极限和连续ppt
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lim x n = A
n→ ∞
孙平制作
微积分初步
2、函数极限 定义: 定义 : 函数 y = f ( x ) , 若当x
lim f ( x ) = A
x→o
趋近于○ 趋近于 ○ 时 , f( x 趋近一个确定的常数A 函数 x ) 趋近一个确定的常数 A , 则称当 趋 为极限。 于○时,函数 f ( x ) 以A为极限。记为 y=
10 5
时分式的分子、 解:当 x → ∞ 时分式的分子、分母的极限都 不存在, 不存在,不能用极限的除法法则
( 3 x − 1) 10 (1 − 2 x ) 5 25 lim =− 5 15 x→∞ ( 3 x + 1) 3
孙平制作
微积分初步
1+ x −1 2、 lim x→0 sin 2 x
时分式的分子、 解: 当 x → 0 时分式的分子、分母的极限都 且分子中含有无理根式。 为0,且分子中含有无理根式。遇到此情形需 先将根式有理化
极限的四则运算法则; 极限的四则运算法则; 两个重要极限; 两个重要极限; 函数的连续性。 函数的连续性。
具体计算时要注意上述法则或方法成立的条件, 具体计算时要注意上述法则或方法成立的条件, 否则会在运算中出现错误。 否则会在运算中出现错误。
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微积分初步
例 求下列极限
( 3 x − 1) (1 − 2 x ) 1、 lim 15 x →∞ ( 3 x + 1)
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微积分初步
讨论n 讨论n无限增大时
x n的变化趋势: 的变化趋势:
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微积分初步
数列极限定义: 数列极限定义:
若当n无限增大时, 一数列 { x n } ,若当n无限增大时, n x 无限趋近某个固定常数A 则称当n 无限趋近某个固定常数A,则称当n趋 于无穷时,数列 { x n }以A为极限。 于无穷时, 为极限。 记为
解:先进行恒等变形,在利用第2个重要极限 先进行恒等变形,在利用第2
1 1x 1+ (1+ ) x +1 x x )x = lim x = e = e2 lim ( ) = lim ( x→∞ x −1 x→∞ x→∞ 1 1 x e−1 1− (1− ) x x
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微积分初步
5、
tan x lim x→0 x
3、
4、
x + x − 2x lim 3 x → −2 x − x 2 − 6 x 2 x −1 lim (1 + ) x→∞ x
3 2
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微积分初步
对照练习1 对照练习1、答案
1、
2 8 1 ( ) ⋅ 3 9
7 4 3 5
2、、
3、
4、
e2
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微积分初步
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微积分初步
一、主要内容归纳: 主要内容归纳:
(一)函数极限
1、数列极限 按一定规律排列的一串数
x1 , x 2, … x n …… …
称为数列, 称为数列,记为 { x n } 。第n项称为数列 的通项。 的通项。数列可看作是定义在正整数集合 上的函数, n=1,2,3……) 上的函数,即 xn = f (n)(n=1,2,3……)
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微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
(二)连续与间断
1、点连续
lim f ( x ) =
x → x0
f ( x0 )
在点连续的这一定义中,以下三个 在点连续的这一定义中, 条件要同时满足: 条件要同时满足: ⑴、f(x)在点x0的某一邻域有定义; f(x)在点 的某一邻域有定义; 在点x ⑵、f(x)在点x0有极限; f(x)在点 有极限; 在点x ⑶ 、 f(x) 在点 x0 的极限值等于函数值 。 f(x)在点 的极限值等于函数值。 在点x
微积分初步
教学重点: 教学重点:
0 函数极限(特别是“ 1、函数极限(特别是“ 0
∞ ”、“ ∞
”
型) 两个重要极限的计算; 2、两个重要极限的计算; 无穷大、 无穷小的概念、 3 、 无穷大 、 无穷小的概念 、 性质和 关系。 关系。
教学难点: 教学难点:
点连续及间断点的判断。 点连续及间断点的判断。
x − 5x + 4 ( x − 1)( x − 4) ( x − 1) 4 − 1 3 lim 2 = lim = lim = = x →4 x − x − 12 x →4 ( x + 3)( x − 4) x →4 ( x + 3) 4+ 3 7
2
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微积分初步
x+1 x ) 4、 lim ( x→∞ x − 1
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微积分初步
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微积分初步
无穷小量的重要性质: 无穷小量的重要性质:
无穷小量与有界变量之积仍为无穷小量
1 如 当 x → ∞ 时, 2 sin x 是无穷小量 x
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微积分初步
5、极限的四则运算
对某一极限过程x→○ 对某一极限过程x→○, 若limu=A,limv=B,则有: limu= limv= 则有: 1、lim(u±v) =limu±limv=A±B; lim(u± limu±limv= 2、lim(u·v) =limu·limv=AB limu·limv= 若v=c (c是常量),有lim(cu) =climu=cA; (c是常量 是常量) climu=cA; u lim u A 3、 lim = = ,(B ≠ 0)。 v lim v B 推论: 为自然数) 推论:①、limun=(limu)n =An (n为自然数) ②、lim
n
为自然数) u = n lim u = n A (n为自然数) (C是常数) 是常数) 孙平制作
③、limC=C limC=
微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
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微积分初步
两个重要极限推广形式
sin () lim () = 1 () 0 →
1 () ) lim (1 +() = e () ∞ →
3、极限存在的充要条件
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微积分初步
例、设函数 x=0 求x=0点 x≥0 的左右极限, 并判断在x= x=0 的左右极限 , 并判断在 x=0 点是否存在 极限 解: xlim f ( x ) = xlim x = 0 →0 →0
− −
x f ( x) = 1
x<0
x→0
lim+ f ( x ) = lim+ 1 = 1
0 (属“ ”型) 0
(属“1∞”型)
1 ()
或
() lim (1 + )
→ () 0
=e
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微积分初步
注:这里教材中相应公式原 的位置,统统被“()” 来x的位置,统统被“()”取 它可以是任一有意义的函数, 代,它可以是任一有意义的函数, 这时的公式实际比原公式应用更 并给学者提供了想象空间, 广。并给学者提供了想象空间, 不具体给出函数形式。 不具体给出函数形式。
微积分初步
第2章
极限与连续
主 讲:孙 平
孙平制作
微积分初步
教学目的: 教学目的:
⒈知道极限概念(数列极限、函数极限、左右极限),知道极 知道极限概念(数列极限、函数极限、左右极限) 限存在的充分必要条件。 限存在的充分必要条件。 了解无穷小量概念, 了解无穷小量与无穷大量的关系, ⒉ 了解无穷小量概念 , 了解无穷小量与无穷大量的关系, 知道无穷小量的性质,如有界变量乘无穷小量仍为无穷小量, 知道无穷小量的性质,如有界变量乘无穷小量仍为无穷小量,即
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微积分初步
x − 5x + 4 3、、 lim 2 x → 4 x − x − 12
2
解:当时分式的分子、分母的极限都为0,且 当时分式的分子、分母的极限都为0 分式的分子、分母均为的二次多项式, 分式的分子、分母均为的二次多项式,遇到 此情形需先分解因式,消去极限为零的因式 此情形需先分解因式, 再用除法法则
解:利用第一个重要极限
tan x sin x 1 lim = lim ⋅ = 1⋅ 1 = 1 x →0 x →0 x x cos x
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微积分初步
对照练习1 对照练习1、求下列极限
1、
( x − 1) ( 2 x + 1) lim x →∞ ( 3 x + 1)10
2
8
2、
3 + x − 2x lim x →1 1− x
f ( x0 ) = f (lim x )
x → x0
连续函数极限符号与函数符号可以交换 如
1 lim ln(1 + x ) = lim ln(1 + x ) x →0 x x→0 = ln lim (1 + x ) = ln e = 1
x→0 1 x
1 x
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微积分初步
(三)极限的计算方法: 极限的计算方法:
注意:1、以上是一个符号系统,构成极限定义, 注意: 以上是一个符号系统,构成极限定义, 缺一不可; 缺一不可; 2、极限过程x→○是指 极限过程x→○ x→ x→x0, x→x0
-,
x→x0
+,
x→∞,
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x→+ x→+∞,
百度文库x→- 中的一种。 x→-∞中的一种。
微积分初步
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微积分初步
1 lim x sin = 0 x→ 0 x
⒊掌握极限的四则运算法则,掌握两个重要极限,掌握求极限 掌握极限的四则运算法则,掌握两个重要极限, 的一般方法。 的一般方法。 了解函数在一点连续的概念,知道左连续和右连续的概念, ⒋了解函数在一点连续的概念,知道左连续和右连续的概念, 知道函数在一点间断的概念,会求函数的间断点。 知道函数在一点间断的概念,会求函数的间断点。 孙平制作
x≠0 x=0
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微积分初步
无定义) 解:1、x=1 (无定义) x=1 2、x=0(极限不存在) x=0 极限不存在) 3、x=0(极限值不等于函数值) x=0(极限值不等于函数值)
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微积分初步
3、利用连续性求极限
由 lim x→ x
0
x = x 0 可知
lim f ( x ) =
x → x0
x→0
因为在x=0处左右极限不相等, 因为在x=0处左右极限不相等,所以在 处左右极限不相等 x=0处极限不存在 x=0处极限不存在
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微积分初步
4、无穷小量与无穷大量
以零我极限的变量称为无穷小量; 以零我极限的变量称为无穷小量; 绝对值越来越大且趋于正无穷大的变量 称为无穷大量。 称为无穷大量。 无穷小量与无穷大量的关系是: 无穷小量与无穷大量的关系是: 1 lim f ( x) = 0 ⇔ lim =∞ x→x x→x f ( x) f ( x) ≠ 0 0 0
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微积分初步
2、间断点 函数的不连续点称为间断点 例:求下列函数的间断点
1、 、
x2 + x − 1 f ( x) = x −1
x ≠ 0 x = 0
1 sin x 2、 f ( x ) = 、 0
x2 + 3x − 1 3、 f ( x ) = 、 0
n→ ∞
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2、函数极限 定义: 定义 : 函数 y = f ( x ) , 若当x
lim f ( x ) = A
x→o
趋近于○ 趋近于 ○ 时 , f( x 趋近一个确定的常数A 函数 x ) 趋近一个确定的常数 A , 则称当 趋 为极限。 于○时,函数 f ( x ) 以A为极限。记为 y=
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时分式的分子、 解:当 x → ∞ 时分式的分子、分母的极限都 不存在, 不存在,不能用极限的除法法则
( 3 x − 1) 10 (1 − 2 x ) 5 25 lim =− 5 15 x→∞ ( 3 x + 1) 3
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1+ x −1 2、 lim x→0 sin 2 x
时分式的分子、 解: 当 x → 0 时分式的分子、分母的极限都 且分子中含有无理根式。 为0,且分子中含有无理根式。遇到此情形需 先将根式有理化
极限的四则运算法则; 极限的四则运算法则; 两个重要极限; 两个重要极限; 函数的连续性。 函数的连续性。
具体计算时要注意上述法则或方法成立的条件, 具体计算时要注意上述法则或方法成立的条件, 否则会在运算中出现错误。 否则会在运算中出现错误。
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例 求下列极限
( 3 x − 1) (1 − 2 x ) 1、 lim 15 x →∞ ( 3 x + 1)
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讨论n 讨论n无限增大时
x n的变化趋势: 的变化趋势:
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数列极限定义: 数列极限定义:
若当n无限增大时, 一数列 { x n } ,若当n无限增大时, n x 无限趋近某个固定常数A 则称当n 无限趋近某个固定常数A,则称当n趋 于无穷时,数列 { x n }以A为极限。 于无穷时, 为极限。 记为
解:先进行恒等变形,在利用第2个重要极限 先进行恒等变形,在利用第2
1 1x 1+ (1+ ) x +1 x x )x = lim x = e = e2 lim ( ) = lim ( x→∞ x −1 x→∞ x→∞ 1 1 x e−1 1− (1− ) x x
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5、
tan x lim x→0 x
3、
4、
x + x − 2x lim 3 x → −2 x − x 2 − 6 x 2 x −1 lim (1 + ) x→∞ x
3 2
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微积分初步
对照练习1 对照练习1、答案
1、
2 8 1 ( ) ⋅ 3 9
7 4 3 5
2、、
3、
4、
e2
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微积分初步
一、主要内容归纳: 主要内容归纳:
(一)函数极限
1、数列极限 按一定规律排列的一串数
x1 , x 2, … x n …… …
称为数列, 称为数列,记为 { x n } 。第n项称为数列 的通项。 的通项。数列可看作是定义在正整数集合 上的函数, n=1,2,3……) 上的函数,即 xn = f (n)(n=1,2,3……)
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(二)连续与间断
1、点连续
lim f ( x ) =
x → x0
f ( x0 )
在点连续的这一定义中,以下三个 在点连续的这一定义中, 条件要同时满足: 条件要同时满足: ⑴、f(x)在点x0的某一邻域有定义; f(x)在点 的某一邻域有定义; 在点x ⑵、f(x)在点x0有极限; f(x)在点 有极限; 在点x ⑶ 、 f(x) 在点 x0 的极限值等于函数值 。 f(x)在点 的极限值等于函数值。 在点x
微积分初步
教学重点: 教学重点:
0 函数极限(特别是“ 1、函数极限(特别是“ 0
∞ ”、“ ∞
”
型) 两个重要极限的计算; 2、两个重要极限的计算; 无穷大、 无穷小的概念、 3 、 无穷大 、 无穷小的概念 、 性质和 关系。 关系。
教学难点: 教学难点:
点连续及间断点的判断。 点连续及间断点的判断。
x − 5x + 4 ( x − 1)( x − 4) ( x − 1) 4 − 1 3 lim 2 = lim = lim = = x →4 x − x − 12 x →4 ( x + 3)( x − 4) x →4 ( x + 3) 4+ 3 7
2
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x+1 x ) 4、 lim ( x→∞ x − 1
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无穷小量的重要性质: 无穷小量的重要性质:
无穷小量与有界变量之积仍为无穷小量
1 如 当 x → ∞ 时, 2 sin x 是无穷小量 x
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5、极限的四则运算
对某一极限过程x→○ 对某一极限过程x→○, 若limu=A,limv=B,则有: limu= limv= 则有: 1、lim(u±v) =limu±limv=A±B; lim(u± limu±limv= 2、lim(u·v) =limu·limv=AB limu·limv= 若v=c (c是常量),有lim(cu) =climu=cA; (c是常量 是常量) climu=cA; u lim u A 3、 lim = = ,(B ≠ 0)。 v lim v B 推论: 为自然数) 推论:①、limun=(limu)n =An (n为自然数) ②、lim
n
为自然数) u = n lim u = n A (n为自然数) (C是常数) 是常数) 孙平制作
③、limC=C limC=
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两个重要极限推广形式
sin () lim () = 1 () 0 →
1 () ) lim (1 +() = e () ∞ →
3、极限存在的充要条件
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例、设函数 x=0 求x=0点 x≥0 的左右极限, 并判断在x= x=0 的左右极限 , 并判断在 x=0 点是否存在 极限 解: xlim f ( x ) = xlim x = 0 →0 →0
− −
x f ( x) = 1
x<0
x→0
lim+ f ( x ) = lim+ 1 = 1
0 (属“ ”型) 0
(属“1∞”型)
1 ()
或
() lim (1 + )
→ () 0
=e
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微积分初步
注:这里教材中相应公式原 的位置,统统被“()” 来x的位置,统统被“()”取 它可以是任一有意义的函数, 代,它可以是任一有意义的函数, 这时的公式实际比原公式应用更 并给学者提供了想象空间, 广。并给学者提供了想象空间, 不具体给出函数形式。 不具体给出函数形式。
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第2章
极限与连续
主 讲:孙 平
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微积分初步
教学目的: 教学目的:
⒈知道极限概念(数列极限、函数极限、左右极限),知道极 知道极限概念(数列极限、函数极限、左右极限) 限存在的充分必要条件。 限存在的充分必要条件。 了解无穷小量概念, 了解无穷小量与无穷大量的关系, ⒉ 了解无穷小量概念 , 了解无穷小量与无穷大量的关系, 知道无穷小量的性质,如有界变量乘无穷小量仍为无穷小量, 知道无穷小量的性质,如有界变量乘无穷小量仍为无穷小量,即
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x − 5x + 4 3、、 lim 2 x → 4 x − x − 12
2
解:当时分式的分子、分母的极限都为0,且 当时分式的分子、分母的极限都为0 分式的分子、分母均为的二次多项式, 分式的分子、分母均为的二次多项式,遇到 此情形需先分解因式,消去极限为零的因式 此情形需先分解因式, 再用除法法则
解:利用第一个重要极限
tan x sin x 1 lim = lim ⋅ = 1⋅ 1 = 1 x →0 x →0 x x cos x
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对照练习1 对照练习1、求下列极限
1、
( x − 1) ( 2 x + 1) lim x →∞ ( 3 x + 1)10
2
8
2、
3 + x − 2x lim x →1 1− x
f ( x0 ) = f (lim x )
x → x0
连续函数极限符号与函数符号可以交换 如
1 lim ln(1 + x ) = lim ln(1 + x ) x →0 x x→0 = ln lim (1 + x ) = ln e = 1
x→0 1 x
1 x
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(三)极限的计算方法: 极限的计算方法:
注意:1、以上是一个符号系统,构成极限定义, 注意: 以上是一个符号系统,构成极限定义, 缺一不可; 缺一不可; 2、极限过程x→○是指 极限过程x→○ x→ x→x0, x→x0
-,
x→x0
+,
x→∞,
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x→+ x→+∞,
百度文库x→- 中的一种。 x→-∞中的一种。
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1 lim x sin = 0 x→ 0 x
⒊掌握极限的四则运算法则,掌握两个重要极限,掌握求极限 掌握极限的四则运算法则,掌握两个重要极限, 的一般方法。 的一般方法。 了解函数在一点连续的概念,知道左连续和右连续的概念, ⒋了解函数在一点连续的概念,知道左连续和右连续的概念, 知道函数在一点间断的概念,会求函数的间断点。 知道函数在一点间断的概念,会求函数的间断点。 孙平制作
x≠0 x=0
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无定义) 解:1、x=1 (无定义) x=1 2、x=0(极限不存在) x=0 极限不存在) 3、x=0(极限值不等于函数值) x=0(极限值不等于函数值)
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3、利用连续性求极限
由 lim x→ x
0
x = x 0 可知
lim f ( x ) =
x → x0
x→0
因为在x=0处左右极限不相等, 因为在x=0处左右极限不相等,所以在 处左右极限不相等 x=0处极限不存在 x=0处极限不存在
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4、无穷小量与无穷大量
以零我极限的变量称为无穷小量; 以零我极限的变量称为无穷小量; 绝对值越来越大且趋于正无穷大的变量 称为无穷大量。 称为无穷大量。 无穷小量与无穷大量的关系是: 无穷小量与无穷大量的关系是: 1 lim f ( x) = 0 ⇔ lim =∞ x→x x→x f ( x) f ( x) ≠ 0 0 0
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2、间断点 函数的不连续点称为间断点 例:求下列函数的间断点
1、 、
x2 + x − 1 f ( x) = x −1
x ≠ 0 x = 0
1 sin x 2、 f ( x ) = 、 0
x2 + 3x − 1 3、 f ( x ) = 、 0