极限运算法则两个重要极限.doc
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复习旧课:1(无穷小量、无穷大量、无穷小量的性质、无穷小量与无穷大量的关系
导言:前面我们介绍了极限的定义,为了方便计算下面我们介绍极限的运算法则和两个重要的极限
讲述 2,3极限的运算法则
我们先介绍极限的运算2(3(1极限的性质
法则 定理1:(唯一性)如果极限存在,则它只有一个极限。即若limf(x)
证明
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从略。 A,B,,则 limf(x),Alimf(x),B
xlimf(x)定理2 : (有界性)若极限存在,则函数在的某一空心邻f(x)0x,x0
域内有界
limf(x),A定理3 : (局部保号性)如果,并且(或),则A,0A,0x,x以上性质只对0x,x0
的情况加以叙述,其它x在的某一空心邻域内,有(或) 。 f(x),0f(x),00的形式也有类似的结
果。 x推论 若在的某一空心邻域内有(或),且f(x),0f(x),00
limf(x),A,则(或) 。 A,0A,0x,x0
2(3(2极限的运算法则
定理1: 设,,则 limf(x),Alimg(x),B
(1) = lim[f(x),g(x)]limf(x),limg(x),A,B
(2) lim[f(x)g(x)],limf(x)limg(x),A,B
若g(x),C.(常数),则lim[Cf(x)],Climf(x),CA
f(x)limf(x)Alim,,(B,0) (3) g(x)limg(x)B
证明 因为limf(x),Alimg(x),B,,利用2。2定理,它们可以分别写为:
f(x)A,,(x)g(x),B,,(x) =,
,(x),,(x)其中均为无穷小量,则有:
(1) f(x)+g(x)=A+B+[,(x),,(x)]
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由2(2定理知 仍为无穷小量,所以+以A+B为极限. 为多项式 设P(x),(x),,(x)f(x)g(x)
x,x 即=. 当时, lim[f(x),g(x)]limf(x),limg(x),A,B0
limP(x),P(x)容易证明: Q(x),0 00x,x0
P(x)P(x) 因为为多项f(x)0, limx,x0Q(x)Q(x)0式,所以极限值等于在
x处的函数值 02例1 求lim(3x,x,5) x,2
因为为两个多项f(x)2lim(3x,x,5)解 ,15 x,2式商的极限,且在x=1
处分母的极限不为零,2x,2x,3所以极限值等于函数lim例2 求 3x,1x,x,5值。
2x,2x,36 lim解 , 3x,1x,x,55
x,1lim例3 求 x,,1在x=-1处,分母为零,x,1
x,1不能直接计算极限。 lim解 因为,0根据无穷大于无穷小的关系 x,,1 x,1
x,1 lim所以有 ,, x,,1 x,1
注意:求极限时,必须注意每一步的根据,否则会出现错误。
在x=-1处,分母为零,2x,1不能直接计算极限。 lim 例4 求 x,1x,10“”型,先设法 02(x,1)(x,1)x,1 约去非零因子。 limlimlim(x,1),2 解 ,, x,x,11x,1x,1x,1
2x,9 lim 例5 2x,,3x,7x,12
2(x,3)(x,3)x,9x,3 limlimlim,,6 解 ,, 2x,,3x,,3x,,3(x,3)(x,4)x,7x,12x,4
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,3”型,用无穷小 “3x,xlim 例 6 求 ,3x,,x,1量分出法,即分子、分
母同时除以x的最高次1幂。 3,323x,xxlim解 , lim,33x,,x,,1x,1 1,3x
a,0,当m,n,b,0,0, b0mm,1,,,,axax?a ,m01,, 结论: lim0,当mn, ,nn,1x,, ,,,bxbx?bn01,,当mn.,, ,
,,
12 例7 求 ,lim()2x,1 先通分,再计算。 x,1x,1
x,1,2121 解 ,,lim, lim()22x,x,11 2x,1x,x,11
小结: 1(极限运算法则
2(求极限方法
limP(x),P(x) 1)设为多项式,则。 P(x)0x,x0
Q(x),02)、均为多项式,且,则 P(x)Q(x)0
P(x)P(x)0,lim x,x0Q(x)Q(x)0
g(x)lim,,3)若f(x),0,g(x),A,0,则 f(x)
g(x)0lim 4)若 为“”型时,用因式分解找出“零因子”。 f(x)0
a,0,当m,n,b,0,0, b0mm,1,,,,axax?a ,m01,lim0,当m,n, 5)结论: ,nn,1x,, ,,,bxbx?bn01,,当m,n., ,
,,
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6)若有界,则 ,(x),0,f(x)lim,(x)f(x),0
7)若为“”型时,一般是通分或有理化后再处lim[f(x),g(x)],,,
理。
2,4两个重要极限
2(4(1判别极限存在的两个准则
U(x,,)x准则1 (夹逼定理)设函数在的某一邻域内满足 f(x),g(x),h(x)00
g(x),f(x),h(x)
limg(x),limh(x),Alimf(x),A且有极限,则有 x,xx,xx,x000
,,x准则2 如果数列单调有界,则一定存在。 limxnnx,,
2(4(2两个重要极限
一般
xUsinsin1(极限 lim,1lim,1x,0U,0xU
xtan 例8 计算 limx,0证明略 x
xx1x1tansinsin 解 ,?=?lim=1 limlimlimx,0x,0x,0x,0 例8、例9 结果可作 xxcosxxcosx
为公式使用。 1,cosx例9计算 lim2x,0xx2cos12sin x,,22xx,,2x2sinsin2,, ,2cos,111,cosx22lim解 ,,lim lim2,,220x,x,0x,0xx2x,, 可证得此结论。 ,,2,,
2x,, sin,,112 ,,lim ,,xx220,,, 2,,,2,
sin5xlim例10计算 x,0 3x
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sin5x55sin5x解 , limlim,,x,0x,0 3x5x33
fxsin,,()lim,1 结论: f(x),0fx()
和差化积公式 xxsin3,sin例11计算 limx,0 练习: x
xxxxx2cos2sinsinsin3,sincosx,cos3x解 ,x lim,2limcos2,lim,2limlim2x,0x,0x,0x,0x,0xxxx
,4 sinx例12 求 limx,0 tanx
xxxsinxsinsin1解 , limlim(,),lim(,),1x,0x,0x,0xtanxtanxxxtan x
sinx 例13 求 limx,, 因为当时, x,,tanx
,sinxsinxxsin 解 错误做法:,1 limlim(,),lim,1x,,x,,x,,tanx,xtanx
,tsin(t),sinx,sinlim,正确做法:, limlim,,1 t,0x,,t,0tan(,t),tanxttan 一般 1x2(极限 lim(1,),e,,x1xU lim(1,),e,,UUx12lim(1,)例14 计算 1x,,xUlim(1,U),e ,0Ux1111x222 lim(1,)[lim(1,)],e解 , x,,,,xxx
2x21lim(1,),e x,,xx例15 计算 lim(1,2x),x0
112,2xx2 解 , lim(1,2x)lim(1,2x),e,x0x0,
5x例16 计算 lim(1,) ,,x x
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xx,(,5),,555,5,5x55 lim[1()][lim(1,)],e,解,,, lim(1,)x,,,,x,,xxxx
2,xx例 17计算 lim(),,x 3,x
2,x11xxx,3,3解 ,, lim(),lim(1,)lim(1),,,,xxx,, 3,xx,3x,3
11x,33, lim(1,),lim(1,),e,1,ex,,x,, x,3x,3
xln(1,)例18计算 limx,0例18,例19视情况选讲 x
x1ln(1,)解 , lim,ln(1,x)limx,0x,0 xx
11
xx,, limln(1,x)lnlim(1,x),lne,1,,xx00
xe,1lim例19 x,0x
xu,e,1则x,ln(1,u),当x,0时,u,0 解 令 xue,1lim,1lim所以 , u,0x,0,uxln(1)
xsin 小结:? lim,1x,0x
fxsin,,()xtan1,cosx1lim,1 ;,1;, limlim2f(x),0x,0x,0fx()x2x
11xx?; lim(1,x),elim(1,),e,,,0xxx
xxe,1ln(1,)lim,1;,1 lim,0xx,0xx
作业P27——1(3) (6) ,P31——1(1)(6)(9)——2(1)(3)