高等数学求极限的常用
方法
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(附例题和详解)
高等数学求极限的14种方法
一、极限的定义
1.极限的保号性很重要:设
(i)若A?0,则有??0,使得当0?|x?x0|??时,f(x)?0; (ii)若有??0,使得当0?|x?x0|??时,f(x)?0,则A?0。
限是否存在在:
(i)数列?xn?a的 (ii)limf(x)lim
f(x)?A,
x?? (iii)
f(x)? (iv)单调有界准则
(v (vi)柯西收必要条件是:
???0,?1.2.洛必达(L’ x趋近告诉f(x)、g(x),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。洛必达法则分为3种情况:
”“”时候直接用 0?
(ii)“0??”“???”,应为无穷大和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,就能变成(i)中的形式了。即f(x)g(x)?f(x)或f(x)g(x)?g(x);g(x)f(x)
f(x)?g(x)?111
g(x)f(x)f(x)g(x)
(iii)“0”“1”“?”对于幂指
函数
excel方差函数excelsd函数已知函数 2 f x m x mx m 2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载
,方法主要是取指数还取对数的方法,即这样就能把幂上的函数移下来了,变成“0??”型未定式。
f(x)g(x)?e
g(x)lnf(x)
3.泰勒公式(含有e的时候,含有正余弦的加减的时候)
x2xne?x
e?1?x?????xn?1 ;
2!n!(n?1)!
x3x5x2m?1cos?x2m?3m
sinx?x?????(?1)?(?1)m?1x
3!5!(2m?1)!(2m?3)!
2mx2x4cos?x2m?2mx cos=1?
????(?1)?(?1)m?1x2!4!(2m)!(2m?2)!n
x2x3xn?1n?1xn
4.5.6.1)设a?b?c?0,
xn? (2)求
?111?
?????n2(n?1)2
(2n)2???
111111????2?2???2?,以及22
n(n?1)(2n)nnn
解:由0?1?
0?lim
?0可知,原式=0 n
(3)求lim?
?1?11
? ?????2?22
n?2n?n??n?1
111111111n
????1??????????nnnn?2n2?1n2?nn2?nn2?nn2?nn2?n
解:由,以及
7.数列极限中等比等差数列公式应用(等比数列的公比q绝对值要小于1)。例如:
lim1?lim
?1得,原式=1
lim?1?2x?3x
???nxn?1 (|x|?1)。提示:先利用错位相减得方法对括号内的式子求和。
8.数列极限中各项的拆分相加(可以使用待定系数法来拆分化简数列)。例如:
=1?????????lim?1?n?1)??1 lim??1?2?2?3???n(n?1)??lim?n?1)???223???
?111??111?
n??n??
9.利用xx与xn?1极限相同求极限。例如:
(1)已知
a1?2,an?1?2?1,且已知liman存在,求该极限值。 A=1+2
(2 xk?xk?1?2。所以,
A2?A?2?0。
? 10. (i11.n快于n!,n!快12.换元法。这是一种技巧,对一道题目而言,不一定就只需要换元,但是换元会夹杂其中。例如:求极限
arccosx?
。解:设t?arccosx??,则x?0时,t?0,且x?cos(t??)??sint。
22sin2x2x
sin2x
arccosx?
arccosx?
?2sint2
111?。由于113.利用定积分求数列极限。例如:求极限lim?,所以???????
in?in?2n?n?n???n?11?
??????lim?n?n?lim?n?1n?2
?111?
?121???1?1?ln2 ??
?n?1x?
1???1?nn??
14.利用导数的定义求“0”型未定式极限。一般都是x?0时候,分子上是“f(a?x)?f(a)”的形式,看见了这
种形式要注意记得利用导数的定义。(当题目中告诉你f(a)?m告诉函数在具体某一点的导数值时,基本上就是暗示一定要用导数定义)
f(a)?0,f(a)
??1??fa???
??n??? 存在,求lim?
fa?n?????n
解:原式=
limn??
高等数学求极限的14种方法
一、极限的定义
1.极限的保号性很重要:设
(i)若A?0,则有??0,使得当0?|x?x0|??时,f(x)?0; (ii)若有??0,使得当0?|x?x0|??时,f(x)?0,则A?0。
限是否存在在:
(i)数列?xn?a的 (ii)limf(x)lim
f(x)?A,
x?? (iii)
f(x)? (iv)单调有界准则
(v (vi)柯西收必要条件是:
???0,?1.2.洛必达(L’ x趋近告诉f(x)、g(x),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。洛必达法则分为3种情况:
”“”时候直接用 0?
(ii)“0??”“???”,应为无穷大和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,就能变成(i)中的形式了。即f(x)g(x)?f(x)或f(x)g(x)?g(x);g(x)f(x)
f(x)?g(x)?111
g(x)f(x)f(x)g(x)
(iii)“0”“1”“?”对于幂指函数,方法主要是取指数还取对数的方法,即这样就能把幂上的函数移下来了,变成“0??”型未定式。
f(x)g(x)?e
g(x)lnf(x)
3.泰勒公式(含有e的时候,含有正余弦的加减的时候)
x2xne?x
e?1?x?????xn?1 ;
2!n!(n?1)!
x3x5x2m?1cos?x2m?3m
sinx?x?????(?1)?(?1)m?1x
3!5!(2m?1)!(2m?3)!
2mx2x4cos?x2m?2mx cos=1?
????(?1)?(?1)m?1x2!4!(2m)!(2m?2)!n
x2x3xn?1n?1xn
4.5.6.1)设a?b?c?0,
xn? (2)求
?111?
?????n2(n?1)2
(2n)2???
111111????2?2???2?,以及22
n(n?1)(2n)nnn
解:由0?1?
0?lim
?0可知,原式=0 n
(3)求lim?
?1?11
? ?????2?22
n?2n?n??n?1
111111111n
????1??????????nnnn?2n2?1n2?nn2?nn2?nn2?nn2?n
解:由,以及
7.数列极限中等比等差数列公式应用(等比数列的公比q绝对值要小于1)。例如:
lim1?lim
?1得,原式=1
lim?1?2x?3x
???nxn?1 (|x|?1)。提示:先利用错位相减得方法对括号内的式子求和。
8.数列极限中各项的拆分相加(可以使用待定系数法来拆分化简数列)。例如:
=1?????????lim?1?n?1)??1 lim??1?2?2?3???n(n?1)??lim?n?1)???223???
?111??111?
n??n??
9.利用xx与xn?1极限相同求极限。例如:
(1)已知
a1?2,an?1?2?1,且已知liman存在,求该极限值。 A=1+2
(2 xk?xk?1?2。所以,
A2?A?2?0。
? 10. (i11.n快于n!,n!快12.换元法。这是一种技巧,对一道题目而言,不一定就只需要换元,但是换元会夹杂其中。例如:求极限
arccosx?
。解:设t?arccosx??,则x?0时,t?0,且x?cos(t??)??sint。
22sin2x2x
sin2x
arccosx?
arccosx?
?2sint2
111?。由于113.利用定积分求数列极限。例如:求极限lim?,所以???????
in?in?2n?n?n???n?11?
??????lim?n?n?lim?n?1n?2
?111?
?121???1?1?ln2 ??
?n?1x?
1???1?nn??
14.利用导数的定义求“0”型未定式极限。一般都是x?0时候,分子上是“f(a?x)?f(a)”的形式,看见了这
种形式要注意记得利用导数的定义。(当题目中告诉你f(a)?m告诉函数在具体某一点的导数值时,基本上就是暗示一定要用导数定义)
f(a)?0,f(a)
??1??fa???
??n??? 存在,求lim?
fa?n?????n
解:原式=
limn??