通过求解这个图形的面积来得到定积分的值。
常见的几何图形可以是长方形、梯形、圆形等。
根据具体情况,选择合适的图形进行面积计算。
3. 微元法微元法是定积分求解的一种基本方法。
它基于函数的微分和积分之间的关系,将区间 [a, b] 分割为无穷多的微小区间,然后在每个微小区间上进行求和,最后通过取极限的方式得到定积分的值。
微元法的关键是确定微小区间的宽度,即将区间 [a, b] 分割成若干个小区间的长度。
常用的分割方法有等分法、等差数列法和等比数列法。
一般情况下,分割的区间越小,计算结果越准确。
在微元法中,需要确定每个微小区间上的函数值,可以通过函数曲线上的点来确定。
例如,可以取每个小区间的左端点、右端点或中点来表示该区间上的函数值。
通过求和并取极限,最终可以得到定积分的值。
4. 牛顿-莱布尼茨公式牛顿-莱布尼茨公式是定积分求解的一种重要工具。
它建立了定积分和不定积分之间的关系,可以通过求解不定积分来得到定积分的值。
牛顿-莱布尼茨公式的表达式为:∫[a,b] f(x) dx = F(b) - F(a)其中,F(x) 是 f(x) 的一个原函数。
通过求解 f(x) 的不定积分,可以得到一个原函数 F(x),再根据公式将上下限值代入,即可得到定积分的值。
牛顿-莱布尼茨公式的优点是可以直接得到定积分的值,无需进行复杂的计算。
但前提是需要知道 f(x) 的一个原函数。
8定积分应用(求极限,变上限求导,面积,体积,不等式)
y
o
x
4.设 y ax与 y x 2 围成图形的面积为s1 , 它们与x 1 围成图形的面积为s2 , 且 0 a 1 (1) 求 a , 使 s1 s2 最小
(2) 求此最小值对应的平面 图形绕 x 轴旋转而得的旋转 体体积. 解 (1) 0 a 1 时, s s1 s2
例
x sin( xt ) f ( x) . lim 2 ,其中 f ( x) 2 dt x x 0 x t
例 : 设f ( x )连续, 且f ( 0 ) 0
求 lim
x0
x
0
( x t ) f (t )dt
x 0
x f ( x t )dt
1 ( ) 2
例.
例
3
设隐函数y y( x )由
o
x
1 3 1 2 ( ) (1 y 2 y) dy ( y y y ) . 1 S 0 3 3 0 2 2 1 2 2 (2) V ( x) dx ( x 1) dx 0 1 6 2
1 2
1
(3)绕直线 x 2 旋转所得旋转体的体积.
例
.设f ( x)为奇函数,且当 0时,f ( x) 0 x
sin( xt ) f ( x) 0, 其中 f ( x) 2 dt,令 x t
x
F ( x) f ( xt)dt tf (t 2 x 2 )dt,
1 0
1
x
判别F (x)在 , 上的凹凸性
3 2 2
2 f ( ) f ( ) 0
(2).设f ( x)在2,4上可导, 且
f (2) ( x 1) f ( x)dx 。
考研高数中求极限的几种特殊方法
考研高数中求极限的几种特殊方法在数学分析中,极限是研究函数的重要工具。
通过极限,我们可以研究函数的性质,进行函数的计算,以及解决与函数相关的问题。
求函数极限的方法有很多种,以下是几种常见的方法。
对于一些简单的初等函数,我们可以直接根据函数的定义代入特定的x值来求得极限。
例如,求lim (x→2) (x-2),我们可以直接代入x=2,得到极限为0。
当函数在某一点处的极限存在时,如果从该点趋近的数列是无穷小量,则此函数在该点处的极限就等于该数列的极限。
例如,求lim (x→0) (1/x),我们可以令x=1/t,当t→∞时,x→0,而t=1/x趋近于无穷小量,所以lim (x→0) (1/x) = lim (t→∞) (t) = ∞。
洛必达法则是求未定式极限的重要方法。
如果一个极限的形式是0/0或者∞/∞,那么我们可以通过对函数同时取微分的方式来找到极限的值。
例如,求lim (x→+∞) (x^2+3)/(2x^2+1),分子分母同时求导,得到lim (x→+∞) (2x/4x) = lim (x→+∞) (1/2) = 1/2。
对于一些复杂的函数,我们可以通过泰勒展开的方式将其表示为无限多项多项式之和的形式。
通过选取适当的x值,我们可以使得多项式的和尽可能接近真实的函数值。
例如,求lim (x→0) ((1+x)^m-1)/x,我们可以使用泰勒展开得到lim (x→0) ((1+x)^m-1)/x = lim (x→0) m(1+x)^(m-1) = m。
夹逼定理是一种通过构造两个有界序列来找到一个数列的极限的方法。
如果一个数列的项可以划分为三部分,而每一部分都分别被两个有界序列所夹逼,那么这个数列的极限就等于这两个有界序列的极限的平均值。
例如,求lim (n→∞) (n!/(n^n))^(1/n),令a_n=(n!/(n^n))^(1/n),则a_n ≤ a_{n+1}且a_n ≥ a_{n-1},因此由夹逼定理可知lim a_n=lim a_{n+1}=lim a_{n-1}=1。
求极限的方法总结
千里之行,始于足下。
求极限的方法总结求极限是微积分中重要的概念之一,常见于求导、定积分以及微分方程等内容中。
求解极限可以通过以下几种方法进行总结:1. 代入法:当函数在极限点处存在时,可以直接将极限点代入函数中计算。
这种方法简单直接,适合于函数在某一点处的极限。
2. 分解因式法:当函数存在不定形式时,可以尝试将函数进行分解因式,从而简化计算。
比如,对于分式函数,可以尝试分解分子和分母,消去公因式,然后再进行计算。
3. 幂指函数法:当函数的极限含有幂指函数时,可以尝试使用幂指函数的性质进行计算。
常用的方法包括使用指数函数的性质、对数函数的性质以及对数和指数函数的换底公式等。
4. 无穷小量法:当函数的极限存在无穷小量时,可以利用无穷小量与极限的定义进行计算。
常用的方法包括使用洛必达法则、夹逼定理、泰勒级数展开等。
其中洛必达法则适用于计算$\\frac{0}{0}$、$\\frac{\\infty}{\\infty}$、$0\\cdot \\infty$型的极限,夹逼定理适用于无穷小量和无穷大量的极限,泰勒级数展开适用于函数可展开成无穷级数的情况。
5. 变量替换法:当函数的极限存在特定变量时,可以进行变量替换,通过对新变量极限进行求解来简化计算。
常用的方法包括使用三角函数的三角恒等式、指数和对数函数的换底公式、幂函数的性质等。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
6. 递推法:当函数的极限存在递推关系时,可以通过递推关系逐步求解极限。
常用的方法包括使用数列极限的性质以及函数关系的性质。
总的来说,求解极限需要根据具体的函数形式和性质进行判断和选择合适的方法。
在实际计算中,也常常需要综合运用多种方法进行求解。
因此,对于学习者来说,熟练掌握不同的求极限方法,灵活运用,可以更加高效地解决复杂的极限计算问题。
考研——积分上限的函数(变上限积分、变限积分)知识点全面总结
考研——积分上限的函数(变上限积分)知识点()()xaF x f t dt =⎰形如上式的积分,叫做变限积分。
注意点:1、在求导时,是关于x 求导,用课本上的求导公式直接计算。
2、在求积分时,则把x 看作常数,积分变量t 在积分区间],[x a 上变动。
(即在积分内的x 作为常数,可以提到积分之外。
)关于积分上限函数的理论定理1如果)(x f 在],[b a 上连续,则)(x f 在(a ,b )上可积,而)(x f 可积,则⎰=xa dtt f x F )()(在],[b a 上连续。
定理2如果)(x f 在],[b a 上有界,且只有有限个间断点,则)(x f 在(a ,b )上可积。
定理3如果)(x f 在],[b a 上连续,则⎰=xa dt t f x F )()(在],[b a 上可导,而且有).(])([)(x f dt t f dx d x F xa=='⎰ ==========================================注:(Ⅰ)从以上定理可看出,对)(x f 作变上限积分后得到的函数,性质比原来的函数改进了一步:可积改进为连续;连续改进为可导。
这是积分上限函数的良好性质。
而我们知道,可导函数)(x f 经过求导后,其导函数)(x f '甚至不一定是连续的。
(Ⅱ)定理(3)也称为原函数存在定理。
它说明:连续函数必存在原函数,并通过定积分的形式给出了它的一个原函数。
我们知道,求原函数是求导运算的逆运算,本质上是微分学的问题;而求定积分是求一个特定和式的极限,是积分学的问题。
定理(3)把两者联系了起来,从而使微分学和积分学统一成为一个整体,有重要意义。
重要推论及计算公式:推论1)(])([x f dt t f dx d bx -=⎰ <变上限积分改变上下限,变号。
> 推论2)()]([])([)(x x f dt t f dxd x c ϕϕϕ'=⎰ <上限是复合函数的情况求导。
8定积分应用(积分中值定理,求极限,变上限解析
例
设f ( x )是连续函数,f ( 1 ) 1
ab a
若对的a , b有 f ( t )dt与a无关,求f ( x )
例.
例
.设f ( x )在0,1上连续,在0,1上可导
且f ( 0 ) 0 ,
1
0 f ( x ) 1
2
1 求证 : f ( x )dx f 3 ( x )dx 0 0
a a
结论3
设f ( x )是 a, a 内的连续函数,
证明若f ( x )为奇(偶)函数 ,
则0 f (t )dt 偶(奇)函数
x
例: 当f ( x )是以2为周期的连续函数时,
证明:函数 G( x) 20 f (t )dt- x 0 f (t )dt
也是以 2为周期的周期函数 08研
2 3
4
证明 2,4,使2 f ( ) (1 ) f ( )
变上限积分问题
1.变上限积分问题
( x) f (t ) d t
a
a
x
( x) ( f (t ) d t ) f ( x)
(被积函数中不含自变量x)
x
d ( x) f (t ) d t a dx
例.
d x2 2 求 1 t dt dx 0
例.
d x3 1 求 dt 2 dx x 1 t 4
d cos x 2 求 1 t dt dx sinx
例.
例. 求
0 0
例.
确定常数 a , b , c 的值, 使
例.
lim
x 0
x
1
cos x
t ln tdt
2016考研数学16种求极限的方法及解题思路
2016考研数学16种求极限的方法及解题思路我们都知道极限时高等数学的第一章,这一章为后面的内容铺垫了基础,以后各个章节本质上都是极限,只是是以函数的形式表现出来的,由此可见极限在考研高数中的重要性。
针对极限的复习,我们为大家带来了2016考研数学16种求极限的方法及解题思路。
解决极限的方法如下:1、等价无穷小的转化,(只能在乘除时候使用,但是不是说一定在加减时候不能用,前提是必须证明拆分后极限依然存在,e的X次方-1或者(1+x)的a次方-1等价于Ax等等。
全部熟记(x趋近无穷的时候还原成无穷小)。
2、洛必达法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)。
首先他的使用有严格的使用前提!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,当然n趋近是x趋近的一种情况而已,是必要条件(还有一点数列极限的n当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷!)必须是函数的导数要存在!(假如告诉你g(x),没告诉你是否可导,直接用,无疑于找死!!)必须是0比0无穷大比无穷大!当然还要注意分母不能为0。
洛必达法则分为3种情况:0比0无穷比无穷时候直接用;0乘以无穷,无穷减去无穷(应为无穷大于无穷小成倒数的关系)所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
通项之后这样就能变成第一种的形式了;0的0次方,1的无穷次方,无穷的0次方。
对于(指数幂数)方程方法主要是取指数还取对数的方法,这样就能把幂上的函数移下来了,就是写成0与无穷的形式了,(这就是为什么只有3种形式的原因,LNx两端都趋近于无穷时候他的幂移下来趋近于0,当他的幂移下来趋近于无穷的时候,LNX趋近于0)。
3、泰勒公式(含有e的x次方的时候,尤其是含有正余弦的加减的时候要特变注意!)E 的x展开sina,展开cosa,展开ln1+x,对题目简化有很好帮助。
4、面对无穷大比上无穷大形式的解决办法,取大头原则最大项除分子分母!!!看上去复杂,处理很简单!5、无穷小于有界函数的处理办法,面对复杂函数时候,尤其是正余弦的复杂函数与其他函数相乘的时候,一定要注意这个方法。
含变上限积分的极限问题
含变上限积分的极限问题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:含变上限积分的极限问题是微积分中一个非常重要且复杂的概念。
在微积分学中,极限是指一个函数在某一点无限逼近某一固定值的过程。
而含变上限积分则是指积分上限是一个变量,而不是一个固定值的积分。
涉及到含变上限积分的极限问题通常会更加复杂和抽象。
在这篇文章中,我们将深入探讨含变上限积分的极限问题,并举例说明其应用。
让我们来回顾一下基本的积分和极限的概念。
在微积分中,定积分的概念表示函数在一个区间上的积分值,可以用来计算曲线下方的面积。
而极限则是指一个函数在某一点无限接近某一固定值的过程。
当我们将积分和极限结合在一起,就会产生含变上限积分的极限问题。
考虑一个含变上限积分的函数f(x),其极限形式可以表示为:\lim_{n \to \infty} \int_{a}^{b(x)}f(x)dxa为积分的下限,b(x)为积分的上限,并且b(x)是一个关于x的函数。
当我们计算这个极限时,我们需要考虑当n趋近无穷大时,积分上限b(x)的变化对积分结果的影响。
为了更好地理解含变上限积分的极限问题,我们可以以一个具体的例子来说明。
考虑函数f(x) = x^2,我们要计算极限\lim_{n \to\infty} \int_{0}^{x}x^2dx。
在这个例子中,积分的上限是x,这意味着积分上限会随着x的变化而变化。
我们首先对积分进行计算:\int_{0}^{x}x^2dx = \frac{1}{3}x^3 \Big|_{0}^{x} =\frac{1}{3}x^3然后,我们计算极限\lim_{n \to \infty} \frac{1}{3}x^3。
我们可以看到,当x趋于无穷大时,积分结果也会趋于无穷大。
这个例子展示了含变上限积分的极限问题的一个简单应用。
含变上限积分的极限问题在实际应用中也经常出现。
在微积分中,我们经常需要求解各种曲线的长度、面积或体积等问题。
这些问题通常会涉及到含变上限积分的极限计算,而计算这些极限值往往需要复杂的数学推导和技巧。
数学分析中求极限的方法总结(最新整理)
,(
型).
定理 6.2:设(1)当 x 时,函数 f x 和 F x 都趋于零;
f (x)
(2)在
a
点的某去心邻域内,
f
'x和
F
'x
都存在且
F
'x
0
;(3)
lim
xa
( x )
F
( x)
存在
(或无穷大),
则
定义 6.3:这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的值的方法称为洛必达 法则.
lim
1 1 x2
lim
1
1
解原式 x
1
x
1 x x2
x
1 x2
1
.
型:
lim sec x tan x
例 13 求 x
.
2
sec x tan x 1 sin x 1 sin x
解
cos x cos x cos x ,
lim 1 sin x lim cos x 0
故原式 x cos x x sin x .
x
x
故 x 在 x 时是无穷小量。 1 x3
利用无穷小量与有界函数的乘积还是无穷小量。
所以
1
x sin
lim
x 0
x 1 x 3
.
10.利用等价无穷小的代换求极限
利用等价无穷小代换求函数的极限时,一般只在以乘除形式出现时使用,若以和、差形式出现时,不
要轻易代换,因为经此代换后,往往会改变无穷小之比的阶数,故此慎用为好。常见等价无穷小量(
数学分析中求极限的方法总结
精心整理
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:
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。
极限的六个运算法则
极限的六个运算法则问题,介绍极限的六个运算法则。
一、引言极限是数学分析中的一个重要概念,它广泛应用于数学、物理、工程、经济等领域。
在研究极限时,我们经常需要对极限进行一系列运算,比如加减乘除、求导、积分等,在这些运算过程中,我们需要遵循一些特定的规则和定理,这些规则和定理被称为极限的六个运算法则。
本文将一步一步回答问题,介绍这六个运算法则。
二、什么是极限?在介绍极限的六个运算法则之前,我们需要了解什么是极限。
极限是数列或函数在无限趋近于某个数或者无限趋近于正无穷或负无穷时的极值,通俗来讲,就是一种趋于无穷小或无穷大的状态。
因此,极限的研究是对无限趋近的一种研究。
三、极限的六个运算法则是什么?极限的六个运算法则包括加减乘除、复合、取极限、求导、积分等运算。
这些运算法则在解决极限问题中被广泛使用。
接下来,我们将逐一讲解这些运算法则。
1、加减乘除运算法则加减乘除是求极限过程中常用的运算法则,其规则如下:(1)极限的加减法法则当lim[a_n] = A ,lim[b_n] = B时,有:lim[a_n+b_n] = A + Blim[a_n-b_n] = A - B(2)极限的乘法法则当lim[a_n] = A ,lim[b_n] = B时,有:lim[a_n*b_n] = A*B(3)极限的除法法则当lim[a_n] = A ,lim[b_n] = B且B≠0时,有:lim[a_n/b_n] = A/B2、复合运算法则复合是指将一个函数代入到另一个函数中的运算,其规则如下:(1) 复合函数的极限法则设f(x)在x0处连续,g(x)在y0=f(x0)处连续,lim(x→x0)f(x)=y0,则有lim(x→x0)g[f(x)]=g[y0]3、取极限运算法则取极限是求解极限问题的重要运算法则,其规则如下:(1)夹逼准则若当n趋近于无穷大时,某一数列{un}有两个相邻的数列{vn}和{wn}夹在中间,即有vn≤un≤wn,则lim(n→∞)vn=lim(n→∞)wn=L,则有lim(n→∞)un=L。
含变限积分的极限求解
含变限积分的极限求解$\lim{x \to 0} \frac{\int{0}^{x} \sin(t^{2}) \, dt}{x^{2}}$解:首先,我们观察到分子中的积分项$\int_{0}^{x} \sin(t^{2}) \, dt$是一个变限积分。
为了求解这个极限,我们可以先对分子进行变形,使其变为一个更易于处理的形式。
根据变限积分的性质,我们有$\int{0}^{x} \sin(t^{2}) \, dt = \frac{1}{2} \int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, \frac{du}{u}$接下来,我们将这个积分项代入原极限表达式中,得到$\lim{x \to 0} \frac{\int{0}^{x} \sin(t^{2}) \, dt}{x^{2}} = \lim{x \to 0} \frac{\frac{1}{2} \int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, \frac{du}{u}}{x^{2}}$由于$x \to 0$,我们可以将$x^{2}$替换为$0$,得到$\lim{x \to 0} \frac{\frac{1}{2} \int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, \frac{du}{u}}{0}$此时,我们可以直接计算这个极限,得到$\lim{x \to 0} \frac{\frac{1}{2} \int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, \frac{du}{u}}{0} = \frac{1}{2} \lim{x \to 0} \frac{\int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, du}{x^{2}}$由于$\lim_{x \to 0} x^{2} = 0$,我们可以将分母中的$x^{2}$替换为$0$,得到$\frac{1}{2} \lim{x \to 0} \frac{\int{0}^{x^{2}} \sin(u) \, du}{0}$此时,我们可以利用洛必达法则求解这个极限,得到$\frac{1}{2} \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x^{2})}{2x} = 0$。
微积分中的定积分与变限积分
微积分是数学中非常重要的一个分支,它主要研究函数的变化率和区域的面积与体积等问题。
在微积分中,定积分和变限积分是两个基本的概念。
虽然它们都是积分的一种形式,但它们的应用场景和计算方法略有不同。
定积分是指对于一个已知的函数,通过一个有限区间上所有微小区间的面积(或曲线下的面积),从而求得该区间上整个区域的面积。
定积分的常用记法是∫f(x)dx,其中f(x)表示被积函数,dx表示无穷小的x的增量。
定积分的计算方法可以使用牛顿-莱布尼茨公式,将被积函数进行不定积分,然后通过两个端点的函数值之差来求得区间上的面积。
定积分的应用非常广泛,例如用于求解平面图形的面积、计算区域中的质量、计算物体的质心等。
而变限积分是指在定积分的基础上,将积分的上限和下限改为变量,得到另一个函数。
变限积分的常用记法是∫[a,b]f(x)dx,表示对于函数f(x)在区间[a,b]上进行的积分。
变限积分可以理解为定积分的一个特例,它的计算方法和定积分类似,只是要注意在计算时将积分的上限和下限带入到被积函数中,然后求得的结果是一个含有参数的函数。
变限积分在数学分析和工程应用中有着广泛的应用,例如在求极限、解微分方程、求函数的原函数等方面都有着重要的地位。
定积分和变限积分在微积分中都有着重要的作用,但是它们的应用场景和计算方法是不同的。
定积分主要用于求解一个函数在一个确定的区域上的面积或体积,计算方法是通过不定积分来实现。
而变限积分则是对定积分的一种推广,通过引入参数,可以将积分的上限和下限变为任意的数值,并得到一个含有参数的函数。
变限积分在函数的求解和极限的计算方面有着广泛的应用。
总之,微积分中的定积分和变限积分是两个重要的概念。
定积分主要用于求解一个确定区域上的面积或体积,而变限积分则是对定积分的一种推广,可以引入参数,得到一个含有参数的函数。
两者在微积分的理论和应用中都有着重要的地位,深入理解它们的概念和计算方法对于学习微积分和应用数学都有着重要的意义。
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含有变限积分或定积分的极限的求法
【摘要】通过对变限积分和定积分的学习和研究,认识到处理含积分极限问题需利用被积函数、变限积分的相关性质,根据极限变量的类型需要相应的解决方法。
【关键词】变限积分定积分极限洛必达法则等价无穷小积分中值定理夹逼准则积分估值定理
1.含变限积分的极限的求法。
1.1 利用洛必达法则。
洛必达法则则是在求解型或者型未定式极限的一种行之有效的法则,同时也要注意某些技巧,如:等价无穷小因子代换、变量代换法、恒等变形、有确定极限对的因子先求出极限等。
小结:对变限积分施行适当的变量代换,变形成带有型或型的极限问题后,一般用洛必达法则求解。
而对于积分变量不是连续型变量,一般不用洛必达法则求之。
当然,洛必达法则也不是处处可以用的,例如“已知是以T为周期的连续函数,设求”,此题不能用洛必达法则,是因为分子和分母同时求导后得到,其极限不存在。
一个比较直观的解法是令,其中。
利用被积函数的周期性将积分区间分解成和,最终得到
1.2 换元法。
积分中使用换元法实质就是对积分实施适当的变量替换,运用积分基本性质和运算法则,推出所要证明的结果,这是积分中经常使用的方法。
例2.设函数可导,且,求
例3.设在点x=0的某领域内连续,并且,求
解:当时,,令则于是
小结:但是要注意的是在使用换元法时要注意积分上下限要跟着变化,在等式两边上下限相同时,要把等式的一边化为另一边时,一般使用换元法来达到目的。
1.3 利用变限积分的等价无穷小代换。
作等价无穷小代换时,如果只对分子或(分母)中的某一项做替换就会出错,必须将分子和分母的整体分别换成它们各自的等价无穷小,但是如果分子或者分母为若干个无穷小因子做替换,这时可以保证所得的新的分子或(分母)的整体与原来的分子或(分母)的整体式等价无穷
小。
1.4 使用积分中值定理。
积分中值定理就是:设在上连续,则存在,使得
例5.证明
证明:设,,则在(0,1)上不变号。
由积分中值定理:
=
小结:若积分算不出来,或不易算,可先用积分中值定理处理,或者去掉积分号,或者再积分。
但值得注意的是积分中值定理或推广的积分中值定理中的可能取在区间的两个端点,这与微分中值定理是不同的。
2.极限变量仅含在被积函数中的定积分极限的求法。
有时被积函数的原函数不能用初等函数表示,此时就无法先积分,再求极限。
实际上也不需要,只要仔细分析已知条件,利用函数的性质及微积分中值定理,设法去掉积分号,就能灵活处理。
2.1 先求定积分,再求极限。
例6.设在上有连续导数,试求:
从而
小结:在处理含积分的极限问题时,若将积分计算出来再求极限,这是可行的方法之一。
2.2 利用夹逼准则。
夹逼准则,顾名思义就是寻找一个适当的下限函数和一个上限函数,使得被积函数处于这两者之间,进而简化求解的复杂性。
例7.证明
证明:用夹逼准则证之。
因当时,有,故,
00时,在上连续,恒成立,故由推广的积分中值定理得到:
小结:由于极限变量不是连续型变量,一般不用洛必达法则求之。
常用积分中值定理、积分估值定理去掉积分号,再(用夹逼准则)求极限。
参考文献
1 雷发社.高等数学重点难点100讲[M].陕西:陕西科学技术出版社,2003
2 毛纲源.高等数学解题方法技巧归纳上册[M].华中科技大学出版社,2001
3 同济大学数学系.高等数学.上册[M].北京高等教育出版社,2007。