第一篇:高数:总结求极限的常用方法
总结求极限的常用方法,详细列举,至少4种
极限定义法 泰勒展开法。洛必达法则。
等价无穷小和等价无穷大。
极限的求法 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
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 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。
(x趋近无穷的时候还原成无穷小)
2落笔他 法则
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!!!必须是 函数的导数要存在!!!!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0比0 无穷比无穷 时候 直接用 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。
面对非常复杂的函数 可能只需要知道它的范围结果就出来了!!
6夹逼定理(主要对付的是数列极限!)
这个主要是看见极限中的函数是方程相除的形式,放缩和扩大。
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1)
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的极限存在的情况下,xn的极限与xn+1的极限时一样的,应为极限去掉有限项目极限值不变化 2 个重要极限的应用。这两个很重要!!!对第一个而言是X趋近0时候的sinx与x比值。地2个就如果x趋近无穷大 无穷小都有对有对应的形式
(地2个实际上是 用于 函数是1的无穷的形式)(当底数是1 的时候要特别注意可能是用地2 个重要极限)还有个方法,非常方便的方法
就是当趋近于无穷大时候
不同函数趋近于无穷的速度是不一样的!!!!!!!!
x的x次方 快于 x!快于 指数函数 快于 幂数函数 快于 对数函数(画图也能看出速率的快慢)!!!
当x趋近无穷的时候 他们的比值的极限一眼就能看出来了 换元法 是一种技巧,不会对模一道题目而言就只需要换元,但是换元会夹杂其中
13假如要算的话 四则运算法则也算一种方法,当然也是夹杂其中的
14还有对付数列极限的一种方法,就是当你面对题目实在是没有办法 走投无路的时候可以考虑 转化为定积分。一般是从0到1的形式。
15单调有界的性质
对付递推数列时候使用 证明单调性!!!
16直接使用求导数的定义来求极限,(一般都是x趋近于0时候,在分子上f(x加减麽个值)加减f(x)的形式。)
第二篇:经典求极限方法
求极限的各种方法
1.约去零因子求极限
x41例1:求极限lim x1x1
【说明】x1表明x与1无限接近,但x1,所以x1这一零因子可以约去。【解】lim(x1)(x1)(x21)
x1x1limx1(x1)(x21)6=4
2.分子分母同除求极限
例2:求极限limx3x2
x3x31 【说明】
型且分子分母都以多项式给出的极限,可通过分子分母同除来求。x3
【解】limx211
x1
x3x31limx3
x33
【注】(1)一般分子分母同除x的最高次方;
axnan10mn
(2)limnn1xa0
xbmm1mn
mxbm1xb0an
bmn
n
3.分子(母)有理化求极限
例3:求极限xlim(x23x21)
【说明】分子或分母有理化求极限,是通过有理化化去无理式。【解】lim(x22(x23x21)(x23x21)
x3x1)xlimx23x21 xlim2x23x210
例4:求极限limtanxsinx
x0x3 【解】limtanxsinxtanxsin
x0x3limxx0x3tanxsinx
lim
x0
tanxsinx1tanxsinx1
lim 33x0x024xxtanxsinx
lim
【注】本题除了使用分子有理化方法外,及时分离极限式中的非零因子是解...........题的关键
4.应用两个重要极限求极限
sinx11
1和lim(1)xlim(1)nlim(1x)xe,第两个重要极限是lim
x0xnx0xxn
一个重要极限过于简单且可通过等价无穷小来实现。主要考第二个重要极限。
x1
例5:求极限lim
xx1
【说明】第二个重要极限主要搞清楚凑的步骤:先凑出1,再凑数部分。
x1122122x12【解】limlim1lim1x11e xx1xxx1x1
x
x
x,最后凑指X
1x2a
例6:(1)lim12;(2)已知lim8,求a。
xx
xxa5.用等价无穷小量代换求极限 【说明】
(1)常见等价无穷小有:
1x)~e1, 当x0 时,x~sinx~tanx~arcsinx~arctanx~ln(12b
x,1ax1~abx; 2
(2)等价无穷小量代换,只能代换极限式中的因式; ..
1cosx~
x
xx
(3)此方法在各种求极限的方法中应作为首选。.....
xln(1x)
x01cosxxln(1x)xx
【解】limlim2.x01cosxx02
x2
sinxx
例8:求极限lim
x0tan3x
例7:求极限lim
1xsinxxsinxxcosx11limlimlim【解】lim 322x0tan3xx0x0x06x3x3x
6.用罗必塔法则求极限
例9:求极限limlncos2xln(1sin2x)
x0x2
【说明】
或0
0型的极限,可通过罗必塔法则来求。2sin2x【解】limlncos2xln(1sin2x)sin2x
2x0x2limx02x
lim
sin2xx02x2cos2x1
1sin2x
3 【注】许多变动上显的积分表示的极限,常用罗必塔法则求解
x
例10:设函数f(x)连续,且f(0)0,求极限lim
0
(xt)f(t)dt
x0
xx.f(xt)dt
u【解】 由于
x
x
f(xt)dtx
t
x
f(u)(du)0
f(u)du,于是
x
x
x
lim
(xt)f(t)dt
lim
x0
f(t)dt0
tf(t)dt
x0
xxx
f(xt)dt
x0
x0f(u)du
x
xf(x)xf(x)
=lim
0
f(t)dtx
f(t)dt
x0
x
=lim)duxf(x)
x0
x
f(u0
f(u)duxf(x)
x
f(t)dt
=lim
f(0)x0
x
=
f(0)f(0)1
.f(u)du
xf(x)
7.用对数恒等式求limf(x)g(x)极限
2例11:极限limx
x0
[1ln(1x)]
x)]
【解】limx
x
ln[1ln(1x)]lim
2ln[1ln(10
x
x0
[1ln(1x)]=limx0
e
=e
xe
xlim
2ln(1x)
0
x
e2.【注】对于1型未定式limf(x)g(x)的极限,也可用公式
limf(x)g(x)(1)=elim(f(x)1)g(x)
因为
limf(x)g(x)elimg(x)ln(f(x))elimg(x)ln(1f(x)1)elim(f(x)1)g(x)
例12:求极限lim1
2cosxxx0x
31.
xln2cosx
2cosx
3
【解1】 原式lim
e
1lnx0
x3
lim3x0x1
limln(2cosx)ln3sinx)
x0x2limx02x112lim
x02cosxsinxx1
xlne
2cosx
2cosx
3
【解2】 原式lim
1ln
x0
x3
lim3x0x2
ln(1
cosx1)
lim
cosx0
x
2limx11x03x26 8.利用Taylor公式求极限
13求极限 limaxax例2
x0x
2,(a0).【解】axe
xlna
xlnax212
ln2
a(x2),a
x
1xlnax2ln2
a(x22);
axax2x2ln2a(x2).limaxax2x0x2limx2ln2a(x2)x0x
2ln2
a.例14求极限lim11x0x(x
cotx).【解】limx0
111sinxxcosx
(cotx)lim x0xxxxsinx
x3x23
x(x)x[1(x2)]lim 3x0x113
)x(x3)
lim3x0x3.(9.数列极限转化成函数极限求解
1
例15:极限limnsin
nn
【说明】这是1形式的的数列极限,由于数列极限不能使用罗必塔法则,若直接求有一定难度,若转化成函数极限,可通过7提供的方法结合罗必塔法则求解。
1
【解】考虑辅助极限limxsin
xx
x2
n2
lime
x
1
x2xsin1
x
lime
y0
11
siny12yy
e
1
所以,limnsin
nn
n2
e
10.n项和数列极限问题
n项和数列极限问题极限问题有两种处理方法(1)用定积分的定义把极限转化为定积分来计算;(2)利用两边夹法则求极限.111
例16:极限lim22nn222n2n2n1
【说明】用定积分的定义把极限转化为定积分计算,是把f(x)看成[0,1]定积分。
11
limfnnn2
fn1n
ff(x)dx 0n
1111
【解】原式=lim
222nn12n
11
nnn
121
dxln
2221x
111
例17:极限lim2nn22n2nn1
112n
【说明】(1)该题遇上一题类似,但是不能凑成limfffnnnnn的形式,因而用两边夹法则求解;
(2)两边夹法则需要放大不等式,常用的方法是都换成最大的或最小的。
111
【解】lim2nn22n2nn1
因为
nnn
n
1n1
1n2nn1
1nn
nn1
又lim
n
nn
lim
n
1
=1
所以lim
111
2nn22n2nn1
12.单调有界数列的极限问题
例18:设数列xn满足0x1,xn1sinxn(n1,2,)
(Ⅰ)证明limxn存在,并求该极限;
n
xn1xn(Ⅱ)计算lim.n
xn
【分析】 一般利用单调增加有上界或单调减少有下界数列必有极限的准则来证明数列极限的存在.【详解】(Ⅰ)因为0x1,则0x2sinx11.可推得 0xn1sinxn1,n1,2,,则数列xn有界.于是
xn1sinxn
sinxx)1,(因当x0时,则有xn1xn,可见数列xn单
xnxn
n
调减少,故由单调减少有下界数列必有极限知极限limxn存在.imxn0.设limxnl,在xn1s得 lsinl,解得l0,即linxn两边令n,n
n
x
(Ⅱ)因 limn1
n
xn
2xn
sinxnxn2
,由(Ⅰ)知该极限为1型,limn
xn
11sinx1xx
sinxx2
1
limsinxx0x
xlime
x0
lime
x0
x
e(使用了罗必塔法则)
x
故 limn1
n
xn
xn
1sinxnxnlime6.n
xn
第三篇:高数极限
1.代入法, 分母极限不为零时使用.先考察分母的极限,分母极限是不为零的常数时即用此法.【例1】lim[x-->√3](x^2-3)/(x^4+x^2+1)lim[x-->√3](x^2-3)/(x^4+x^2+1)=(3-3)/(9+3+1)=0 【例2】lim[x-->0](lg(1+x)+e^x)/arccosx lim[x-->0](lg(1+x)+e^x)/arccosx =(lg1+e^0)/arccos0 =(0+1)/1 =1 2.倒数法,分母极限为零,分子极限为不等于零的常数时使用.【例3】 lim[x-->1]x/(1-x)∵lim[x-->1](1-x)/x=0 ∴lim[x-->1] x/(1-x)= ∞ 以后凡遇分母极限为零,分子极限为不等于零的常数时,可直接将其极限写作∞.3.消去零因子(分解因式)法,分母极限为零,分子极限也为零,且可分解因式时使用.【例4】 lim[x-->1](x^2-2x+1)/(x^3-x)lim[x-->1](x^2-2x+1)/(x^3-x)=lim[x-->1](x-1)^2/[x(x^2-1)=lim[x-->1](x-1)/x =0 【例5】lim[x-->-2](x^3+3x^2+2x)/(x^2-x-6)lim[x-->-2](x^3+3x^2+2x)/(x^2-x-6)= lim[x-->-2]x(x+1)(x+2)/[(x+2)(x-3)] = lim[x-->-2]x(x+1)/(x-3)=-2/5 【例6】lim[x-->1](x^2-6x+8)/(x^2-5x+4)lim[x-->1](x^2-6x+8)/(x^2-5x+4)= lim[x-->1](x-2)(x-4)/[(x-1)(x-4)] = lim[x-->1](x-2)/[(x-1)=∞
【例7】lim[h-->0][(x+k)^3-x^3]/h lim[h-->0][(x+h)^3-x^3]/h = lim[h-->0][(x+h)–x][(x+h)^2+x(x+h)+h^2]/h = lim[h-->0] [(x+h)^2+x(x+h)+h^2] =2x^2 这实际上是为将来的求导数做准备.4.消去零因子(有理化)法,分母极限为零,分子极限也为零,不可分解,但可有理化时使用.可利用平方差、立方差、立方和进行有理化.【例8】lim[x-->0][√1+x^2]-1]/x lim[x-->0][√1+x^2]-1]/x = lim[x-->0][√1+x^2]-1] [√1+x^2]+1]/{x[√1+x^2]+1]} = lim[x-->0][ 1+x^2-1] /{x[√1+x^2]+1]} = lim[x-->0] x / [√1+x^2]+1] =0 【例9】lim[x-->-8][√(1-x)-3]/(2+x^(1/3))lim[x-->-8][√(1-x)-3]/(2+x^(1/3))=lim[x-->-8][√(1-x)-3] [√(1-x)+3] [4-2x^(1/3)+x^(2/3)] ÷{(2+x^(1/3))[4-2x^(1/3)+x^(2/3)] [√(1-x)+3]} =lim[x-->-8](-x-8)[4-2x^(1/3)+x^(2/3)]/{(x+8)[√(1-x)+3]} =lim[x-->-8] [4-2x^(1/3)+x^(2/3)]/[√(1-x)+3] =-2 5.零因子替换法.利用第一个重要极限:lim[x-->0]sinx/x=1,分母极限为零,分子极限也为零,不可分解,不可有理化,但出现或可化为sinx/x时使用.常配合利用三角函数公式.【例10】lim[x-->0]sinax/sinbx lim[x-->0]sinax/sinbx = lim[x-->0]sinax/(ax)*lim[x-->0]bx/sinbx*lim[x-->0]ax/(bx)=1*1*a/b=a/b 【例11】lim[x-->0]sinax/tanbx lim[x-->0]sinax/tanbx = lim[x-->0]sinax/ sinbx*lim[x-->0]cosbx =a/b 6.无穷转换法,分母、分子出现无穷大时使用,常常借用无穷大和无穷小的性质.【例12】lim[x-->∞]sinx/x ∵x-->∞ ∴1/x是无穷小量 ∵|sinx|∞]sinx/x=0 【例13】lim[x-->∞](x^2-1)/(2x^2-x-1)lim[x-->∞](x^2-1)/(2x^2-x-1)= lim[x-->∞](1-1/x^2)/(2-1/x-1/ x^2)=1/2 【例14】lim[n-->∞](1+2+……+n)/(2n^2-n-1)lim[n-->∞](1+2+……+n)/(2n^2-n-1)=lim[n-->∞][n(n+1)/2]/(2n^2-n-1)=lim[n-->∞][(1+1/n)/2]/(2-1/n-1/n^2)=1/4 【例15】lim[x-->∞](2x-3)^20(3x+2)^30/(5x+1)^50 lim[x-->∞](2x-3)^20(3x+2)^30/(5x+1)^50 = lim[x-->∞][(2x-3)/(5x+1)]^20[(3x+2)/(5x+1)]^30 = lim[x-->∞][(2-3/x)/(5+1/ x)]^20[(3+2/ x)/(5+1/ x)]^30 =(2/5)^20(3/5)^30=2^20*3^30/5^50
第四篇:高数_极限
求函
摘要: 本文就关于求函数极限的方法和技巧作了一个比较全面的概括、综合。
关键词:函数极限
引言
在数学分析与微积分学中,极限的概念占有主要的地位并以各种形式出现而贯穿全部内容,因此掌握好极限的求解方法是学习数学分析和微积分的关键一环。本文就关于求函数极限的方法和技巧作一个比较全面的概括、综合,力图在方法的正确灵活运用方面,对读者有所助益。
主要内容
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: limx3x2x22x21
证: 由 x23x2x21x24x4x2
x22x2x2
0 取 则当0x2 时,就有
x23x2x21
由函数极限定义有: 2limx3x2x2x21
2、利用极限的四则运算性质
若 limf(x)A limg(x)B
xx0xx0(I)limf(x)g(x) limf(x)xxlimg(x)AB
0xx0xx0(II)limf(x)g(x)limf(x)limg(x)AB
xx0xx0xx0(III)若 B≠0 则:
limlimf(x)xf(x)0Axxg(x)x0limxxg(x)B
0IV)limcf(x)climf(x)cA(c为常数)
xx0xx0上述性质对于x,x,x时也同样成立
(
例:求 limx3x5x422 2x2解: limx3x523255x2x4=
242
3、约去零因式(此法适用于xx0时,00型例: 求32limxx16x20x37x216x12
x2解:原式=limx33x210x(2x26x20)x2x35x26x(2x210x12)
lim(x2)(x23x10)(x2)(x x225x6)=(x2lim3x10)5)(x2)x2(x25x6)=
xlim(x2(x2)(x3)=x5x37
xlim
24、通分法(适用于型)例: 求 lim(41x24x22x)
解: 原式=lim4(2x)(2x)(2x)
x2=lim(2x)(2x)(2x)
x23
=
=lim12xx214
5、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)limf(x)0
xx0(II)g(x)M(M为正整数)则:limg(x)f(x)0
xx0例: 求 limxsin1x
x0 解: 由 lim0 而 sin1x1
x0x故 原式 =limxsin1x0x0
6、利用无穷小量与无穷大量的关系。
(I)若:limf(x) 则 lim1f(x)0
(II)若: limf(x)0
且
f(x)≠0 lim1f(x)
例: 求下列极限 ① lim1lim1xx5 ②x1x1
则4
解: 由 lim(x5) 故 limx1x5x0
由 lim(x1)0
故
x1lim1x1x1=
7、等价无穷小代换法
设,',,' 都是同一极限过程中的无穷小量,且有:
'' 则 lim~,~,lim'' 存在,= lim'' 也存在,且有lim1cosxxsinx222
例:求极限lim 解: sinx22x0
2~x, 1cosx~(x)222
(x) lim221cosxxsinx222x0=
12222xx
注: 在利用等价无穷小做代换时,一般只在以乘积形式出现时可以互换,若以和、差出现时,不要轻易代换,因为此时经过代换后,往往改变了它的无穷小量之比的“阶数”
8、利用两个重要的极限。
(A)limsinx1(B)lim(11x0xx)xex
但我们经常使用的是它们的变形:
(A')limsin(x)(x)1,((x)0)
(B')lim(11x))(x)(e,((x))例:求下列函数极限
x(1)、lima1(2)、limlncosaxx0xlncosbx
x0x1u,则 xln(1u)ax 解:(1)令a1alna 于是xulnln(1u)又当x0时,u0x故有:lima1lnax0xlimulnau0ln(1u)limlnau0ln(1u)limu01lnauln(1u)u(2)、原式limln[(1(cosax1)]ln[1(cosbx1)]
x0limln[(1(cosax1)]cosbxx0cosax11cosax1 ln[1(cosbx1)]cosbx1limcosbx1x0cosax1
2sin2sinlimx02a2x)2x(bx)222b2xlimxx0(a222sin2sin(b222ba2ax(x)222b
x)
9、利用函数的连续性(适用于求函数在连续点处的极限)。
(i)若f(x)在xx0处连续,则(ii)若f[(x)]是复合函数,又f(u)在ua处连续,则xx0xx0limf(x)f(x0)xx0lim(x)a且xx0
limf((x))f[lim(x)]f(a)例:求下列函数的极限
(1)、limecosx51xln(1x)2xx0
(2)
f(x)ecosx5xln1(x)limx0x
解:由于x0属于初等函数故由函数的连续性定义limecosx51xln(1x)ln(1x)x12x1xln(1x)2的定义域之内。有:f(0)61x0
(2)、由ln(1x)x令x(1x)x故有:limln(1x)x11x0limln(1x)xln(lim(1x)x)lne1x0x010、变量替换法(适用于分子、分母的根指数不相同 的极限类型)特别地有:
llimxkn1x1mlnk m、n、k、l 为正整数。
xm1例:求下列函数极限 ① lim11nmxxx1(m、n N)②lim(2x3)
x1x2x1 解: ①令 t=原式=limt1mnx 则当x1 时 t1,于是
mn1t1tlim(1t)(1ttt(1t)(1ttt22x12)x12m1n1))t12mn
②由于lim(2x3)=lim(1x1x2x1x
令:2x11 则 x111
2ttlim(x2x32x1)x1=lim(1x22x11t)x1=lim(1t)t0111t2
=lim(1t)t0lim(1t)2e1e
t0
11、利用函数极限的存在性定理
定理: 设在x的某空心邻域内恒有 g(x)≤f(x)≤0h(x)且有: limxx0g(x)limh(x)A
xx0 则极限 lim
xx0f(x)
存在, 且有
xx0limf(x)A
xanx例: 求 limx(a>1,n>0)解: 当 x≥1 时,存在唯一的正整数k,使 k ≤x≤k+1 于是当 n>0 时有:
xanx(k1)akakn
kank及
xanxnk11a
又 当x时,k 有 lim(k1)akaknklim(k1)akankk1nka0a0
及 lim nkk1 lim=0 k1a01a0
xlimxanx
12、用左右极限与极限关系(适用于分段函数求分段点处的极限,以及用定义求极限等情形)。定理:函数极限lim左极限lim xx0xx0f(x)存在且等于A的充分必要条件是
A。即有: f(x)及右极限limf(x)都存在且都等于
xx0
limf(x)Alimx)=A xxxxf(x)=limf(00xx012ex,x0例:设f(x)=xx,0x1 求limf(x)及limf(x)xx0x1x2,x1解:limxf(x)lim(12e)1x0x0limx)limxx)limx1)1x0f(x0(xx0(由limx)limx)1x0f(x0f(limf(x)1
x0又limxxf(x)limlim(x1)0x1x1xx1 lim(x)lim21x1fxx1
由f(10)f(10)lim1f(x)不存在x13、罗比塔法则(适用于未定式极限)定理:若
(i)limxxf(x)0,limg(x)00xx0(ii)f与g在xu0(x'0的某空心邻域0)内可导,且g(x)0(iii)limf'(x)xxg'(x)A(A可为实数,也可为或),则
0limf(x)limf'(x)xx0g(x)xxg'(x)A0此定理是对00型而言,对于函数极限的其它类型,均有类似的法则。
注:运用罗比塔法则求极限应注意以下几点:
1、要注意条件,也就是说,在没有化为0,时不可
0求导。
2、应用罗比塔法则,要分别的求分子、分母的导数,而不是求整个分式的导数。
3、要及时化简极限符号后面的分式,在化简以后检查是否仍是未定式,若遇到不是未定式,应立即停止使用罗比塔法则,否则会引起错误。
4、当limf(x)g(x)''xa 不存在时,本法则失效,但并不是说极限不存在,此时求极限须用另外方法。
例: 求下列函数的极限 ①lime(12x)ln(1x)2x12x0 ②lime(12x)12x12lnxxax(a0,x0)
解:①令f(x)=
f(x)e(12x)'x, g(x)= ln(1x)
2, g“'(x)2x1x2
2f(x)e(12x)”x32,g(x)2(1x)(1x)'22
由于但f “f(0)f(0)0,g(0)g(0)0”'
(0)2,g(0)2
从而运用罗比塔法则两次后得到
lime(12x)ln(1x)2x12x0lime(12x)2x1x2x12x0lime(12x)2(1x)(1x)222x32x0221
② 由lim法则有: xlnx,limxxa 故此例属于型,由罗比塔1xlimlnxxalimxaxa1xlim1axax0(a0,x0)
14、利用泰勒公式
对于求某些不定式的极限来说,应用泰勒公式比使用罗比塔法则更为方便,下列为常用的展开式:
1、ex1xx22!x3xnn!o(x)
n2、sinxx3!x2x55!x4(1)n1x2n1(2n1)!no(x2n)
3、cosx12!4!2(1)x2n(2n)!o(x2n1)
4、ln(1x)x
5、(1x)
6、11xx2(1)n1xnno(x)n
n!xo(x)nn1x2(1)2!xnn2(1)(n1)
1xxxo(x)n
上述展开式中的符号o(x)都有:
nlimo(x)x0xn0
例:求lima2xaxx(a0)
x0解:利用泰勒公式,当x0 有
1x1x2o(x)
于是 lima2xax0x
x=a(12xlima1xa)0x
xa1(2x)o(x)11x=1lim2a2ao(x)0x
x(x)=ax(x)1lim2aoxlim2axox0x1
x02a
15、利用拉格朗日中值定理 定理:若函数f满足如下条件:(I)f 在闭区间上连续(II)f 在(a ,b)内可导 则在(a ,b)内至少存在一点,使得f'()f(b)f(a)ba
此式变形可为: f(b)f(a)baf(a(ba))(01)'
例: 求 limxeexsinxx0xsinx
解:令f(x)e 对它应用中值定理得
eexsinxf(x)f(sinx)(xsinx)f(sinx(xsinx))(01)''即: eexsinxxsinx'f(sinx(xsinx))(01)
f(x)e'x连续
'limf(sinx(xsinx))f(0)1
x0从而有: limeexsinxx0xsinx1
16、求代数函数的极限方法(1)有理式的情况,即若: R(x)P(x)Q(x)a0xmna1xm1n1ambnb0xb1x(a00,b00)
(I)当x时,有
mnm1n1limP(x)Q(x)xlima0xa1xambnxb0xb1xa0 mnb00 mn mn
(II)当x0 时有:
①若Q(x②若Q(x③若Q(x0)0 则 lim0P(x)Q(x)x0P(x0)Q(x0)
P(x)Q(x))0 而 P(x0)0 则lim0
x0)0,P(x0)0,则分别考虑若x0)P1(x)s为P(x)0的s重根,即:P(x)(xx0 也为Q(x)0的r重根,即: Q(x)(xx0)Q1(x)r 可得结论如下:
0 , srsr(xx0)P1(x)P1(x0)P(x)limlim , sr xx0Q(x)xx0Q1(x)Q1(x0) ,sr例:求下列函数的极限
①lim(2x3)20(3x2)5030x(2x1)②limx3x2x4x343x1
解: ①分子,分母的最高次方相同,故
lim(2x3)20(3x2)5030x(2x1)3=
220350302330()2
②P(x)x43x2,P(1)0
Q(x)x4x3,Q(1)0
P(x),Q(x)必含有(x-1)之因子,即有1的重根 故有: limx3x2x4x343x1lim(x1)(x2)(x1)(x2x3)222x1limx2x2x32x112
(2)无理式的情况。虽然无理式情况不同于有理式,但求极限方法完全类同,这里就不再一一详述.在这里我主要举例说明有理化的方法求极限。
例:求lim解: limxx(xxxxx)
(xxxxx)
limxxxxxxxx1x1x3xxlim
xxxx1limx11211x
二、多种方法的综合运用
上述介绍了求解极限的基本方法,然而,每一道题目并非只有一种方法。因此我们在解题中要注意各种方法的综合运用的技巧,使得计算大为简化。例:求 lim1cosxxsinx222x0
[解法一]: lim1cosxxsinx222x0
lim2xsinx2222x02xxcosx2xsinxsinx2
limsinx2222x0xcosxsinx
limx22x0cosxsinxx22=1
2注:此法采用罗比塔法则配合使用两个重要极限法。
[解法二]: lim1cosxxsinx222x0=lim2sin2x2x02lim22x0xsinxsinxx2221sinxx22sin2x22122x2
2注:此解法利用“三角和差化积法”配合使用两个重要
极限法。
[解法三]: lim1cosxxsinx222x0lim1cosxxx222x0lim2xsinx4x32x02xsinxlim2x04xx212
注:此解法利用了两个重要极限法配合使用无穷小代换
法以及罗比塔法则
[解法四]:
(x)lim1cosxxsinx222x022lim1cosxx42x0x22sinxlimx024xx22sinx12
注:此解法利用了无穷小代换法配合使用两个重要极限的方法。
[解法五]: 1cosxxsinx2222sinlimx02x2limx02lim2lim242222x0x(x)x0xsinxx2(x2)21x412
注:此解法利用“三角和差化积法”配合使用无穷小代换法。
[解法六]: 令ux 2lim1cosxxsinx222x0limcosu1cosuusinuu0lim12sinusinuucosuu0
limu0cosucosuusinu注:此解法利用变量代换法配合使用罗比塔法则。
[解法七]: lim1cosxxsinx222x0limsinx2222x0xcosxsinxlim11x22x012
tgx注:此解法利用了罗比塔法则配合使用两个重要极限。
(作者: 黄文羊)
第五篇:高数极限
极限分为 一般极限(发散的),还有个数列极限(前者的一种),解决极限的方法如下 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洛必达 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
洛必达 法则分为3种情况
(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!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。(面对非常复杂的函数 可能只需要知道它的范围结果就出来了!)
6夹逼定理(主要对付的是数列极限!)
这个主要是看见极限中的函数是方程相除的形式,放缩和扩大。
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1)
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的极限存在的情况下,xn的极限与xn+1的极限时一样的,应为极限去掉有限项目极限值不变化 10 2 个重要极限的应用。这两个很重要!对第一个而言是X趋近0时候的sinx与x比值。地2个就如果x趋近无穷大 无穷小都有对有对应的形式(地2个实际上是 用于 函数是1的无穷的形式)(当底数是1 的时候要特别注意可能是用地2 个重要极限)当趋近于无穷大时候,不同函数趋近于无穷的速度是不一样的!
x的x次方 快于 x!快于 指数函数 快于 幂数函数 快于 对数函数(画图也能看出速率的快慢)当x趋近无穷的时候 他们的比值的极限一眼就能看出来了换元法 是一种技巧,不会对模一道题目而言就只需要换元,但是换元会夹杂其中13假如要算的话 四则运算法则也算一种方法,当然也是夹杂其中的14当你面对题目实在是没有办法 走投无路的时候可以考虑 转化为定积分。一般是从0到1的形式。
15单调有界的性质对付递推数列时候使用 证明单调性!
16直接使用求导数的定义来求极限,一般都是x趋近于0时候,在分子上f(x加减麽个值)加减f(x)的形式,看见了有特别注意
(当题目中告诉你F(0)=0时候 f(0)导数=0的时候 就是暗示你一定要用导数定义!!)