函数极限的求法

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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。

极限的求解方法总结

极限的求解方法总结

千里之行,始于足下。

极限的求解方法总结极限是数学中一个重要的概念,它描述了函数在某一点或某一趋势中的趋于无穷的行为。

在求解极限问题时,我们可以使用多种方法来获得精确的结果。

下面将对常见的求解极限问题的方法进行总结。

1. 代入法:代入法是求解极限问题中最简洁和直接的方法。

它适用于大多数简洁的极限问题,只需要将极限中的变量代入函数中,计算得到的函数值就是极限的结果。

但是需要留意的是,代入法只适用于那些在给定点四周有定义的函数。

2. 夹逼准则:夹逼准则常用于求解函数极限时。

该方法的基本思想是通过构造两个函数,一个渐渐趋近于极限,并且一个渐渐远离于极限。

若两个函数的极限都存在且相等,则可以得到原函数的极限。

3. 分式分解与有理化:对于一些简单的极限问题,我们可以通过将分式进行分解,或利用有理化的方法简化问题。

分式分解的方法适用于含有多项式的极限问题,将分式拆解成更简洁的形式,然后进行计算。

有理化的方法则适用于含有根式的极限问题,通过去除分母中的根式,将问题转化为含有多项式的形式。

4. 泰勒级数开放:泰勒级数开放是一种将函数用无穷级数形式进行表示的方法。

通过该方法,我们可以将一个简单的函数开放成一个无穷级数,然后利用级数的性质来求解极限问题。

泰勒级数开放的方法适用于对于某一点四周的函数近似求极限的问题。

第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。

5. 极限性质和公式:在求解简单的极限问题时,我们可以利用极限的性质和公式来简化计算。

例如,极限的和差性、积性、倒数性、幂等性等公式都可以用来简化极限问题的计算。

6. L'Hospital法则:L'Hospital法则是一种通过对函数的导数进行操作来求解极限问题的方法。

该方法适用于极限的形式为0/0或无穷/无穷的问题。

依据L'Hospital法则,假如函数f(x)和g(x)在给定点四周连续可导,并且f(x)/g(x)的极限存在,那么f(x)/g(x)的极限等于f'(x)/g'(x)的极限。

求函数极限的八种方法

求函数极限的八种方法

求函数极限的八种方法
常见的求函数极限的方法有八种:
1.定义域内求函数极限:在函数的定义域内直接计算函数值,即可得到函数的极限值。

2.不存在极限:若函数在某一点的极限不存在,则在该点处函数没有极限。

3.左右极限存在且相等:若函数在某一点处的左右极限都存在且相等,则在该点处函数的
极限等于左右极限的值。

4.不等式法求极限:通过不等式将函数的上下界确定,从而确定函数的极限值。

5.函数的单调性求极限:通过函数的单调性可以确定函数在某一点处的极限值。

6.函数连续性求极限:通过函数的连续性可以确定函数在某一点处的极限值。

7.函数导数存在求极限:通过函数的导数存在性可以确定函数在某一点处的极限值。

8.无穷小量法求极限:通过考虑无穷小量对函数值的影响,可以确定函数在某一点处的极
限值。

这八种方法都可以用来求解函数的极限,但是在实际应用中,不同的方法适用于不同的情况。

例如,当函数的定义域内有足够的数据时,定义域内求函数极限是最直接的方法;如果函数在某一点处的左右极限都存在且相等,则可以直接使用左右极限的值作为函数在该点处的极限值;如果函数有明显的单调性或连续性,则可以利用这些性质来求解函数的极限;如果函数的导数存在,则可以利用导数的性质来求解函数的极限。

总之,求函数极限有许多方法,选择哪种方法取决于函数的性质和特点。

在实际应用中,应该根据函数的具体情况选择适当的方法,以得到最准确的结果。

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法信科2班江星雨20140202250 函数极限可以分成而运用ε-δ定义更多的见诸于已知极限值的证明题中。

掌握这类证明对初学者深刻理解运用极限定义大有裨益。

以的极限为例,f(x) 在点以A为极限的定义是:对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数,使得当x满足不等式时,对应的f(x)函数值都满足不等式:,那么常数A就叫做函数f(x)当x→x。

时的极限。

1.利用极限的四则运算法则:极限四则运算法则的条件是充分而非必要的,因此,利用极限四则运算法则求函数极限时,必须对所给的函数逐一进行验证它是否满足极限四则运算法则条件,满足条件者。

方能利用极限四则运算法则进行求之。

不满足条件者,不能直接利用极限四则运算法则求之。

但是,井非不满足极限四则运算法则条件的函数就没有极限,而是需将函数进行恒等变形,使其符合条件后,再利用极限四则运算法则求之。

而对函数进行恒等变形时,通常运用一些技巧如拆项、分子分母同时约去零因子、分子分母有理化、通分、变量替换等等。

例 1求lim( x 2 − 3x + 5).x→ 2解:lim( x 2 − 3x + 5) = lim x 2 − lim 3x + lim 5= (lim x) 2 − 3 lim x + lim 5= 2 2 − 3 ⋅ 2 + 5 = 3.x→2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →22.利用洛必达法则洛必达(L 'Hopital)法则是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值的方法.简单讲就是,在求一个含分式的函数的极限时,分别对分子和分母求导,在求极限,和原函数的极限是一样的。

一般用在求导后为零比零或无穷比无穷的类型。

利用洛必达求极限应注意以下几点:设函数f(x)和F(x)满足下列条件:(1)x→a时,lim f(x)=0,lim F(x)=0;(2)在点a的某去心邻域内f(x)与F(x)都可导,且F(x)的导数不等于0;(3)x→a时,lim(f'(x)/F'(x))存在或为无穷大则x→a时,lim(f(x)/F(x))=lim(f'(x)/F'(x))例1:1-cosx = 1-{1-2[sin(x/2)]^2} = 2[sin(x/2)]^2xsinx = 2xsin(x/2)cos(x/2)原式= lim 2[sin(x/2)]^2 / [2xsin(x/2)cos(x/2)] = tgx / x对分子分母同时求导(洛必达法则)(tgx)' = 1 / (cosx)^2(x)' = 1原式= lim 1/(cosx)^2当x --> 0 时,cosx ---> 1原式= 13.利用两个重要极限:应用第一重要极限时,必须同时满足两个条件:①分子、分母为无穷小,即极限为0 ;②分子上取正弦的角必须与分母一样。

极限的六种求法

极限的六种求法

极限的六种求法1、代入法作者:教资备考群(865061525)之管理员,—━☆知浅づ如果自变量所趋近的值,能使函数有意义,就可以直接代入函数表达式中。

注:能使函数有意义,就是这个自变量在函数的定义域内。

【例】limx→2 x2x3 + 1− 2x + 3=( )。

2解:x2 − 2x + 3 = (x − 1)+ 2 ≥ 2 ≠ 0可见该函数的定义域是x3 + 1 R,所以可以直接将8 + 1x = 2 代入x3 + 1 。

x2 − 2x + 3limx→2 x2− 2x + 3 = limx→24 − 4 + 3= 3。

2、约公因子法如果自变量所趋近的值,使得函数没有意义。

可以考虑约公因子,将其约去。

因此经常运用因式分解。

【例】limx→3x2−x− 6x−3=( ) 。

解:这里发现,该函数的定义域为{x|x ≠ 3}。

如果x → 3,会使得函数没有意义。

因此考虑约公因子。

lim x→3x2−x−6x− 3= limx→3(x− 3)(x + 2)x− 3= lim(x + 2) = 5。

x→30 ⎩ x x x3、最高次幂法当函数是分式形式,且分子、分母都是多项式时,可以使用最高次幂法求极限。

它的原理,就是分子分母同时除以自变量的最高次幂。

这样自变量趋近于无穷大时, 那些比最高次幂低的项,直接就变为 0 了。

最高次幂法也俗称抓大头。

a⎧ ,n = m , a x m + a x m−1 + ⋯ + a⎪b 0lim 0 1 m = x→∞ b 0x n + b 1x n−1 + ⋯ + b n ⎨0,n > m , ⎪∞,n < m 。

【 例 】10x 4 + 6x 3 − x 2 + 3( ) 。

1 limx→∞2x 4 − x 2 − 9x=首先,观察到函数是个分式的形式。

其次,分子跟分母的最高次幂都是 4;最后,求极限直接用最高次幂法,原式 = 10= 5。

2那么,不妨拿这个例子,验证一下最高次幂法的原理。

求极限的方法

求极限的方法

求极限的方法在数学中,求极限是一种重要的技巧,用于分析函数在某个点的行为。

下面介绍几种常见的求极限的方法。

1. 代入法:当函数在某个点处存在有限的定义时,可以直接将该点的值代入函数中得到极限值。

例如,求函数f(x) = 2x在x=3处的极限,可以将x=3代入函数中,得到f(3) = 2 * 3 = 6。

2. 因式分解法:当函数可以进行因式分解时,可以利用因式分解的性质来求解极限。

例如,求函数g(x) = (x^2 - 4)/(x - 2)在x = 2处的极限,可以先进行因式分解得到g(x) = (x + 2),然后将x = 2代入函数中,得到g(2) = 2 + 2 = 4。

3. 夹逼定理:当函数的极限难以直接求解时,可以利用夹逼定理来求解。

夹逼定理的核心思想是找到两个函数,它们的极限分别趋近于所求极限,然后利用夹逼定理来得到所求极限的值。

例如,求函数h(x) = sin(x)/x在x = 0处的极限,可以通过夹逼定理,将h(x)夹在函数i(x) = 1和函数j(x) = x之间,显然,i(x)和j(x)的极限分别为1和0,因此根据夹逼定理,h(x)的极限为1。

4. 泰勒展开法:当函数的极限无法通过以上方法求解时,可以利用泰勒展开来近似计算极限。

泰勒展开是将函数在某一点处展开成无穷项幂级数的形式,利用一定数量的项来近似原函数。

例如,求函数k(x) = e^x在x = 0处的极限,可以利用泰勒展开公式e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ...,将x = 0代入泰勒展开公式中,得到k(0) = e^0 = 1。

以上是几种常见的求极限的方法,根据具体问题的不同,可以选用不同的方法来求解极限。

求函数极限的八种方法

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。

求函数极限的方法

求函数极限的方法

求函数极限的方法
求函数极限的方法可以归纳为以下几种:
1. 代入法:直接将自变量的值代入函数中,如果得到的值存在且有意义,则该值即为函数的极限。

2. 分析法:对于简单的函数,可以通过分析函数的性质和特点来求解极限。

例如,对于多项式函数、指数函数、对数函数等,可以直接利用函数的性质进行分析。

3. 夹逼法:当函数无法直接求解时,可以通过夹逼定理来求解。

夹逼定理指出,如果一个函数在某点附近可以被两个函数夹住,并且这两个函数的极限都存在并且相等,那么原函数的极限也存在并且等于这个共同的值。

4. 利用无穷小量:对于一些复杂的函数极限问题,可以利用无穷小量的概念进行求解。

无穷小量是指当自变量趋于某个特定值(通常是无穷大或零)时,函数的值趋于零的量。

5. 利用洛必达法则:洛必达法则是一种求解函数极限的常用方法。

它基于函数的导数和极限的关系,将原函数的极限转化为求导数的极限。

根据洛必达法则,如果函数极限的分子和分母都在某一点附近收敛,并且当自变量趋于该点时,函数的导数的极限存在,则原函数的极限也存在并且等于导数的极限。

以上是常用的函数极限求解方法,但具体使用哪种方法要根据具体的函数和问题来决定,有时也需要结合多种方法进行求解。

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法设 f (x )=xsin 1/x + a,x<0,b+1,x=0,x^2-1,x<0,试求: 当a ,b 为何值时,f (x )在x=0处的极限存在? 当a ,b 为何值时,f (x )在x=0处连续? 注:f (x )=xsin 1/x +a, x< 0 b+1, x=0 X^2-1, x>0 解:f(0)=b+1左极限:lim(x→0-) f(x)=lim(x→0-) (xsin(1/x)+a)=0+a =a 左极限:lim(x→0+) f(x)=lim(x→0+) (x^2-1)=0-1=-1f(x)在x =0处连续,则lim(x→0-) f(x)=lim(x→0+) f(x)=f(0), 所以a =-1=b+1, 所以a =-1,b =-27.利用等价无穷小量代换求极限例 8 求极限30tan sin lim sin x x xx→-. 解 由于()s i n t a ns i n 1c os c o s xx x x x-=-,而 ()sin ~0x x x →,()21cos ~02x x x -→,()33sin ~0x x x →故有23300tan sin 112lim lim sin cos 2x x x x x x x x x →→⋅-=⋅=. 注 在利用等价无穷小量代换求极限时,应注意只有对所求极限式中相乘或相除的因式才能用等价无穷小量替代,而对极限式中的相加或相减部分则不能随意替代,如在例题中,若因有()t a n ~0x x x →,()s i n ~0x x x →,而推出 3300tan sin limlim 0sin sin x x x x x xx x→→--==, 则得到的式错误的结果.附 常见等价无穷小量()sin ~0x x x →,()tan ~0x x x →,()21cos ~02x x x -→,()arcsin ~0x x x →,()arctan ~0x x x →,()1~0x e x x -→, ()()ln 1~0x x x +→,()()11~0x x x αα+-⋅→. 8 利用洛比达法则求极限洛比达法则一般被用来求00型不定式极限及∞∞型不定式极限.用此种方法求极限要求在点0x 的空心领域()00U x 内两者都可导,且作分母的函数的导数不为零.例1 求极限21cos limtan x xxπ→+.解 由于()2l i m 1c o s l i m t a n 0x x x x ππ→→+==,且有()1cos 'sin x x +=-,()22tan '2tan sec 0x x x =≠,由洛比达法则可得21cos lim tan x xxπ→+2s i nl i m 2t a n s e cx x x x π→-=3cos lim 2x x π→⎛⎫=- ⎪⎝⎭12=. 8.利用定义求极限1.()()()000'limx x f x f x f x x x →-=-,2.()()()0000'limh f x h f x f x h→+-=.其中h 是无穷小,可以是()0x x x x ∆∆=-,x ∆的函数或其他表达式.例1 求极限2222x x p p x q q→+-+-()0,0p q >>.分析 此题是0x →时00型未定式,在没有学习导数概念之前,常用的方法是消去分母中的零因子,针对本题的特征,对分母分子同时进行有理化便可求解.但在学习了导数的定义式之后,我们也可直接运用导数的定义式来求解.解 令()f x =()g x =则x → ()()()()000lim00x f x f x g x g x →--=--()()'0'0f g =p q=.9. 利用归结原则求极限归结原则设f 在()00;'U x δ内有定义,()0lim x x f x →存在的充要条件是:对任何含于()00;'U x δ且以0x 为极限的数列{}n x ,极限()lim n n f x →∞都存在且相等.例1求极限211lim 1nn n n →∞⎛⎫++ ⎪⎝⎭.分析 利用复合函数求极限,令()21211x x x u x x ++⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()1x v x x+=求解. 解 令()21211x x x u x x ++⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()1x v x x+=则有 ()lim n u x e →+∞=;()lim 1n v x →+∞=,由幂指函数求极限公式得()()211lim 1lim xv x x x u x e x x →+∞→+∞⎛⎫++== ⎪⎝⎭, 故由归结原则得221111lim 1lim 1n xn x e n n x x →∞→+∞⎛⎫⎛⎫++=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 注 1 归结原则的意义在于把函数归结为数列极限问题来处理,对于0x x +→,0x x -→,x →+∞和x →-∞这四种类型的单侧极限,相应的归结原则可表示为更强的形式.注 2 若可找到一个以0x 为极限的数列{}n x ,使()lim n n f x →∞不存在,或找到两个都以0x 为极限的数列{}'n x 与{}''n x ,使()'lim n n f x →∞与()"lim n n f x →∞都存在而不相等,则()0lim x x f x →不存在10.利用泰勒公式求极限在此种求极限的方法中,用得较多的是泰勒公式在00x =时的特殊形式,即麦 克劳林公式.也可称为带有佩亚诺余项的麦克劳林公式()()()()()()()2"000'02!!n nn f f f x f f x x x x n ο=+++⋯⋯++.例1 求极限2240cos limx x x e x -→-.解 由于极限式的分母为4x ,我们用麦克劳林公式表示极限的分子,取4n =:()245cos 1224x x x x ο=-++,()22452128x x x ex ο-=-++,()2452cos 12x x x ex ο--=-+.因而求得()24524400cos 112limlim 12x x x x x x ex x ο-→→-+-==-.利用此种方法求极限时,必须先求函数的麦克劳林公式,选取恰当的n . 2.10用导数的定义求极限常用的导数定义式,设函数()y f x =在点0x 处可导,则下列式子成立: 1.()()()00'limx x f x f x f x x x →-=-,2.()()()0000'limh f x h f x f x h→+-=.其中h 是无穷小,可以是()0x x x x ∆∆=-,x ∆的函数或其他表达式.例1证明()()211lim 212x x x x →-=--.分析 当1x ≠时,10x -≠,故()()211122x x x x x-+=---,于是有 ()()23111332212222x x x x x x x x x --+--=-==-----, 取112δ=,当101x δ<-<时1322x <<,故有122x ->,从而有()()21212x x x ----61x <-,取26εδ=即可.证明 对于0ε∀>,取1m i n ,26εδ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,于是当01x δ<-<时,有 ()()2126112x x x x ε--<-<--,由定义知()()211lim 212x x x x →-=--成立.注 函数()f x 在点0x 处是否有极限,与函数()f x 在点0x 处是否有定义无关.。

求极限的几种方法

求极限的几种方法

一、求函数极限的方法 1、运用极限的定义 例: 用极限定义证明:1223lim 22=-+-→x x x x 证: 由244122322-+-=--+-x x x x x x()2222-=--=x x x0>∀ε取εδ= 则当δ<-<20x 时,就有ε<--+-12232x x x由函数极限δε-定义有:1223lim 22=-+-→x x x x 2、利用极限的四则运算性质若A x f x x =→)(lim 0B x g x x =→)(lim 0(I)[]=±→)()(lim 0x g x f x x )(lim 0x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0(II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ⋅=⋅=⋅→→→)(lim )(lim )()(lim 0(III)若 B ≠0 则:BAx g x f x g x f x x x x x x ==→→→)(lim )(lim )()(lim 000(IV )cA x f c x f c x x x x =⋅=⋅→→)(lim )(lim 0(c 为常数)上述性质对于时也同样成立-∞→+∞→∞→x x x ,,例:求 453lim 22+++→x x x x解: 453lim 22+++→x x x x =254252322=++⋅+3、约去零因式(此法适用于型时0,0x x →例: 求121672016lim 23232+++----→x x x x x x x解:原式=()())12102(65)2062(103lim2232232+++++--+---→x x x x xx x x x x x=)65)(2()103)(2(lim 222+++--+-→x x x x x x x=)65()103(lim 222++---→x x x x x =)3)(2()2)(5(lim 2+++--→x x x x x=2lim-→x 735-=+-x x4、通分法(适用于∞-∞型) 例: 求 )2144(lim 22xx x ---→解: 原式=)2()2()2(4lim2x x x x -⋅++-→=)2)(2()2(lim2x x x x -+-→=4121lim2=+→x x5、利用无穷小量性质法(特别是利用无穷小量与有界量之乘积仍为无穷小量的性质) 设函数f(x)、g(x) 满足:(I )0)(lim 0=→x f x x(II)M x g ≤)( (M 为正整数)则:0)()(lim 0=→x f x g x x例: 求 xx x 1sinlim⋅→ 解: 由 0lim=→x x 而 11sin≤x故 原式 =01sinlim=⋅→xx x6、利用无穷小量与无穷大量的关系。

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法

函数极限的十种求法函数极限是高等数学中的一个重要概念,在数学分析、微积分、实变函数、复变函数等领域均有应用。

函数极限的求法有很多种,以下将介绍其中的十种方法。

一、代数方法利用现有函数的代数性质,根据极限的定义求解。

例如,对于函数 f(x)=2x+1-x,当 x 趋近于 1 时,有:lim f(x) = lim (2x+1-x) = lim x+1 = 2x→1 x→1 x→1 x→1二、夹逼定理夹逼定理也称为夹逼准则或夹逼定律。

当f(x)≤g(x)≤h(x),且lim f(x)=lim h(x)=l 时,有 lim g(x)=l。

例如,对于函数 f(x)=sin(x)/x 和 g(x)=1,当 x 趋近于 0 时,有:-1 ≤sin(x)/x ≤ 1lim -1 ≤ lim sin(x)/x ≤ lim 1x→0 x→0 x→0 x→0lim sin(x)/x = 1三、单调有界准则单调有界准则也称收敛定理。

当一个数列同时满足单调有界性质,即数列单调递增或单调递减且有上(下)界时,该数列必定收敛。

对于函数而言,只需要证明其单调有界的性质,即可用该准则求出其极限值。

例如,对于函数 f(x)=sin(x)/x,当 x 趋近于 0 时,此时 f(x) 没有极限值,但是根据单调有界准则,可以求得其极限是 1。

四、洛必达法则洛必达法则是一种有效的求函数极限值的方法,通常用在0/0形式的极限中。

对于连续可导的函数 f(x) 和 g(x),若 lim f(x)/g(x)存在,则有:lim f(x) lim f'(x)lim ——— = lim ———x→a g(x) x→a g'(x)其中“lim” 表示极限符号,f'(x) 表示 f(x) 的导数,g'(x) 表示 g(x) 的导数。

如果上式右边的极限存在,那么左边的极限也存在,并且二者相等。

例如,对于函数 f(x)=x^2+2x 和 g(x)=x+1,当 x 趋近于 1 时,有:lim (x^2+2x) lim (2x+2)lim ———— = lim ———— = 4x→1 x+1 x+1五、泰勒公式泰勒公式是求解函数在某点处的极限值的有效方法之一。

求极限方法基本公式

求极限方法基本公式

求极限方法基本公式
求极限的方法有很多,基本公式包括但不限于以下几种:
1. 极限的运算法则:lim(uv) = limu limv,lim(u/v) = limu / limv,
lim(u^n) = [limu]^n (n为正整数)。

2. 幂函数的极限:limx^n = x^n / n! (x不为0),当n为偶数时,x可以为0。

3. 指数函数的极限:lime^(x) = e^x,limln(x) = ln(x)。

4. 分段函数或分式函数的极限:如果函数在某点的极限存在,那么该函数在该点的值等于该点的极限。

5. 无穷小量乘以有界量等于无穷小量:limu v = 0,其中u是无穷小量,v 是有界量。

6. 无穷大量与常数的乘积等于无穷大量:limu C = u,其中C是常数,u 是无穷大量。

7. 无穷小量的阶:limx^n = 0 (n>0),limx^n = 1 (n=0),limx^n = ∞ (n<0)。

8. 幂级数的收敛性:对于形如1/(1-x)、1/(1+x)、(1-x)^(-1)等幂级数,在x<1的范围内收敛。

9. 导数与极限的关系:如果f'(x0)存在,那么limf'(x0) = f'(x0)。

10. 洛必达法则:当一个极限的分子和分母都趋向于0或无穷大时,可以应用洛必达法则求极限。

以上是求极限的基本公式,希望对解决您的问题有所帮助。

极限的几种求解方法

极限的几种求解方法

求函数极限的方法和技巧1、运用极限的定义 例: 用极限定义证明:1223lim 22=-+-→x x x x 证: 由244122322-+-=--+-x x x x x x ()2222-=--=x x x0>∀ε 取εδ= 则当δ<-<20x 时,就有ε<--+-12232x x x由函数极限δε-定义有:1223lim 22=-+-→x x x x 2、利用极限的四则运算性质若 A x f x x =→)(lim 0B x g x x =→)(lim 0(I)[]=±→)()(lim 0x g x f x x )(lim 0x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0(II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ⋅=⋅=⋅→→→)(lim )(lim )()(lim 0(III)若 B ≠0 则:BA x g x f x g x f x x x x x x ==→→→)(lim )(lim )()(lim 000(IV )cA x f c x f c x x x x =⋅=⋅→→)(lim )(lim 0(c 为常数)上述性质对于时也同样成立-∞→+∞→∞→x x x ,,例:求 453lim 22+++→x x x x解: 453lim 22+++→x x x x =254252322=++⋅+3、约去零因式(此法适用于型时0,0x x →)例: 求121672016lim 23232+++----→x x x x x x x解:原式=()())12102(65)2062(103lim2232232+++++--+---→x x x x xx x x x xx =)65)(2()103)(2(lim 222+++--+-→x x x x x x x=)65()103(lim 222++---→x x x x x =)3)(2()2)(5(lim 2+++--→x x x x x =2lim -→x 735-=+-x x4、通分法(适用于∞-∞型) 例: 求 )2144(lim 22x xx ---→解: 原式=)2()2()2(4lim2x x x x -⋅++-→=)2)(2()2(lim2x x x x -+-→=4121lim2=+→x x5、利用无穷小量性质法(特别是利用无穷小量与有界量之乘积仍为无穷小量的性质)设函数f(x)、g(x) 满足: (I )0)(lim 0=→x f x x(II) M x g ≤)( (M 为正整数) 则:0)()(lim 0=→x f x g x x例: 求 xx x 1sinlim 0⋅→ 解: 由 0lim 0=→x x 而 11sin≤x故 原式 =01sinlim 0=⋅→xx x6、利用无穷小量与无穷大量的关系。

函数极限的求解方法

函数极限的求解方法

函数极限的求解方法
在求解函数极限时,常用的方法有以下几种:
1. 代入法:直接将自变量的取值代入函数中计算,观察函数在该点附近的取值趋势,判断极限存在与否。

2. 左极限和右极限法:如果函数在某一点的左右两边的极限存在且相等,那么这个相等的极限就是函数在该点的极限。

3. 夹逼法:当函数在某一点附近夹在两个已知极限的函数之间时,该点的函数极限等于这两个极限。

4. 等价无穷小替换法:将函数中的无穷小替换为与之等价的无穷小,常用的等价无穷小有:sinx与x近似等价,e^x-1与x近似等价,ln(1+x)与x近似等价等。

5. 洛必达法则:计算函数的导数与函数在某点的极限之商,如果得到的极限仍然为一个不定型,可以再次使用洛必达法则,重复操作直到得到确定的极限。

6. 泰勒展开法:将函数在某点处展开成泰勒级数,并利用泰勒展开的多项式求解。

需要注意的是,不同的函数在求极限时可能会有不同的方法适用,因此需要根据具体问题来选择合适的方法。

在实际问题中,还可以结合数值计算和图像分析等方法来判断函数的极限。

函数极限的求解方法与技巧

函数极限的求解方法与技巧

函数极限的求解方法与技巧函数的极限是数学分析中的重要概念,用于描述函数在某一点或趋向某一点时的表现。

求解函数的极限可以帮助我们理解函数的性质、计算无穷大或无穷小量的数量以及解决各种数学问题。

在求解函数的极限时,我们可以使用一些方法和技巧来简化计算和获得更准确的结果。

下面是一些求解函数极限的常用方法和技巧。

1. 代入法:当函数在某一点的极限不存在,或者计算起来比较困难时,可以尝试使用代入法求极限。

具体地,将自变量的值代入函数中,计算函数在该点的函数值,观察函数值的变化情况。

如果函数值趋近于某一常数,那么该常数就是函数在该点的极限。

2. 分子有理化和分母有理化:有些函数在某一点没有定义或者计算起来比较困难,可以通过有理化来改写函数表达式,进而求解极限。

例如,对于有根式的函数,可以采用分子有理化或分母有理化的方法,将有理化后的函数进行化简,然后再求极限。

3. 夹逼定理:夹逼定理也称作挤压定理,是判断函数极限存在的一种常用方法。

当函数在某一点附近夹在两个函数之间时,这两个函数极限都存在,并且极限相等,那么函数的极限也存在,并且等于两个函数的极限。

4. 极限的性质:极限具有一些基本性质,如四则运算法则、复合函数的极限法则、初等函数的极限法则等。

利用这些性质可以简化极限的计算,将复杂的极限问题转化为简单的极限问题。

5. 无穷小量的性质:无穷小量是指极限为零的量,具有一些特殊的性质。

利用无穷小量的性质可以判断一些复杂的极限是否存在,并且计算这些极限的值。

6. L'Hopital法则:L'Hopital法则是计算一些特殊的极限的常用方法。

当函数的极限形式为0/0或∞/∞时,可以对函数进行求导,然后再次求极限。

重复应用L'Hopital 法则,直到不再满足上述形式,最后可以得到函数极限的结果。

7. 极限存在的判断:在计算函数的极限时,要注意对函数的适用范围进行判断。

如果函数在某一点的左右极限存在并且相等,那么函数在该点的极限存在。

求函数极限的方法

求函数极限的方法

求函数极限的方法1.1 函数极限的定义定义 1 设f 为定义在[],a +∞上的函数,A 为定数.若对任给的0ε>,存在正整数()M a ≥,使得当x M >时有()f x A ε-<,则称函数f 当x 趋于+∞时以A 为极限.记作:()lim x f x A →+∞=或()()f x A x →→+∞.定义2 设函数f 在点0x 的某个空心邻域()00;'U x δ内有定义,A 为定数,若对任给的0ε>,存在正数()'δδ<,使得当00x x δ<-<时有()f x A ε-<,则称函数f 当x 趋于0x 时以A 为极限.记作:()0lim x x f x A →=或()()0f x A x x →→.定义3 设函数f 在()00;'U x δ+(或()00;'U x δ-)内有定义,A 为定数.若对任给0ε>的,存在正数()'δδ<,使得当时00x x x δ<<+(或00x x x δ-<<)有()f x A ε-<,则称数A 为函数f 当x 趋于0x +(或0x -)时的右(左)极限.记作:()()00lim lim x x x x f x A f x A +-→→⎛⎫== ⎪⎝⎭或()()()()()00f x A x x f x A x x +-→→→→. 函数极限的性质性质1(唯一性) 若极限()0lim x x f x →存在,则此极限是唯一的.性质2(局部有界性) 若()0lim x x f x →存在,则f 在0x 的某空心邻域()00U x 内有界.性质3(局部保号性) 若()0lim 0x x f x A →=>(或0<),则对任何正数r A <(或r A <-),存在()00U x ,使得对一切()o o x U x ∈有()0f x r >>(或()0f x r <-<).性质4(保不等式性) 设()0lim x x f x →与()0lim x x g x →都存在,且在某邻域()00;'U x δ内有()()fx g x <,则()()0limlim x xx x fx g x →→≤.性质5(迫敛性)设()()0lim lim x x x x f x g x A →→==,且在某邻域()00;'U x δ内有()()()fx h x g x ≤≤,则()0lim x xh x A →=.性质6(四则运算法则) 若极限()0lim x x f x →与()0lim x x g x →都存在,则函数f g ±,f g ⋅,当0x x →时极限也存在,且1. ()()()()0lim lim lim x x x x x xf xg x f x g x →→→±=±⎡⎤⎣⎦; 2. ()()()()0lim lim lim x x x x x xf xg x f x g x →→→⋅=⋅⎡⎤⎣⎦; 又若()0lim 0x x g x →≠,则fg当0x x →时极限存在,且有3. ()()()()lim limlim x x x x x x fx fx g x g x →→→=.2.求函数极限的若干方法2.1 利用定义求极限 例1 证明()()211lim212x x x x →-=--.分析 当1x ≠时,10x -≠,故()()211122x x x x x-+=---,于是有()()23111332212222x x x x x x xxx--+--=-==-----,取112δ=,当101x δ<-<时1322x <<,故有122x ->,从而有()()21212x x x ----61x <-,取26εδ=即可.证明 对于0ε∀>,取1m in ,26εδ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,于是当01x δ<-<时,有()()2126112x x x x ε--<-<--,由定义知()()211lim212x x x x →-=--成立.注 函数()f x 在点0x 处是否有极限,与函数()f x 在点0x 处是否有定义无关. 2.2 利用函数的连续性求极限 例2 求()4lim tan x x x ππ→-. 解 ()43l i m t a nt a n 444x x x ππππππ→⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭.此题是利用函数的连续性求其极限,因为函数()()tan f x x x π=-在4x π=处连续,所以可把4x π=直接代入求极限.若以后遇到此类函数可用此方法求其极限.2.3 利用两个重要极限求极限 首先给出两个重要极限的一般形式(1)0sin lim1x x x→=;(2)1lim 1xx ex →∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭.例3 求极限sin sin limx ax ax a→--.解 c o s s i ns i ns i n s i n 222c o s 222x a x a x ax a x a x a x a x a +----+==⋅---, 于是有sin sin sin 2limlim cos22x ax ax a x ax a x a x a→→--+=⋅--s i n2l i m c o s l i m 22x axa x a x a x a→→-+=⋅- c o s a =.先利用和差化积对函数进行转化,要使用0sin lim1x x x→=,必须使函数中出现此类型的式子,如当x a →时02x a -→,此时sin2lim12x ax ax a →-=-,再进行求解.例 4 求极限()1lim 1x x x α→+(α为给定实数).解 ()()11lim 1lim 1xx x x x x e ααααα→→⎡⎤+=+=⎢⎥⎣⎦.在利用第二类重要极限求极限的过程中,通常要将第二类重要极限先进行变形再使用.如()101lim 1lim 1xy x y y e x →∞→⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,此题就是利用这种变形求解的.在以后的求函数极限的问题中可灵活运用.2.4 利用四则运算法则求极限对和、差、积、商形式的函数求极限,自然会想到极限四则运算法则,法则本身很简单.但为了能够使用这些法则,往往需要先对函数做某些恒等变换或化简,采用怎样的变形和化简,要根据具体的算式确定.常用的变形或化简有分式的约分或通分、分式的分解、分子或分母的有理化、三角函数的恒等变形、某些求和或求积公式以及适当的变量替换.例 5 求极限21lim1nx x x x nx →++⋯⋯+--,n 为正整数.解 21l i m1nx x x x nx →++⋯⋯+--21111l i m 111nx x x x x x x →⎡⎤---=++⋯⋯+⎢⎥---⎣⎦()()()2121l i m 1111n n x x x x xxx --→⎡⎤=++++++⋯⋯+++⋯⋯++⎣⎦()()()2121111lim 1lim 1lim 1lim 1n n x x x x x x x xxx --→→→→=++++++⋯⋯+++⋯⋯+123n =+++⋯⋯+()12n n +=.本题先利用拆项求和对函数进行恒等变换,再利用函数四则运算法则中的加法形式进行求解.2.5 利用迫敛性求极限例 6 求极限lim n n→+∞.解 由放缩法得22123231nn nnn+++⋯⋯+++⋯⋯++<<,化简得1322n n nnn++<<,因为131limlim222n n n n nn→+∞→+∞++==,由迫敛性定理得1lim2n n→+∞=.在利用迫敛性求函数极限时,一般可经过放缩法找出适当的两个函数,且这两个函数的极限相等.本题就是用放缩法使得22123231nn nnn+++⋯⋯+++⋯⋯++<<,且131limlim222n n n n nn→+∞→+∞++==,满足函数极限的迫敛性,即可求出极限.2.6 利用归结原则求极限归结原则 设f 在()00;'U x δ内有定义,()0lim x x f x →存在的充要条件是:对任何含于()00;'Ux δ且以0x 为极限的数列{}n x ,极限()lim n n f x →∞都存在且相等. 例 7 求极限211lim 1nn n n →∞⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 分析 利用复合函数求极限,令()21211xx x u x x ++⎛⎫=+⎪⎝⎭,()1x v x x +=求解. 解 令()21211xx x u x x ++⎛⎫=+⎪⎝⎭,()1x v x x +=则有 ()lim n u x e →+∞=;()lim 1n v x →+∞=,由幂指函数求极限公式得()()211lim 1lim xv x x x u x e x x →+∞→+∞⎛⎫++== ⎪⎝⎭, 故由归结原则得221111lim 1lim 1nxn x e n n x x →∞→+∞⎛⎫⎛⎫++=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 注 1 归结原则的意义在于把函数归结为数列极限问题来处理,对于0x x +→,0x x -→,x →+∞和x →-∞这四种类型的单侧极限,相应的归结原则可表示为更强的形式.注 2 若可找到一个以0x 为极限的数列{}n x ,使()l i m n n f x →∞不存在,或找到两个都以0x 为极限的数列{}'n x 与{}''n x ,使()'lim n n f x →∞与()"lim n n f x →∞都存在而不相等,则()0lim x x f x →不存在.2.7 利用等价无穷小量代换求极限 例 8 求极限3tan sin limsin x x x x→-.解 由于()sin tan sin 1cos cos x x x x x-=-,而()sin ~0x x x →,()21cos ~02xx x -→,()33sin ~0xxx →故有2330tan sin 112limlimsin cos 2x x xx x x xxx →→⋅-=⋅=.注 在利用等价无穷小量代换求极限时,应注意只有对所求极限式中相乘或相除的因式才能用等价无穷小量替代,而对极限式中的相加或相减部分则不能随意替代,如在例题中,若因有()tan ~0x x x →,()sin ~0x x x →,而推出33tan sin limlimsin sin x x x x x x xx→→--==,则得到的式错误的结果.附 常见等价无穷小量()sin ~0x x x →,()tan ~0x x x →,()21cos ~02xx x -→,()arcsin ~0x x x →,()arctan ~0x x x →,()1~0xe x x -→,()()ln 1~0x x x +→,()()11~0x x x αα+-⋅→.2.8 利用洛比达法则求极限洛比达法则一般被用来求00型不定式极限及∞∞型不定式极限.用此种方法求极限要求在点0x 的空心领域()00U x 内两者都可导,且作分母的函数的导数不为零. 例 9 求极限21cos limtan x x xπ→+.解 由于()2lim 1cos lim tan 0x x x x ππ→→+==,且有()1cos 'sin x x +=-,()22tan'2tan sec 0x x x =≠,由洛比达法则可得21cos limtan x xx π→+2s i n l i m2t a n s e cx xxx π→-=3cos lim 2x x π→⎛⎫=- ⎪⎝⎭12=.例 10 求极限3limx x e x→+∞.解 由于3lim lim x x x e x →+∞→+∞==+∞,并有()'xxe e=,()32'30x x =≠,由洛比达法则可得32limlim3x x x x e exx→+∞→+∞=,由于函数()x f x e =,()23g x x =均满足路比达法则的条件,所以再次利用洛比达法则32limlimlimlim366x x xxx x x x e eeexxx→+∞→+∞→+∞→+∞====+∞.注 1 如果()()'lim'x x f x g x →仍是0型不定式极限或∞∞型不定式极限,只要有可能,我们可再次用洛比达法则,即考察极限()()'lim 'x x f x g x →是否存在,这时()'f x 和()'g x 在0x 的某领域内必须满足洛比达法则的条件.注 2 若()()'lim'x x f x g x →不存在,并不能说明()()limx x fx g x →不存在. 注 3 不能对任何比式极限都按洛比达法则求解,首先必须注意它是不是不定式极限,其次是否满足洛比达法则的其他条件. 下面这个简单的极限sin lim1x x xx→∞+=虽然是∞∞型,但若不顾条件随便使用洛比达法则sin 1cos limlim1x x x xxx→∞→∞++=,就会因右式的极限不存在而推出原极限不存在的错误结论. 2.9 利用泰勒公式求极限在此种求极限的方法中,用得较多的是泰勒公式在00x =时的特殊形式,即麦 克劳林公式.也可称为带有佩亚诺余项的麦克劳林公式()()()()()()()2"000'02!!n nnf ff x f f x x x xn ο=+++⋯⋯++.例 11 求极限224cos limxx x ex-→-.解 由于极限式的分母为4x ,我们用麦克劳林公式表示极限的分子,取4n =:()245cos 1224xxx xο=-++,()22452128xxxexο-=-++,()2452c o s 12xxx ex ο--=-+.因而求得()245244cos 112limlim12xx x xx x exxο-→→-+-==-.利用此种方法求极限时,必须先求函数的麦克劳林公式,选取恰当的n . 2.10用导数的定义求极限常用的导数定义式,设函数()y f x =在点0x 处可导,则下列式子成立: 1.()()()00'limx x fx f x f x x x →-=-,2.()()()0000'limh f x h f x f x h→+-=.其中h 是无穷小,可以是()0x x x x ∆∆=-,x ∆的函数或其他表达式.例 12求极限0limx →()0,0p q >>.分析 此题是0x →时00型未定式,在没有学习导数概念之前,常用的方法是消去分母中的零因子,针对本题的特征,对分母分子同时进行有理化便可求解.但在学习了导数的定义式之后,我们也可直接运用导数的定义式来求解.解 令()f x =()g x =则limx → ()()()()000l i m00x fx f x gx g x →--=-- ()()'0'0f g =p q=2.11 利用定积分求极限有定积分的定义知,若()f x 在[],a b 上可积,则可对[],a b 用某种特定的方法并取特殊的点,所得积分和的极限就是()f x 在[],a b 上的定积分.因此,遇到求一些和式的极限时,若能将其化为某个可积函数的积分和,就可用定积分求此极限.这是求和式极限的一种方法. 例 13求极限()()()222111lim 12n n n n n n →∞⎡⎤++⋯⋯+⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦. 解 对所求极限作如下变形:()()()222111lim 12n n n n n n →∞⎡⎤++⋯⋯+⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦2221111lim 12111n n n n n n →∞⎡⎤⎢⎥⎢⎥=++⋯⋯+⋅⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎢⎥⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2111lim1nn i ni n →∞==⋅⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑.不难看出,其中的和式是函数()()211f x x =+在区间[]0,1上的一个积分和,所以有()()()222111lim 12n n n n n n →∞⎡⎤++⋯⋯+⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦()1211dx x =+⎰()()12111d x x =++⎰1011x=-|+ 12=。

求极限的方法总结

求极限的方法总结

极限是数学分析中的重要概念,也是微积分的基础。

求极限的方法有很多种,下面将对常用的几种方法进行总结和解析。

1. 直接代入法直接代入法是最基本的求极限方法,适用于函数单调、连续,且直接代入可知极限值的情况。

具体步骤如下:(1)将极限表达式中的变量替换为具体的数值。

(2)根据函数的定义和性质,计算替换后的表达式。

(3)得出极限值。

2. 因式分解法因式分解法适用于有理函数的极限求解,通过分解函数,消除分子、分母中的共同因子,简化极限表达式。

具体步骤如下:(1)对有理函数进行因式分解。

(2)对分解后的表达式进行约分,消除共同因子。

(3)根据约分后的表达式求极限。

3. 泰勒公式法泰勒公式法是利用泰勒公式将函数展开,近似表示函数在某一点附近的值,从而求解极限。

具体步骤如下:(1)确定函数在某一点附近的泰勒展开式。

(2)根据泰勒展开式求极限。

4. 洛必达法则洛必达法则(L’Hôpital’s Rule)适用于求解“0/0”或“∞/∞”形式的极限。

该法则通过对分子、分母同时求导,将极限问题转化为导数的极限问题。

具体步骤如下:(1)判断极限形式是否为“0/0”或“∞/∞”。

(2)对分子、分母分别求导。

(3)将求导后的表达式代入原极限表达式。

(4)求解新的极限表达式。

5. 夹逼定理夹逼定理(Squeeze Theorem)适用于求解形如“f(x) = (g(x))/(h(x))”,且当x趋向于某一点时,g(x)和h(x)分别趋向于a和b(a ≠ b)的极限。

具体步骤如下:(1)找到两个函数p(x)和q(x),使得p(x) ≤ f(x) ≤ q(x)。

(2)证明当x趋向于某一点时,p(x)和q(x)分别趋向于a和b。

(3)根据夹逼定理,得出f(x)趋向于a。

6. 有界函数法有界函数法适用于求解形如“f(x) = g(x)/h(x)”,且当x趋向于某一点时,g(x)趋向于0,h(x)趋向于无穷大的极限。

具体步骤如下:(1)证明g(x)在x趋向于某一点时趋向于0。

函数的极限求解方法

函数的极限求解方法

函数的极限求解方法
1. 直接代入法
直接代入法是指将极限中的自变量直接代入函数中求值,这种方法适用于特殊的函数,例如常数函数、幂函数和指数函数等。

2. 等价无穷小代换法
等价无穷小代换法是指将极限中的无穷小量替换为与其等价的无穷小量,这种方法适
用于不同函数之间的无穷小量比较。

3. 夹逼定理
夹逼定理是指通过夹逼中间项来求出极限,这种方法适用于求解无穷大或无穷小的情况。

4. 分式分解法
分式分解法是指将分式中的分母部分分解为可求的部分,这种方法适用于有理函数的
求值。

5. 因子分解法
因子分解法是指将极限中的函数按照因子分解,再进行化简运算,这种方法适用于多
项式求值。

6. 泰勒展开法
泰勒展开法是指将函数展开成泰勒级数,并取其一部分进行求值,这种方法适用于需
要高阶导数的情况。

7. 充分条件法
充分条件法是指通过已知的极限结果,推出另一个极限的结果,这种方法适用于一些
特殊的函数。

8. 对数估计法
对数估计法是指将极限通过对数运算变换成解概率分布函数的极限,这种方法适用于
特殊的函数。

9. 利用反函数法
利用反函数法是指将函数中的自变量替换成对应的函数值,然后利用已知的极限结果求得新的极限,这种方法适用于含反三角函数的函数。

10. 利用积分法
利用积分法是指将极限转化为定积分的形式,然后通过定积分的数值求值方法求解极限,这种方法适用于一些特殊的函数。

16种求极限的方法

16种求极限的方法

16种求极限的方法 <网上找的仅供参考>首先说下我的感觉,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。

树没有跟,活不下去,没有皮,只能枯萎,可见这一章的重要性。

为什么第一章如此重要?各个章节本质上都是极限,是以函数的形式表现出来的,所以也具有函数的性质。

函数的性质表现在各个方面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???)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但是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落笔他法则(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落笔他法则分为3中情况1 0比0 无穷比无穷时候直接用2 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1中的形式了3 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,尤其是含有正余旋的加减的时候要特变注意!!!!)E的x展开 sina 展开 cos 展开 ln1+x展开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,尤其是正余旋的复杂函数与其他函数相乘的时候,一定要注意这个方法。

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序言极限研究的是变量在变化过程中的趋势问题。

数学分析中所讨论的极限大体上分为两类:一类是数列的极限,一类是函数的极限。

两类极限的本质上是相同的,在形式上数列界限是函数极限的特例。

因此,本文只就函数极限进行讨论。

函数极限运算是高等数学的一个重要的基本运算,一部分函数的极限可以通过直接或间接的运用“极限四则运算法则”来求解,而另一部分函数极限需要通过特殊方法解决。

求函数极限的方法较多,但是每种方法都有其局限性,都不是万能的。

对某个具体的求极限的问题,我们应该追求最简便的方法。

在求极限的过程中,必然以相关的概念、定理以及公式为依据,并借助一些重要的方法和技巧。

本文给出了十二种求极限的方法,每种方法都是以定理或简述开头,然后以例题来全面展示具体的求法。

下面我们就根据函数的特点分类进行讨论。

一、函数极限的定义定义一:若当x 无限变大时,恒有|f(x)-a|<ε,其中ε是可以任意小的正数,则称当x 趋向无穷大时,函数f (x )趋向于a ,记作+∞→x limf(x)=a 或f(x )→a(x →+∞)。

定义二:若当x 无限接近0x 时,恒有|f(x)-a|<ε,其中ε是可以任意小的正数,则称当x 趋向0x 时,函数f (x )趋向于a ,记作0x lim →x f(x)=a 或f(x) →a(x-0x )。

二、函数极限的求法下面我们以相关的概念、定理及公式为依据,解决常见函数极限的求解方法:1、直接代入法适用于分子、分母的极限不同时为零或不同时为∞。

例1:求1352lim 22+-+→x x x x分析:由于2lim →x (22x +x-5)=22lim →x 2x +2lim →x x-2lim →x 5=2·22+2-5=5,2lim →x (3x+1)=32lim →x x+2lim →x 1=3·2+1=7所以采用直接代入法。

解:原式=)13(lim 5x x 2lim 222x +-+→→x x )(=12352222+⋅-+⋅=752、利用极限的四则运算法则求极限这是求极限的基本方法,主要应用函数的和、差、积、商的极限法则及若干基本函数的极限结果进行极限的计算,为此有事往往要对函数作一些变形。

定理 若0x lim →x f(x)=Ax lim →x g (x )=B(1)0x lim →x [f(x )±g(x)]=x lim →x f(x) ±0x lim →x g(x)=A+B(2)x lim →x [ f(x )·g(x)]= 0x lim →x f(x) ·0x lim →x g(x)=A ·B(3)若B ≠0 则:0x lim →x )()(x g x f =)(lim )(lim 0x g x f x x x x →→=BA(4)x lim →x C ·f(x )=C ·0x lim →x f(x)=CA (C 为常数)上述性质对于x →∞,x →+∞,x →-∞时也同样成立例2:求453lim 22+++→x x x x解:453lim 22+++→x x x x =4252322++⋅+=25 3、利用极限定义求解函数极限ε-δ定义:)(lim 0x x f x →=A: ,0,0>∃>∀δε当0<|x-0x |<δ时,|f (x )- A |<ε)(lim -0x f x x →=A: ,0,0>∃>∀δε当-δ<x-0x <0时, |f (x )- A |<ε)(lim 0x f x x +→=A: ,0,0>∃>∀δε当0< x-0x <δ时,|f (x )- A |<ε:)(lim A x f x =∞→,0,0>∃>∀M ε当|x|>M 时,|f (x )- A |<ε :)(lim A x f x =+∞→,0,0>∃>∀M ε当x>M 时,|f (x )- A |<ε :)(lim ∞=-∞→x f x ,0,0>∃>∀X G 当x<-X 时,|f (x )|>G例1:用极限定义证明:2lim →x 2-x 23x -2+x =1证:由12232--+-x x x =2442-+-x x x =2)2(2--x x =2-x0>∀ε 取δ=ε 则当0<|x-2|<δ时,就有12232--+-x x x <ε由函数极限ε-δ定义有:2lim →x 2-x 23x -2+x =14、利用无穷小量的性质求解性质1、无穷小量与有界量的乘积仍为无穷小量性质2、无穷小量与无穷大量的关系:若在自变量的同一变化过程中f(x)为无穷小量,且f(x )≠0,则)(x f 1为无穷大量,反之亦然。

性质3、乘积因子的等价无穷小量代换:这函数f 、g 、h 在)(x U 00内有定义,且有f(x)~g(x) (x →0x )(1) 若0x lim →x f(x)h(x)=A ,则0x lim →x g(x)h(x)=A;(2) 若0x lim→x )()(x g x h =B ; (3) 当x →0时,x ~sinx~tanx~arcsinx~arctanx~1e x-~ln(x+1)并且1-cosx~2x 21。

例4:求0lim →x xsinx1解:因为|sin x 1|≤1,所以|sin x1|是有界变量,又0lim →x x=0,所以当x →0时,xsin x1是有界变量与无穷小量的乘积,根据无穷小量的性质可知,xsin x 1是无穷小量,所以0lim →x xsin x1=0注意:(1)无穷多个无穷小量之和不一定是无穷小量。

例如,当x →∞,x1是无穷小量,2x 个这种无穷小之和的极限显然为2。

(2)无穷多个无穷小量之积也不一定是无穷小量。

(3)无穷大量乘以有界量不一定是无穷大量。

例如,当 x →0x 时,2x 是无穷大量,2x 1是有界量,显然2x ·2x 1→0。

(4)X →*下,f(x)>0,其极限*lim →x f(x)未必大于0,例如,f (x )=⎩⎨⎧=≠0x 80x x 2,,显然f(x)=0.5、利用无穷大量与无穷小量的关系求解例5:求2lim→x 4x x52- 解:因为2lim →x 2x -4=0,2lim →x 5x=10,所以我们可以求出2lim →x 5x4x 2-=100=0这就是说,当x →2时,5x4x 2-为无穷小量,由于恒不为零的无穷小量的倒数是无穷大量,所以4x x 52-为x →2时的无穷大量,即2lim →x 4x x52-=∞ 6、利用初等函数的连续性质求解(适用于求函数在连续点处的极限)利用初等函数的连续性求极限主要应用下列结果: (1) 若f(x)在0x 处连续,则0x lim →x f(x)= f(0x );(2) 若)(x 0lim ∞→→x x ϕ(x )=A ,y=f(u)在u=A 处连续则)(x 0lim ∞→→x x f[ϕ(x)]=f(A);(3) 若)(x 0lim∞→→x x f(x)=A>0,)(x 0lim∞→→x x g(x)=B,则)(x 0lim ∞→→x x )()]([x g x f =B A 例6:1lim →x 2ln (7x-6)解:因为y=2ln (7x-6)是初等函数,在定义域(76,+∞)内是连续的,所以在x=1处也连续,根据连续的定义,极限值等于函数值,所以1lim →x 2ln (7x-6)=2ln (7-6)=07、利用约零因子法求解例7:求3lim→x 9x 3-x 2-分析 所给两个函数中,分子、分母的极限均是0,不能直接使用法则四,故采用消去零因子法.解: 原式= 3lim →x 3)3)(x -(x 3-x + (因式分解)= 3lim →x 3)(x 1+ (约分消去零因子)= (应用法则)=当分子和分母的极限同时为零时,可以考虑约去分子、分母的零因子(若不方便约分,可以考虑用重要极限或等价无穷小量代换或洛比达法则求解)。

想例题这种含根式型(或差式∞-∞型)求极限时,一下看不出零因子,常常需要分子、分母有理化(或通分),然后再因式分解约去零因子进行求解。

8、利用等价无穷小量代换求解当x →0时,有(1)sinx~x ,(2)tanx~x ,(3) arcsinx~x ,(4) arctanx~x ,(5) 1e x-~x , (6) ln(x+1) ~x , 例8:求0lim→x 2xcos2x-1解:因为当x →0时,1-cos2x ~212x 2)(,所以0lim →x 2x cos2x -1=0lim →x 22xx 221)(⨯=0lim →x 22x 2x =2 (注意:在利用等价无穷小做代换时,一般只是在以乘积形式出现时才进行互换,而以和、差出现时,不要轻易代换,否则可能出现改变了它的无穷小量之比的“阶数”之情况。

)9、利用两个重要极限公式及其推导公式来解(1)第一个重要极限:0lim→x x sinx =1:其变形为:0lim →)(x μ)()(x x sin μμ=1(2)第二个重要极限:0lim →x x1x 1)(+=e :其变形为:0lim →)(x μ)())((x1x 1μμ+=e或∞→x lim xx11)(+=e :其变形为:∞→)(x μlim (x)x 11μμ))((+=e 例9:求0lim→x 2x cosx-1 解:先判断类型,是“00”型,含三角函数(sin 2x→0),且不能消零因子,现在我们利用第一个重要极限求解。

解:原式=0lim→x 22x 2x2sin =0lim →x 222x 22x sin )(=210lim →x 22x 2x sin)(=21×1=2110、运用洛比达法则求解(适用于未定式极限)洛比达法则是求“00”型和“∞∞”未定式极限的有效方法,但是非未定式极限却不能求。

(0-∞,∞-∞,00,∞1,0∞型未定式可以转化为“00”型和“∞∞”未定式)定理:若(i )0x lim →x f(x)=0,0x lim →x g (x )=0(ii )f 与g 在0x 的某空心领域)(x U 00内可导,且g (x )≠0(iii )0x lim →x )()(x g x f =A (A 可为实数,也可为±∞或∞),则0x lim →x )()(x g x f =0x lim →x )()(''x g x f =A此定理是对“”型而言,对于函数极限的其他类型,均有类似的法则。

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