高等数学教案1-5§1.4 函数的极限
§1( 6 极限运算法则
定理1 有限个无穷小的和也是无穷小(
例如( 当x(0时( x与sin x都是无穷小( x(sin x也是无穷小(
简要证明( 设(及(是当x(x0时的两个无穷小( 则(( (0( ((1(0及(2(0( 使当0(|x(x0|((1时( 有|(|(( ( 当0(|x(x0|((2时( 有|(|(( (
取( (min{(1( (2}( 则当0(|x(x0|((时( 有|(((|(|(|(|(|(2( ( 这说明(((也...
§1.4 函数的极限
§1( 6 极限运算法则
定理1 有限个无穷小的和也是无穷小(
例如( 当x(0时( x与sin x都是无穷小( x(sin x也是无穷小(
简要证明( 设(及(是当x(x0时的两个无穷小( 则(( (0( ((1(0及(2(0( 使当0(|x(x0|((1时( 有|(|(( ( 当0(|x(x0|((2时( 有|(|(( (
取( (min{(1( (2}( 则当0(|x(x0|((时( 有|(((|(|(|(|(|(2( ( 这说明(((也是无穷小(
证明( 考虑两个无穷小的和(
设(及( 是当x(x0时的两个无穷小( 而( (((( (
任意给定的( (0( 因为( 是当x(x0时的无穷小( 对于
(0存在着(1(0( 当0(|x(x0|((1时( 不等式
|(|(
成立( 因为(是当x(x0时的无穷小( 对于
(0存在着(2(0( 当0(|x(x0|((2时( 不等式
|(|(
成立( 取( (min{(1( (2}( 则当0(|x(x0|((时(
|(|(
及|(|(
同时成立( 从而|(|(|(((|(|(|(|(|(
(
(( ( 这就证时了( 也是当x(x0时的无穷小(
定理2 有界函数与无穷小的乘积是无穷小(
简要证明( 设函数u在x0的某一去心邻域{x|0(|x(x0|((1}内有界( 即(M(0( 使当0(|x(x0|((1时( 有|u|(M( 又设( 是当x(x0时的无穷小( 即(( (0( 存在(2 (0( 使当0(|x(x0|((时( 有|(|(( (
取( (min{(1( (2}( 则当0(|x(x0|((时(有
|u((|( M( (
这说明u((也是无穷小(
例如( 当x((时(
是无穷小( arctan x是有界函数( 所以
arctan x也是无穷小(
推论1 常数与无穷小的乘积是无穷小(
推论2 有限个无穷小的乘积也是无穷小(
定理3 如果lim f (x)(A( lim g (x)(B( 那么
(1) lim [f (x)(g(x)] ( lim f (x) (lim g (x) (A ( B (
(2) lim f (x)(g(x) ( lim f (x) ( lim g (x) (A(B (
(3)
(B(0)(
证明(1)( 因为lim f (x)(A( lim g (x)(B ( 根据极限与无穷小的关系( 有
f (x)(A((( g (x)(B(((
其中(及( 为无穷小( 于是
f (x) ( g (x)((A (() ( (B (() ((A ( B) (((( ()(
即f (x) ( g (x)可表示为常数(A ( B)与无穷小((( ()之和( 因此
lim [f (x) ( g (x)] (lim f (x) ( lim g (x) (A ( B (
推论1 如果lim f (x)存在( 而c为常数( 则
lim [c f (x)](c lim f (x)(
推论2 如果lim f (x)存在( 而n是正整数( 则
lim [f (x)]n ([lim f (x)]n(
定理4 设有数列{xn }和{yn }( 如果
(
(
那么
(1)
(
(2)
(
(3)当
(n(1( 2( ( ( ()且B(0时(
(
定理5 如果(x)((x)( 而lim (x)(a ( lim ((x)(b ( 那么a(b (
例1( 求
(
解(
(
讨论( 若
( 则
提示(
(a0x0n(a1x0n(1(( ( ((an(P(x0)(
若
( 则
(
例2( 求
(
解(
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 (
提问( 如下写法是否正确?
EMBED Equation.3 (
EMBED Equation.3 (
例3( 求
(
解(
(
例4( 求
(
解(
(
根据无穷大与无穷小的关系得
(((
提问( 如下写法是否正确?
(
讨论(
有理函数的极限
提示
当
时(
(
当
且
时(
(
当Q(x0)(P(x0)(0时( 先将分子分母的公因式(x(x0)约去(
例5 求
(
解( 先用x3 去除分子及分母( 然后取极限(
(
例6 求
(
解( 先用x3 去除分子及分母( 然后取极限(
(
例7( 求
(
解( 因为
( 所以
(
讨论(
有理函数的极限
提示
例8(
求
(
解( 当x((时( 分子及分母的极限都不存在( 故关于商的极限的运算法则不能应用(
因为
( 是无穷小与有界函数的乘积(
所以
(
定理8(复合函数的极限运算法则) 设函数y(f[g(x)]是由函数y(f(u)与函数u(g(x)复合而成( f[g(x)]在点x0的某去心邻域内有定义( 若
(
( 且在x0的某去心邻域内g(x)(u 0( 则
(
定理8(复合函数的极限运算法则) 设函数y(f[g(x)]是由函数y(f(u)与函数u(g(x)复合而成( f[g(x)]在点x0的某去心邻域内有定义( 若g(x)(u0(x(x0)( f(u)(A(u(u0)( 且在x0的某去心邻域内g(x)(u0( 则
(
简要证明 设在{x|0(|x(x0|((0}内g(x)(u0(
要证(( (0( (((0( 当0(|x(x0|(( 时( 有|f[g(x)](A|(( (
因为f(u)(A(u(u0)( 所以(( (0( (((0( 当0(|u(u0|((时( 有|f(u)(A|(( (
又g(x)(u0(x(x0)( 所以对上述((0( ((1(0( 当0(|x(x0|((1时( 有|g(x)(u0|(((
取((min{(0( (1}( 则当0(|x(x0|((时( 0<|g(x)(u0|((( 从而
|f[g(x)](A|(|f(u)(A|(( (
注(
把定理中
换成
或
(
而把
换成
可类似结果(
把定理中g(x)(u0(x(x0)换成g(x)(((x(x0)或g(x)(((x(()(
而把f(u)(A(u(u0)换成f(u)(A(u(()可类似结果(
例如
例9 求
(
解
是由
与
复合而成的(
因为
( 所以
(
5
_1096091625.unknown
_1096091642.unknown
_1096091651.unknown
_1096091655.unknown
_1096091660.unknown
_1096091662.unknown
_1096092570.unknown
_1096092822.unknown
_1096491273.unknown
_1096092605.unknown
_1096092566.unknown
_1096092483.unknown
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