高等数学等价无穷小替换_极限的计算

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故原极限
【注意】和、差形式一般不能进行等价无穷小替换,只有因子乘积形式才可以进行等价无穷小替换。
例5
解:
原式
三、极限的简单计算
1.代入法:直接将 的 代入所求极限的函数中去,若 存在,即为其极限,例如 ;若 不存在,我们也能知道属于哪种未定式,便于我们选择不同的方法。例如, 就代不进去了,但我们看出了这是一个 型未定式,我们可以用以下的方法来求解。
难点是未定式的极限的求法。
【教学设计】首先介绍无穷小和无穷大的概念和性质(30分钟),在理解无穷小与无穷大的概念和性质的基础上,让学生重点掌握用等价无穷小求极限的方法(20分钟)。最后归纳总结求极限的常用方法和技巧(25分钟),课堂练习(15分钟)。
【授课内容】
一、无穷小与无穷大
1.定义
前面我们研究了 数列 的极限、 ( 、 )函数 的极限、 ( 、 )函数 的极限这七种趋近方式。下面我们用
解: 商的法则不能用
由无穷小与无穷大的关系,得
再如,等价无穷小量替换求极限的例子见本节例3—例5。
6.利用两个重要极限求极限(例题参见§1.4例3—例5)
7.分段函数、复合函数求极限
例如,
解:
左右极限存在且相等,
【启发与讨论】
思考题1:
解:
无界,
不是无穷大.
结论:无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大.
【分析】“抓大头法”,用于 型
解:原极限= = ,或原极限
(4) ;
【分析】分子有理化
解:原极限= = =
(5)
【分析】 型,是不定型,四则运算法则无法应用,需先通分,后计算。
解: = = =
(6)
【分析】“ ”型,是不定型,四则运算法则失效,使用分母有理化消零因子。
解:原极限= =6
(7)
解: 先变形再求极限.
2.等价无穷小的替换:
求极限的又一种方法,注意适用条件.
三、极限求法(不同类型的未定式的不同解法);
a.多项式与分式函数代入法求极限;
b.消去零因子法求极限;
c.无穷小因子分出法求极限;
d.利用无穷小运算性质求极限;
e.利用左右极限求分段函数极限.
来自百度文库【内容小结】
一、无穷小(大)的概念
无穷小与无穷大是相对于过程而言的.
1、主要内容:两个定义;四个定理;三个推论.
2、几点注意:
(1)无穷小(大)是变量,不能与很小(大)的数混淆,零是唯一的无穷小的数;
(2)无穷多个无穷小的代数和(乘积)未必是无穷小.
(3)无界变量未必是无穷大.
二、无穷小的比较:
1.反映了同一过程中,两无穷小趋于零的速度快慢,但并不是所有的无穷小都可进行比较。高(低)阶无穷小;等价无穷小;无穷小的阶。
例1
证:
例2

2.常用等价无穷小:
(1) ~ ;(2) ~ ;(3) ~ ;
(4) ~ ;(5) ~ ;(6) ~
(7) ~ (8) ~ (9) ~
用等价无穷小可给出函数的近似表达式:
例如
3.等价无穷小替换
定理:
证:
例3(1) ;(2)
解:(1) 故原极限 = 8
(2)原极限= =
例4
错解: =0
正解:
, ,
所以 当 时为无穷小,当 时为无穷大。
2.无穷小与无穷大的关系:在自变量的同一变化过程中,如果 为无穷大,
则 为无穷小;反之,如果 为无穷小,且 ,则 为无穷大。
小结:无穷大量、无穷小量的概念是反映变量的变化趋势,因此任何常量都不是无穷大量,任何非零常量都不是无穷小,谈及无穷大量、无穷小量之时,首先应给出自变量的变化趋势。
讲义
无穷小极限的简单计算
【教学目的】
1、理解无穷小与无穷大的概念;
2、掌握无穷小的性质与比较会用等价无穷小求极限;
3、不同类型的未定式的不同解法。
【教学内容】
1、无穷小与无穷大;
2、无穷小的比较;
3、几个常用的等价无穷小等价无穷小替换;
4、求极限的方法。
【重点难点】
重点是掌握无穷小的性质与比较用等价无穷小求极限。
3.无穷小与函数极限的关系:
定理1 其中 是自变量在同一变化过程 (或 )中的无穷小.
证:(必要性)设 令 则有
(充分性)设 其中 是当 时的无穷小,则
【意义】
(1)将一般极限问题转化为特殊极限问题(无穷小);
(2)
3.无穷小的运算性质
定理2在同一过程中,有限个无穷小的代数和仍是无穷小.
【注意】无穷多个无穷小的代数和未必是无穷小.
思考题2:若 ,且 ,问:能否保证有 的结论?试举例说明.
解:不能保证.例
思考题3:任何两个无穷小量都可以比较吗?
解:不能.例如当 时 都是无穷小量
但 不存在且不为无穷大,故当 时 和 不能比较.
【课堂练习】求下列函数的极限
(1) ;
解:原极限=
(2)求
【分析】“ ”型,拆项。
解:原极限= = =
(3) ;
2.分解因式,消去零因子法
例如, 。
3.分子(分母)有理化法
例如,
又如,
4.化无穷大为无穷小法
例如, ,实际上就是分子分母同时除以 这个无穷大量。由此不难得出
又如, ,(分子分母同除 )。
再如, ,(分子分母同除 )。
5.利用无穷小量性质、等价无穷小量替换求极限
例如, ,(无穷小量乘以有界量)。
又如,
*表示上述七种的某一种趋近方式,即

定义:当在给定的 *下, 以零为极限,则称 是 *下的无穷小,即 。
例如,
【注意】不能把无穷小与很小的数混淆;零是可以作为无穷小的唯一的数,任何非零常量都不是无穷小。
定义:当在给定的 *下, 无限增大,则称 是 *下的无穷大,即 。显然, 时, 都是无穷大量,
【注意】不能把无穷大与很大的数混淆;无穷大是极限不存在的情形之一。无穷小与无穷大是相对的,在不同的极限形式下,同一个函数可能是无穷小也可能是无穷大,如
定理3有界函数与无穷小的乘积是无穷小.
如: , ,
推论1在同一过程中,有极限的变量与无穷小的乘积是无穷小.
推论2常数与无穷小的乘积是无穷小.
推论3有限个无穷小的乘积也是无穷小.
二、无穷小的比较
例如, 观察各极限:
不可比.
极限不同,反映了趋向于零的“快慢”程度不同.
1.定义:设 是自变量在同一变化过程中的两个无穷小,且
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