610高等数学强化讲义解读
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第一讲极限、无穷小与连续性一、知识网络图
二、重点考核点
这部分的重点是:
①掌握求极限的各种方法.
1
()) n n
x f x
+
=
②掌握无穷小阶的比较及确定无穷小阶的方法.
③判断函数是否连续及确定间断点的类型(本质上是求极限). ④复合函数、分段函数及函数记号的运算.
§1 极限的重要性质
1.不等式性质
设B y A x n n n n ==∞
→∞
→lim lim ,,且A >B ,则存在自然数N ,使得当n >N 时有x n >y n .
设B y A x n n n n ==∞
→∞
→lim lim ,,且存在自然数N ,当n >N 时有x n ≥y n ,则A ≥B .
作为上述性质的推论,有如下的保号性质:设A x n n =∞
→lim ,且A >0,则存在自然数N ,使
得当n >N 时有x n >0.设A x n n =∞
→lim ,且存在自然数N ,当n >N 时有x n ≥0,则A ≥0.
对各种函数极限有类似的性质.例如:设B x g A x f x x x x ==→→)(lim )(lim 0
,,且A >B ,则存在δ>
0,使得当0
0 <
x x -<δ有f (x )>g (x ).设
B x g A x f x x x x ==→→)(lim )(lim 0
,,且存在δ>0,使得
当0<|x -x 0|<δ时f (x )≥g (x ),则A ≥B . 2.有界或局部有界性性质
设A x n n =∞
→lim ,则数列{x n }有界,即存在M >0,使得|x n |≤M (n = 1,2,3,…).
设,A x f x x =→)(lim 0
则函数f (x )在x = x 0的某空心邻域中有界,即存在δ>0和M >0,使得
当0<|x -x 0|<δ时有|f (x )|≤M .对其他类型的函数极限也有类似的结论.
§2 求极限的方法
1.极限的四则运算法则及其推广 设B x g A x f x x x x ==→→)(lim )(lim 0
,,则
;B A x g x f x
x ±=±→)]()([lim 0
;AB x g x f x x =→)()(lim 0
.
)0()()(lim 0
≠=→B B
A x g x f x x 只要设)(g lim )(lim 0
x x f x x x x →→,
存在或是无穷大量,上面的四则运算法则可以推广到除“0
”,“
∞
∞
”,“0·∞”,“∞-∞”四种未定式以外的各种情形.即: 1°设B x x f x x x x =∞=→→)(g lim )(lim 00,
,则∞=±→)]()([lim 0x g x f x x .∞=→)
()(lim 0x g x f x x (()0g x ≠)又B ≠0,则∞=→)]()([lim 0x g x f x x .2°设∞=→)(lim 0
x f x x ,
当x →x 0时()g x 局部有界,(即0,0M δ∃>>,使得00x x δ<-<时()g x M <),
则 ∞=+→)]()([lim 0
x g x f x x .
设∞=→)(lim 0
x f x x ,当x →x 0时|g (x )|局部有正下界,(即∃δ>0,b >0使得0<|x - x 0|
<δ时|g (x )|≥b >0),则 ∞=→)]()([lim 0
x g x f x x .
3°设∞=→)(lim 0
x f x x ,∞=→)(lim 0
x g x x ,则()∞=→)()(lim 0
x g x f x x ,又∃δ>0使得0<|x -
x 0|<δ时f (x )g (x )>0,则 ∞=+→)]()([lim 0
x g x f x x .
4°设0)(lim 0
=→x f x x ,x →x 0时g (x )局部有界,则()0)()(lim 0
=→x g x f x x (无穷小量与有界
变量之积为无穷小.)
2.幂指函数的极限及其推广
设.A x f B x g A x f B x g x x x x x x ===→→→)
()
(lim )(lim >0)(lim 0
则,
lim ()ln ()
()
()ln ()
ln (lim ()
lim )x x g x f x g x g x f x B A B x x x x f x e
e
e A →→→====
只要设0
lim ()lim ()x x x x f x g x →→,存在或是无穷大量,上面的结果可以推广到除“1∞
”
,“00”及“∞0”三种未定式以外的各种情形.这是因为仅在这三个情况下)(ln )(lim 0
x f x g x x →是“0·∞”型未定
式.
1°设)(lim 0
x f x x → = 0(0<|x -0x |<δ时f (x )>0),0)(lim 0
≠=→B x g x x ,则
()0
(0)lim ()(0)g x x x
B f x B →>⎧=⎨
+∞<⎩
2°设)(lim 0
x f x x → = A >0,A ≠1,)(lim 0
x g x x → = + ∞,则 0
()0(0<1)
lim ()(1)g x x x A f x A →<⎧=⎨
+∞>⎩
3°设)(lim 0
x f x x → = + ∞,0)(lim 0
≠=→B x g x x ,则 ⎩⎨
⎧∞
+=→>0)
()<0(0
)(lim )(0
B B x f x g x
x
【例1】 设.,则,又________)(lim 0)(g lim )
()
(lim
000
===→→→x f x A x g x f x x x x x x
【分析】 .=00))()
()
((
lim )(lim 0
=⨯=⋅→→A x g x g x f x f x x x x