求极限的方法及例题总结Word下载.docx
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2
x
例1
x1
(
1)
22
3
1)(
12)
4
1(x
x1(x1)(3x
。
解:
原式=
注:
本题也可以用洛比达法则。
例2
n(
n2
n
n[(n
2)
(n
1)]
分子分母同除以
lim(
1)n
3n
例3n
2n
上下同除以3n
)n
n
(2)n1
原式3。
3.两个重要极限
sinx
(1)x
lim(1
1)x
e
x)x
(2)x
;
不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式,
sin3x
1lim(12x)2x
elim(1
3)3
例如:
x0
,x0
,x
等等。
利用两个重要极限求极限
lim1
cosx
例5x0
3x2
2sin
2x
2sin2
6
x0
)
12(
3sinx)x
例6x0
6sinx
lim(13sinx)3sinx
lim[(13sinx)3sinx]
原式=x
例7n
原式=。
n1
3)
lim[(1
3)3]
4.等价无穷小
定理2无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是
xe6
0)。
定理3
当x
0时,下列函数都是无穷小(即极限是
0),且相互等价,即有:
x~sinx~tanx~arcsinx~arctanx~ln(1
x)~ex
当上面每个函数中的自变量
x换成g(x)时(g(x)
0),仍有上面的等价
关系成立,例如:
0时,e3x1
~3x
ln(1x2)
~
x2
定理4
如果函数f(x),g(x),f1(x),g1(x)都是x
x0时的无穷小,且
f1
(x)
f(x)
f1(x)
,
g(x)
g1(x)
,则当
xx0g1
存在时,
xx0g(x)
也存在且等于
f
1(x)
1(x)
(x)
,即
xx0g(x)
=
利用等价无穷小代换(定理4)求极限
xln(1
3x)
arctan(x2)
例9
0时,ln(1
3x)~3x,arctan(x2)~x2
x3x
x2
ex
esinx
例10x0xsinx
esinx(ex
limesinx(x
sinx)
下面的解法是错误的:
(ex
(esinx
x0x
sinx。
正如下面例题解法错误一样:
limtanx
limx
tan(x2sin
例11
0时,x2
sin1是无穷小,
tan(x2sin1)与x2
sin1等价
x,
x2sin1
limxsin
所以,
(最后一步用到定理2)
五、利用无穷小的性质求极限
有限个无穷小的和是无穷小,有界函数与无穷小乘积是无穷小。
用等价无穷小替换求极限常常行之有效。
xsinx
limsinsin(x1)
例1.
2.
lnx
5.洛比达法则
定理5假设当自变量x趋近于某一定值(或无穷大)时,函数f(x)和g(x)满
足:
(1)f(x)和g(x)的极限都是0或都是无穷大;
(2)f(x)和g(x)都可导,且g(x)的导数不为0;
g(x)存在(或是无穷大);
limf(x)
则极限
g(x)也一定存在,且等于
g(x),即
g(x)=
g(x)。
定理5称为洛比达法则,用该法则求极限时,应注意条件是否满足,只要
有一条不满足,洛比达法则就不能应用。
特别要注意条件(
1)是否满足,即验
证所求极限是否为“0”型或“”型;
条件
(2)一般都满足,而条件(3)
则在求导完毕后可以知道是否满足。
另外,洛比达法则可以连续使用,但每次使用之前都需要注意条件。
利用洛比达法则求极限
当所求极限中的函数比较复杂时,也可能用到前面的重要极限、等价无穷小代换等方法。
同时,洛比达法则还可以连续使用。
例12
(例4)
6x
6。
(最后一步用到了重要极限)
原式=x0
cos
例13
sin
例14
x3
cosxlimsinx
3x2
=x06x
(连续用洛比达法则,最后用重要极限)
xcosx
x2sinx
例15
原式
(cosxxsinx)
lim[11]
例18x0xln(1x)
lim[1
1]
错误解法:
正确解法:
原式lim
ln(1x)
ln(1
x)
1x
2x
2x(1
应该注意,洛比达法则并不是总可以用,如下例。
x2sinx
例19x3xcosx
易见:
该极限是“0”型,但用洛比达法则后得到:
限
不存在,而原来极限却是存在的。
正确做法如下:
2cosx
sinx,此极
2sinx
xcosx
原式=x(分子、分母同时除以x)
=3(利用定理1和定理2)
6.连续性
定理6一切连续函数在其定义去间内的点处都连续,即如果
x0是函数f(x)的
f(x)f(x0)
定义去间内的一点,则有
xx0
利用函数的连续性(定理
6)求极限
x2ex
例4x2
因为
x02
是函数
2ex
的一个连续点,
所以
原式=22e2
4e
7.极限存在准则
定理7(准则1)单调有界数列必有极限。
四、利用单调有界准则求极限
首先常用数学归纳法讨论数列的单调性和有界性,再求解方程可求出极限。
设a
0,x1a,x2aaax1,,xn1axn(n1,2,)
limxn
求极限n
定理8(准则2)已知{xn},{yn},{zn}为三个数列,且满足:
(1)ynxnzn
(n
1,2,3,)
limyna
limzna
(2)n
,n
a
则极限n
一定存在,且极限值也是
a,即n
10.夹逼定理
利用极限存在准则求极限
例20已知x1
2,xn12xn,(n1,2,)
,求n
易证:
数列{xn}
存在,
单调递增,且有界(0<
xn<
2),由准则1极限n
xn12xn两边求极限,得:
设n
对已知的递推公式
a2
a,解得:
a
2或a
1(不合题意,舍去)
xn2
所以n
例21
n2
易见:
n2
n21
因为n
所以由准则
2得:
9.洛必达法则与等价无穷小替换结合法
对于一些函数求极限问题,洛必达法则和等价无穷小结合御用,往往能化简运算,收到奇效。
11.泰勒展开法
12.利用定积分的定义求极限法
积分本质上是和式的极限,所以一些和式的极限问题可以转化为求定积分的问题。
8.利用复合函数求极限
十、利用级数收敛的必要条件求极限
un
limun
级数收敛的必要条件是:
若级数n1
收敛,则n
,故对某些极限
f(n)
的一般项,只须证明此技术收敛,便
,可将函数f(n)作为级数n1
limf(n)
有n
n!
例
十一、利用幂级数的和函数求极限
当数列本身就是某个级数的部分和数列时,求该数列的极限就成了求相应级数的和,此时常可以辅助性的构造一个函数项级数(通常为幂级数,有时为Fourier级数)。
使得要求的极限恰好是该函数项级数的和函数在某点的值。
求n
32
7等比等差数列公式应用(对付数列极限)
(q绝对值符号要小于
8各项的拆分相加(来消掉中间的大多数)(对付的还是数列极限)
可以使用待定系数法来拆分化简函数
9求左右求极限的方式(对付数列极限)例如知道Xn与Xn+1的关系,已知Xn的极限存
在的