(1)||||11-+-≤-n n n n x x r x x (2)||||1A x r A x n n -≤-+
那么数列{}n x 必收敛。在(2)条款之下,A x n n =∞
→lim
。 推论1:设()x f 是[]b a ,上的压缩映射且[]()[]b a b a f ,,?,则()x f 在
[]b a ,上存在唯一的不动点c 。
推论2:设()x f 在[]b a ,上连续,在()b a ,内可导,且存在10<≤k ,
对()b a x ,∈?使得()k x f ≤',则()x f 是[]b a ,上的压缩映射。
例11 设()1
2
-+=
x x x f ,数列{}n x 由如下递推公式定义:()()...2,1,0,,110===+n x f x x n n 。求证:2lim =∞
→n n x 。
证明 由10=x ,()...2,1,0,11
1
1121=≥++=++=+n x x x x n n n n ① ()()()12
1
|11|||2≥≤
+-
='x x x f 当。 ()()()||||||||111--+-?'=-=-∴n n n n n n x x f x f x f x x ξ ||2
11--≤n n x x
则数列{}n x 为压缩数列,l x n n =∴∞
→lim
,则由①得 2,1
2
2=++=
l l l l 即, ()2lim 22=-==∴∞
→n n x l l ,此即舍去或。 例12 设4
1...,,...,,121>+=+==+a x a x a a x a x n n 。试证数列{}n x 收敛并求极限。
解 考察函数()[)∞+∈+=,0,x x a x f ,且在[]∞+,0上有, ()121
21<≤+=
'a
x a x f
因此()x f 在[)∞+,0是压缩的。[)()n n x f x a x =+∞∈=+11,,0。由压缩映射原理,数列{}n x 收敛且极限为方程()x a x f x +==的解,解之得:
2
411lim
a
x n n +==∞
→。 (3)、求形如()n n x f x =+1数列的极限
例13 设n
n x k
x +=
+11,其中k 与1x 为正数,则数列{}n x 收敛于k x x =+2的正根。
解 因为1x ,0>k ,所以对一切n 有k x n <<0,则数列{}n x 是一有界数列,但非单调,事实上,若01<--n n x x ,则
()()()
011111>++-=
---+n n n n n n x x x x k x x ,考察 ()()()
|11|
||111--+++-=-n n n n n n x x x x k x x 由于()()()k x x x x n n n n +=++>++--1111111,故
||1...||1||121
11x x k k x x k k x x n n n n n -?
?
?
??+<<-+<---+
∑∞
=+-1
1
||n n n x x
收敛,从而数列{}n x 收敛,由于0>n x ,则0lim 0≥=∞
→x x n n ,在
等式n
n x k x +=
+11两边取极限,得k x x =+02
0,故0x 是方程k x x =+2的正根。 (4)、根据递推关系写出通项公式,进而求数列极限
例14 设()n
x n x x b x a x n
n n 212,,1110-+===-+,求n n x ∞→lim 。
解 由递推关系 ()1121
-+--=-n n n n x x n
x x 得
()()
()2111121
2121---+--?
=--=-n n n n n n x x n n x x n
x x
()()()012
1221
1...x x n n n
-???-?-==
()()01
!
1
21x x n n
n -?-=
于是有
()()()()()()
1010112011110112
1
...!11
2
1!
121x x x x x x x x x x n x x x x
n x x n n n n n n n
n -=---=---?
-=--?-=----+
可得
()()
()()()
a b e a b k a x x x n x x k k k
n n n n
n -=-?-=--???
????-++?-?+-=--
∞
=+∞→+∑21
1013201!1211lim !121...!
3121!2121211
故 ()a b e a x n n -+=-
∞
→2
1lim (5)、利用定积分定义求数列极限
由定积分的定义我们知道,定积分是某一个和式的极限。如果关于n 的某一和数可以表示一积分和形式,则可利用定积分的值求出这一和数的极限值,而要利用定积分求极限,其关键在于将和数化成某一积分和的形式。 例15 求??? ?
?++++++∞→n n n n n 1...2111lim 解
∑=?
+=?
???
??????++
++++=++++++n k n n
k n n n n n n
n n n 111111 (21111111)
(2111)
令()10,11
≤≤+=
x x
x f ,则由定积分定义知 n n
k dx x n
k n 111lim 1111
?+
=+∑?=∞→ ② 又2ln 11
1
=+?dx x
③ 由①②③得2ln 1...2111lim =???
?
?++++++∞→n n n n n (6)、利用级数收敛的必要条件求极限
若级数∑∞
=0n n u 收敛,则当n 无限增大时,它的一般项n u 必趋
近于零:0lim =∞
→n n
u 。所以,若把所求之数列视为一个级数的通项,如果能判别此级数收敛,则此数列之极限必为零。
例16 试证数列()()
()......3,2,11385210131211=-????????+????????=n n n x n 有极限并求此极限
证明 当11
310
6<-+≥n n n 时,可证
。 故{}n x 当6>n 时为单调减小,且有下界大于0,故n n x ∞
→l i m 存在。 再考虑正项级数131
2311lim lim
,11
<=++=∞→+∞→∞
=∑n n x x x n n
n n n n 因为, 由此可知级数∑∞
=1
n n x 收敛,所以0lim
=∞
→n n x 。 (7)、利用e n n
n =??
?
??+∞
→11lim 来求数列极限 用这种方法有一定的局限性,因为它要求所求数列和这种形式有
一定的形似性。一般对于∞1型的数列()∞→??
? ??+n n n
11的极限求法,或
推广成求数列极限()()()
()
n u n u n u 11lim +∞
→。仍有很大的方便性。
例17 求下列极限(1)n
n n ??? ??-∞→11lim ;(2)n
n n ??
?
??+∞
→211lim 。 解 (1)n
n n ??? ??-∞
→11lim ??
????
?
?????????? ??
-+???? ??-+=??? ??-=-∞→∞→1111111lim 1lim 1n n n n n n n n e n n n n 1
111111lim 1
1
=???
???????? ??-+???? ??-+=
-∞→ (2)设21
1n
a n +=则0>n a ,01lim >=∞→n n
n n ??? ?
?+
∞
→211lim 111lim 11lim 2
2212=??
? ??
+=??? ??
+=∞
→?∞→n n n n
n n n n 。
(8)、利用函数的归结原则来求数列的不定式极限
对于数列的不定式极限,可利用函数极限的归结原则,通过先求相应形式的函数极限而得到结果。归结原则有时称海涅定理,它是说:
设f 在()'00;δx U 内有定义,()x f x
x 0
lim
→ 存在的充要条件是:对任何含于()
'00;δx U 且以0x 为极限的数列{n x },极限()n n x f ∞
→lim 都存在且相等。
例18 求数列极限n
n n n ??
?
??++∞
→2111lim 。 解 先求函数极限x
x x x ??
?
??+++∞
→2111lim 取对数后的极限为 ()
x
x x x x x x x x 1ln 1ln lim 111ln lim 222-++=??
?
??+++∞→+∞→ 112lim 1
2
112lim 2222=+++=--+++=+∞→+∞→x x x x x
x x x x x x ,
所以由归结原则可得
e x x n n x
x n n =??
?
??++=??? ??+++∞→∞
→22111lim 111lim 。 (9)、使用洛必达法则求数列极限
因为数列中的n 表示自然数,它不是连续变量。所以数列没有导数。从而不能直接用洛必达法则求解数列极限。首先把数列极限转化为函数极限,然后利用归结原则求数列极限。
例19 求极限???
?
??-∞→1lim 1n n e n 。 解 先求2
1
211
11lim 11lim 1lim x
e x x e e x x
x x
x x x --=-=???? ??-+∞→+∞→+∞→ 1lim 01===+∞
→e e x
x 所以 ???
? ??-∞→1lim 1n n e n =1。 (10)、利用子序列的极限与函数的极限等值定理,求数列极限
将序列中的自然数n 换成连续变量x ,求出形式相同的函数的极限,即得数列的极限。
例20 求下列极限:(1)()1lim -∞
→n n n n ;(2)2
1sin lim n n n n ??
? ?
?
∞
→。 解:(1)()2
1
11lim 1lim
-+∞
→+∞→-=-x x x x x
x x n
23
22ln 12
1ln 12
11ln 1
lim
1
lim
-+∞
→-+∞
→-?
?? ??+-=-=x x x x e x
e
x x
x x x
x
()02lim
21lim
22
11==-=+∞
→+∞
→x
x
inx e
x inx x
x
所以()1lim -∞
→n n n n 0= (2)2
211sin 1lim 1sin lim x x x x x
x x x ??
??
?
???? ?
?-+=??
? ?
?
+∞→+∞→, 30201
2sin lim 1
sin 1
lim 11sin lim u u u u u u x x x u u x
u x -=-=??
? ??-++→→=
+∞→令 61
6sin lim 31cos lim
02
0-=-=-=++→→u u u u u u 。
6
1
2
1sin lim -+∞→=??? ?
?
e x x x x ,
故 2
1sin lim n n n n ???
?
?∞→6
1-=e
。
(11)、利用上、下极限来求数列的极限
我们可以这样理解:如果在实数数列{n x }(或变量n x )中,存在收敛于数a (有限数,∞+,∞-)的子数列{k
n x },而且数列{n x }
中其他任何收敛数列收敛到不大于(不小于)a 的数,那么数a 称为
数列{n x }的上极限(下极限)。记作??
? ?
?n n x x lim lim 或()n n x x inf lim sup lim 。
数列n x 只能有一个上极限(下极限)。上、下极限运算有下列简单性质:
(1) 若n n y x ≤,则n n n n y x ∞
→∞→≤lim lim
,;lim lim n n n n y x ∞
→∞
→≤ (2) 若{n x }、{n y }的上、下极限的存在有限,则 ()n n n n n n n n n n n y x y x y x ∞
→∞
→∞
→∞
→∞
→+≤+≤+lim lim lim lim lim
()n n n n n n n n n n n y x y x y x ∞
→∞
→∞
→∞
→∞
→+≤+≤+lim lim lim lim lim ,又若0,≥n n y x ,则
()n n n n n n n n n n n y x y x y x ∞
→∞
→∞
→∞
→∞
→≤≤lim lim lim lim lim ;
(3)若n n x ∞
→lim 存在有限,则对任何{n y }有()n n n n n n n y x y x ∞
→∞→∞→+=+lim lim lim , ()n n n n n n n y x y x ∞
→∞→∞→=lim lim lim
()0≥n x 定理 A x n n =∞
→lim (有限或无穷大)A x x n n n n ==?∞
→∞
→lim lim 利用本定理证明数列极限存在的方法通常是根据条件证明
n n n n x x ∞
→∞
→≤lim lim 。
例21 设非负实数列{}n a 中任何两项都满足不等式m n m n a a a ≤+求证序列{n n a }当∞→n 时有有限极限。
证 若{}n a 中有某个0=p a 。则由00=?≤+m m p a a 可知对任何p n ≥。
恒有,0=n a 从而0l i m =∞
→n n n a 。故不妨设()n a n ?>0,令n n a b ln =,则n m n m b b b +≤+。固定自然数p ,对任一自然数n ,令r mp n +=,
p r <≤0,则r p r m p n b mb b b +≤=+
r
mp b r mp mb n b r
p n ++
+≤ 所以 p
b n b p
n n ≤∞→lim 。
由上式知,n
b n
n ∞
→lim
是一个有限数或者∞-,在上式中令∞→p 两边去取下极限,得 p
b n b p p n
n ∞→∞→≤lim lim 则n b n b n n n n ∞→∞→=lim lim 所以n b n
n ∞→lim 存在有限或者等于∞-,从而n b
n n n n n
e a ∞
→∞→=lim lim 存在有限。 (12)、利用幂级数的和函数求数列极限
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,此时常常可以辅助性地构造一个函数项级数(通常是幂级数,有时是傅立叶级数)使得要求的极限恰好是该函数
高等数学求极限的常用方法
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 A x f x x =→)(lim 0 , (i )若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (ii )若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。 2.极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。要特别注意判定极限是否存在在: (i )数列{} 的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ” (ii )A x x f x A x f x =+∞ →=-∞ →?=∞ →lim lim lim )()( (iii) A x x x x A x f x x =→=→?=→+ - lim lim lim 0 )( (iv)单调有界准则 (v )两边夹挤准则(夹逼定理/夹逼原理) (vi )柯西收敛准则(不需要掌握)。极限 ) (lim 0 x f x x →存在的充分必要条件是: εδεδ<-∈>?>?|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当 二.解决极限的方法如下: 1.等价无穷小代换。只能在乘除.. 时候使用。例题略。 2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法) 它的使用有严格的使用前提。首先必须是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,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉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: (i )“ 00”“∞ ∞ ”时候直接用 (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)(1)()()()(1)()()(x f x g x g x f x g x f x g x f ==或;) ()(1 )(1 )(1 )()(x g x f x f x g x g x f -=- (iii)“00”“∞1”“0 ∞”对于幂指函数,方法主要是取指数还取对数的方法,即e x f x g x g x f ) (ln )()()(=, 这样就能把幂上的函数移下来了,变成“∞?0”型未定式。 3.泰勒公式(含有x e 的时候,含有正余弦的加减的时候)
关于计算极限的几种方法
目录 摘要 (1) 引言 (2) 一.利用导数定义求极限 (2) 二.利用中值定理求极限 (2) 三.利用定积分定义求极限 (3) 四.利用施笃兹公式 (4)
五.利用泰勒公式 (5) 六.级数法 (5) 七.结论 (6) 参考文献 (6)
内容摘要
引言: 极限是分析数学中最基本的概念之一,用以描述变量在一定的变化过程中的终极状态。早在中国古代,极限的朴素思想和应用就已在文献中有记载。例如,3世纪中国数学家刘徽的割圆术,就是用圆内接正多边形周长的极限是圆周长这一思想来近似地计算圆周率 的。随着微积分学的诞生,极限作为数学中的一个概念也就明确提出。但最初提出的这一概念是含糊不清的,因此在数学界引起不少争论甚至怀疑。直到19世纪,由A.-L.柯西、K. (T.W.)外尔斯特拉斯等人的工作,才将其置于严密的理论基础之上,从而得到举世一致的公认。 数学分析中的基本概念的表述,都可以用极限来描述。如函数()x f y =在 0x x =处导数的定义,定积分的定义,偏导数的定义,二重积分,三重积分的定义,无穷级数收敛的定义,都是用极限来定义的。极限是研究数学分析的基本公具。极限是贯穿数学分析的一条主线。 一.利用导数定义求极限 据文[]1定理1导数的定义:函数)(x f 在0x 附近有定义,对于任意的x ?, 则)()(00x f x x f y -?+=? 如果x x f x x f x x ?-?+=→?→? ) ()(lim lim 000 0存在,则此极限值就 称函数)(x f 在点0x 的导数记为 )('0x f .即x x f x x f x f x ?-?+=→?) ()(lim )('0000在这 种方法的运用过程中。首先要选好)(x f ,然后把所求极限。表示成)(x f 在定点0x 的导数。 例1:求a x x a a x x a a a a x --→lim 解:原式0)(lim lim 1lim 0---?=---=-→→→a x x a a x a a x a x x a a a x x a a a a x a a a a a x x a x x ,令a x x a y -=, 当a x →时,0→y ,故原式a a a a a a a y y a ln |)'(0=?== 一般地,能直接运用导数定义求的极限就直接用导数定义来求,值得注意的是许
高等数学求极限的14种方法(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】 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 A x f x x =→)(lim 0 , (1)若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (2)若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。 2. 极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。 要特别注意判定极限是否存在在: (1)数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。常用的是其推论,即 “一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ” (2)A x x f x A x f x =+∞ →=-∞ →?=∞ →lim lim lim )()( (3) A x x x x A x f x x =→=→?=→+ - lim lim lim 0 )( (4) 单调有界准则 (5)两边夹挤准 (夹逼定理/夹逼原理) (6) 柯西收敛准则(不需要掌握)。极限)(lim 0 x f x x →存在的充分必要条件。是: εδεδ<-∈>?>?|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当 二.解决极限的方法如下: 1.等价无穷小代换。只能在乘除.. 时候使用。例题略。 2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法) 它的使用有严格的使用前提。首先必须是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,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉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: (1)“0 0”“∞ ∞”时候直接用 (2)“∞?0”“∞-∞”,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成
函数极限的十种求法
函数极限的十种求法 信科2班江星雨20140202250 函数极限可以分成而运用ε-δ定义更多的见诸于已知极限值的证明题中。掌握这类证明对初学者深刻理解运用极限定义大有裨益。以的极限为例,f(x) 在点以A为极限的定义是:对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数,使得当x满足不等式时,对应的f(x)函数值都满足不等式:,那么常数A就叫做函数f(x)当x→x。时的极限。 1.利用极限的四则运算法则: 极限四则运算法则的条件是充分而非必要的,因此,利用极限四则运算法则求函数极限时,必须对所给的函数逐一进行验证它是否满足极限四则运算法则条件,满足条件者。方能利用极限四则运算法则进行求之。不满足条件者,不能直接利用极限四则运算法则求之。但是,井非不满足极限四则运算法则条件的函数就没有极限,而是需将函数进行恒等变形,使其符合条件后,再利用极限四则运算法则求之。而对函数进行恒等变形时,通常运用一些技巧如拆项、分子分母同时约去零因子、分子分母有理化、通分、变量替换等等。例 1 求lim( x 2 ? 3x + 5). x→ 2 解:lim( x 2 ? 3x + 5) = lim x 2 ? lim 3x + lim 5 = (lim x) 2 ? 3 lim x + lim 5 = 2 2 ? 3 ? 2 + 5 = 3. x→2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →2 x →2 2.利用洛必达法则 洛必达(L 'Hopital)法则是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.简单讲就是,在求一个含分式的函数的极限时,分别对分子和分母求导,在求极限,和原函数的极限是一样的。一般用在求导后为零比零或无穷比无穷的类型。 利用洛必达求极限应注意以下几点: 设函数f(x)和F(x)满足下列条件: (1)x→a时,lim f(x)=0,lim F(x)=0; (2)在点a的某去心邻域内f(x)与F(x)都可导,且F(x)的导数不等于0; (3)x→a时,lim(f'(x)/F'(x))存在或为无穷大 则x→a时,lim(f(x)/F(x))=lim(f'(x)/F'(x)) 例1: 1-cosx = 1-{1-2[sin(x/2)]^2} = 2[sin(x/2)]^2 xsinx = 2xsin(x/2)cos(x/2) 原式= lim 2[sin(x/2)]^2 / [2xsin(x/2)cos(x/2)] = tgx / x 对分子分母同时求导(洛必达法则) (tgx)' = 1 / (cosx)^2 (x)' = 1 原式= lim 1/(cosx)^2 当x --> 0 时,cosx ---> 1 原式= 1 3.利用两个重要极限: 应用第一重要极限时,必须同时满足两个条件: ①分子、分母为无穷小,即极限为0 ; ②分子上取正弦的角必须与分母一样。 应用第二重要极限时,必须同时满足四个条件:
求数列极限的方法总结
求数列极限的方法总结 万学教育 海文考研 教学与研究中心 贺财宝 极限是考研数学每年必考的内容,在客观题和主观题中都有可能会涉及到平均每年直接考查所占的分值在10分左右,而事实上,由于这一部分内容的基础性,每年间接考查或与其他章节结合出题的比重也很大.极限的计算是核心考点,考题所占比重最大.熟练掌握求解极限的方法是得高分的关键. 极限无外乎出这三个题型:求数列极限、求函数极限、已知极限求待定参数. 熟练掌握求解极限的方法是的高分地关键, 极限的运算法则必须遵从,两个极限都存在才可以进行极限的运算,如果有一个不存在就无法进行运算.以下我们就极限的内容简单总结下. 极限的计算常用方法:四则运算、洛必达法则、等价无穷小代换、两个重要极限、利用泰勒公式求极限、夹逼定理、利用定积分求极限、单调有界收敛定理、利用连续性求极限等方法. 四则运算、洛必达法则、等价无穷小代换、两个重要极限是常用方法,在基础阶段的学习中是重点,考生应该已经非常熟悉,进入强化复习阶段这些内容还应继续练习达到熟练的程度;在强化复习阶段考生会遇到一些较为复杂的极限计算,此时运用泰勒公式代替洛必达法则来求极限会简化计算,熟记一些常见的麦克劳林公式往往可以达到事半功倍之效; 夹逼定理、利用定积分定义常常用来计算某些和式的极限,如果最大的分母和最小的分母相除的极限等于1,则使用夹逼定理进行计算,如果最大的分母和最小的分母相除的极限不等于1,则凑成定积分的定义的形式进行计算;单调有界收敛定理可用来证明数列极限存在,并求递归数列的极限. 与极限计算相关知识点包括:1、连续、间断点以及间断点的分类:判断间断点类型的基础是求函数在间断点处的左右极限;2、可导和可微,分段函数在分段点处的导数或可导性,一律通过导数定义直接计算或检验0()f x '存在的定义是极限000(+)-()lim x f x x f x x ???→ 存在;3、渐近线,(垂直、水平或斜渐近线);4、多元函数积分学,二重极限的讨论计算难度较大,常考查证明极限不存在. 下面我们重点讲一下数列极限的典型方法. 重要题型及点拨 1.求数列极限 求数列极限可以归纳为以下三种形式. ★抽象数列求极限 这类题一般以选择题的形式出现, 因此可以通过举反例来排除. 此外,也可以按照定义、基本性质及运算法则直接验证. ★求具体数列的极限,可以参考以下几种方法: a.利用单调有界必收敛准则求数列极限.
数列极限求法及其应用-毕业论文
数 列 极 限 的 求 法 及 其 应 用 2012年 9 月 28 日
容提要 数列极限可用N ε-语言和A N -语言进行准确定义,本文主要讲述数列极限的不同求法,例如:极限定义求法、极限运算法则法、夹逼准则求法、单调有界定理求法、函数极限法、定积分定义法、Stoltz 公式法、几何算术平均收敛公式法、级数法、收缩法等等.我们还会发现同一数列极限可用不同方法来求. 最后我们还简要介绍了数列极限在现实生活中的应用,如几何中推算圆面积,求方程的数值解,研究市场经营的稳定性及购房按揭贷款分期偿还问题.通过这些应用使我们对数列极限有一个更系统立体的了解. 关键词 ε-定义;夹逼准则;Stoltz公式;函数极限 N
On the Solutions and the Applications as to the Sequence Limit Name: Yang NO. 07 The guidance of teachers: Dong Titles: Lecturer Abstract The limit of a sequence can be accurately defined by N ε-language and A N - language. This paper mainly describes different solutions to finding sequence limit, for example, definition of sequence limit method, fundamental operations of sequence limit method, squeezing law method, the monotone convergence theorem method, function limits method, definite integrals definition method, Stoltz formula method, geomeric and arithmetic convergence formula method, series method, contraction method, etc. We'll also find that different methods can be used to solve the same limit. Finally, we also briefly introduce the applications of sequence limit in real life, such as, infering the area of a circle in geometry, finding the numerial solution of equations, studying the stability of the market operation and the amortization problems of purchase mortgage loans.
极限计算方法总结(简洁版)
极限计算方法总结(简洁版) 一、极限定义、运算法则和一些结果 1.定义:(各种类型的极限的严格定义参见《高等数学》函授教材,这里不一一叙述)。 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的极限严格定义证明,例如:)0,(0lim ≠=∞→a b a an b n 为常数且;5)13(lim 2=-→x x ;? ??≥<=∞→时当不存在,时当,1||1||0lim q q q n n ; 等等 (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运用,而不需再用极限严格定义证明。 2.极限运算法则 定理1 已知 )(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有 (1) B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3))0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。 3.两个重要极限 (1) 1sin lim 0=→x x x (2) e x x x =+→1 )1(lim ; e x x x =+∞→)11(l i m 说明: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, 作者简介:靳一东,男,(1964—),副教授。 例如:133sin lim 0=→x x x ,e x x x =--→21 0) 21(lim ,e x x x =+∞ →3 )31(lim ;等等。 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0)。 定理3 当0→x 时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有: x ~x sin ~x tan ~x arcsin ~x arctan ~)1ln(x +~1-x e 。 说明:当上面每个函数中的自变量x 换成)(x g 时(0)(→x g ),仍有上面的等价 关系成立,例如:当0→x 时, 13-x e ~ x 3 ;)1ln(2x - ~ 2x -。 定理4 如果函数 )(),(),(),(11x g x f x g x f 都是0x x →时的无穷小,且)(x f ~)(1x f ,)(x g ~
求极限方法总结
求极限方法总结 为什么第一章如此重要? 各个章节本质上都是极限,是以函数的形式表现出来的,所以也具有函数的性质。函数的性质表现在各个方面 首先对极限的总结如下: 极限的保号性很重要就是说在一定区间内函数的正负与极限一致 1 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:我能列出来的全部列出来了你还能有补充么? 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落笔他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gx, 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 落笔他法则分为3中情况 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 30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 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 11 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 12 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
极限的求解方法
求函数极限的方法和技巧 1、运用极限的定义 2、利用极限的四则运算性质 若 A x f x x =→)(lim 0 B x g x x =→)(lim 0 (I)[]=±→)()(lim 0x g x f x x )(lim 0x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0 (II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ?=?=?→→→)(lim )(lim )()(lim 0 00 (III)若 B ≠0 则: (IV )cA x f c x f c x x x x =?=?→→)(lim )(lim 0 0 (c 为常数) 上述性质对于时也同样成立-∞→+∞→∞→x x x ,, 3、约去零因式(此法适用于型时0 ,0x x →) 例: 求 解:原式=() ())12102(65)2062(103lim 2232232+++++--+---→x x x x x x x x x x x =) 65)(2()103)(2(lim 222+++--+-→x x x x x x x =) 65()103(lim 222++---→x x x x x =)3)(2()2)(5(lim 2+++--→x x x x x =2lim -→x 73 5-=+-x x 4、通分法(适用于∞-∞型) 例: 求 )2144(lim 22 x x x ---→ 解: 原式=) 2()2()2(4lim 2x x x x -?++-→ 12 1672016lim 23232+++----→x x x x x x x
=) 2)(2()2(lim 2x x x x -+-→ =4121lim 2=+→x x 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 )0)(lim 0 =→x f x x (II) M x g ≤)( (M 为正整数) 则:0)()(lim 0 =→x f x g x x 例: 求 x x x 1sin lim 0?→ 解: 由 0lim 0 =→x x 而 11sin ≤x 故 原式 =01sin lim 0=?→x x x 6、利用无穷小量与无穷大量的关系。 (I )若:∞=)(lim x f 则 0) (1lim =x f (II) 若: 0)(lim =x f 且 f(x)≠0 则 ∞=)(1lim x f 例: 求下列极限 ① 51lim +∞→x x ②1 1lim 1-→x x 解: 由 ∞=+∞→)5(lim x x 故 051lim =+∞→x x 由 0)1(lim 1 =-→x x 故 11lim 1-→x x =∞ 7、等价无穷小代换法
极限的常用求法及技巧.
极限的常用求法及技巧 引言 极限是描述数列和函数在无限过程中的变化趋势的重要概念。极限的方法是微积分中的基本方法,它是人们从有限认识无限,从近似认识精确,从量变认识质变的一种数学方法,极限理论的出现是微积分史上的里程碑,它使微积分理论更加蓬勃地发展起来。 极限如此重要,但是运算题目多,而且技巧性强,灵活多变。极限被称为微积分学习的第一个难关,为此,本文对极限的求法做了一些归纳总结, 我们学过的极限有许多种类型:数列极限、函数极限、积分和的极限(定积分),其中函数极限又分为自变量趋近于有限值的和自变量趋近于无穷的两大类,如果再详细分下去,还有自变量从定点的某一侧趋于这一点的所谓单边极限和双边极限,x 趋于正无穷,x 趋于负无穷。函数的极限等等。本文只对有关数列的极限以及函数的极限进行了比较全面和深入的介绍.我们在解决极限及相关问题时,可以根据题目的不同选择一种或多种方法综合求解,尤其是要发现数列极限与函数极限在求解方法上的区别与联系,以做到能够举一反三,触类旁通 。 1数列极限的常用求法及技巧 数列极限理论是微积分的基础,它贯穿于微积分学的始终,是微积分学的重要研究方法。数列极限是极限理论的重要组成部分,而数列极限的求法可以通过定义法,两边夹方法,单调有界法,施笃兹公式法,等方法进行求解.本章节就着重介绍数列极限的一些求法。 1.1利用定义求数列极限 利用定义法即利用数列极限的定义 设{}n a 为数列。若对任给的正数N,使得n 大于N 时有 ε<-a a n 则称数列{}n a 收敛于a ,定数a 称为数列{}n a 的极限,并记作,lim n a n a =∞ →或 )(,∞→∞→n a n
数列极限的几种求法
数列极限的几种求法 一、定义法: 数列极限的定义如下:设{n a }是一个数列,若存在确定的数a,对ε?>0 ?N>0使当n>N 时,都有 a a n -<ε则称数列{n a }收敛于a ,记为n n a ∞ →lim =a ,否则称数列{n a }不收敛(或称数列{n a }发散)。故可从最原始的定义出发计算数列极限。 例1、 用ε-N 方法求 n n n 1lim +∞ → 解:令 n n 1+=t+1 则 t>0 ∴ n+1=n t )1(+2)1(2)1(12 2t n n t n n nt -≥+-++≥ ∴ 1 2)1(4)1()1(211-≤-≤-+≤=-+n n n n n n n t n n ∴ε?>0 取 ?? ????+=142εN 则当N n >时,有 ε<-≤-+12 11n n n ∴ n n n 1lim +∞→=1 二、单调有界法: 首先我们介绍单调有界定理,其内容如下: 在实数系中,有界的单调数列必有极限。 证明:不妨设{n a }为有上界的递增数列。由确界原理,数列{n a }有上界,记为sup =a {n a }。以下证明a 就是{n a }的极限。事实上,ε?>0,按上确界的定义,存在数列{n a }中某一项N a ,使得N a a <-ε 又由{n a }的递增性,当N n ≥时有 εε+<<-a a a n , 这就证得 a a n n =∞ →lim 。同理可证有下界的递减数列必有极限,且其极限即为它的下确界。 例2、证明数列 ,222,22,2+++ 收敛,并求其极限。 证:222 ++=n a ,易见数列{n a }是递增的。现用数学归纳法来证明{n a }有上界。 显然 221<=a 。假设2求极限的常用方法(精髓版)考试必备
求极限的常用方法(精髓版) 初等数学的研究对象基本上是不变的量,而高等数学的研究对象则是变动的量。极限方法就是研究变量的一种基本方法。极限分为数列的极限和函数的极限,下文研究的是函数的极限,这些方法对于数列的极限同样适用。 1.直接代入数值求极限 例1 求极限1lim(21)x x →- 解 1lim(21)2111 x x →-=?-= 2.约去不能代入的零因子求极限 例2 求极限11lim 41--→x x x 解 4221111(1)(1)(1) lim lim lim(1)(1)4 11x x x x x x x x x x x →→→--++==++=-- 3.分子分母同除最高次幂求极限 例3 求极限13lim 3 2 3+-∞→x x x x 解 3131lim 13lim 11323=+-=+-∞→∞→x x x x x x x 注:一般地,分子分母同除x 的最高次幂有如下规律 ??????? =<∞>=++++++----∞→n m b a n m n m b x b x b a x a x a n n m m m m n n n n x 0lim 01101 1 4.分子(母)有理化求极限 例4 求极限) 13(lim 22+-++∞ →x x x 解 1 3) 13)(13(lim )13(lim 2222222 2 +++++++-+=+-++∞ →+∞ →x x x x x x x x x x 1 32lim 2 2 =+++=+∞ →x x x 例5 求极限 x →解 01)2x x x →→→=== 5.应用两个重要极限的公式求极限 两个重要极限是1sin lim 0=→x x x 和1lim(1)x x e x →∞+=,下面只介绍第二个公式的例子。 例6 求极限 x x x x ??? ??-++∞→11lim
极限平衡法的几种方法介绍
For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 基于极限平衡法原理的边坡稳定计算有多种方法,根据不同的适用条件,主要有摩根斯坦-普瑞斯(Morgenstern-Price)法、毕肖普(Bishop)法、简布(Janbu)法、推力法、萨尔玛(Sarma)法等。 Bishop法概述: 目前,在工程上常用的两种土坡稳定分析方法仍为瑞典圆弧法(Fellenius法)和简化毕肖普法,它们均属于极限平衡法。瑞典圆弧法的土条间作用力的假设不太合理,得出的安全系数明显偏低,而简化毕肖普法的假设较为合理,计算也不复杂,因而在工程中得到了十分广泛的应用。 当土坡处于稳定状态时,任一土条内滑弧面上的抗剪强度只发挥了一部分,并与切向力相平衡,见图1(a),其算式为 (1)如图1(b)所示,将所有的力投影到弧面的法线方向上,则得 (2)当整个滑动体处于平衡时(图1(c)),各土条对圆心的力矩之和应为零,此时,条间推力为内力,将相互抵消,因此得 (3) 图1 毕肖普法计算图 将式(2)代入式(3),且,最后得到土坡的安全系数为
(4) 实用上,毕肖普建议不计分条间的摩擦力之差,即,式(4)将简化为 (5) 所有作用力在竖直向和水平向的总和都应为零,即并结合摩擦力之差为零,得出 (6) 代入式(5),简化后得 (7) 当采用有效应力法分析时,重力项将减去孔隙水压力,并采用有效应力强度指标有 (8) 在计算时,一般可先给假定一值,采用迭代法即可求出。根据经验,通常只要迭代3~4次就可满足精度要求,而且迭代通常总是收敛的。 摩根斯坦-普瑞斯(Morgenstern-Price)法 该方法考虑了全部平衡条件与边界条件,消除了计算方法上的误差,并对Janbu推导出来的近似解法提供了更加精确的解答;对方程式的求解采用数值解法(即微增量法),滑面形状任意,通过力平衡法所计算出的稳定系数值可靠程度较高。
(整理)几种求极限方法的总结
几种求极限方法的总结 摘 要 极限是数学分析中的重要概念,也是数学分析中最基础最重要的内容.通过n s 对求极限的学习和深入研究,我总结出十二种求极限的方法. 关键词 定义 夹逼定理 单调有界 无穷小 洛必达 泰勒公式 数列求和定积分 定积分 数列 []1 根据极限的定义:数列{n x }收敛??a,ε?〉0,?N N ∈+,当n 〉N 时,有n x -a 〈ε. 例1 用定义证明11 lim =+∞→n n n 证明:0,ε?>要使不等式 11-+n n =11n ε<+成立:解得n 11ε>-,取N=?? ????-11ε,于是0,ε?>? N=?? ? ???-11ε,n N ?>,有1,1n n ε-<+即11lim =+∞→n n n 2利用两边夹定理求极限[]1 例2 求极限???? ??+++++++∞ →n n n n n n 22221 31211 1lim 解:设= n c n n n n ++++ +2 2 2 12 11 1 则有:2 n c n n > =+ 同时有: 21 n c n <=+,于是 n c << 1 n n <=+>=. 有 11 n n n c n n <<< < =+ 已知:11lim =+∞→n n n ∴???? ??+++++++∞→n n n n n n 2222131211 1lim =1 3利用函数的单调有界性求极限[]1
实数的连续性定理:单调有界数列必有极限. 例3 设a x =1,a a x +=2, a a a x n +++= (n=1,2, )(0a >),求n n x ∞ →lim 解:显然{}n x 是单调增加的。我们来证明它是有界的.易见 12x a x +=,23x a x += , 1-+=n n x a x , 从而 12 -+=n n x a x ,显然n x 是单调增加的,所以2n n x a x <+ 两段除以n x ,得 1n n a x x < + 1+≤≤?a x a n 这就证明了{}n x 的有界性 设l x n →,对等式12 -+=n n x a x 两边去极限,则有∞ →-∞ →+=n n n n x a x 12 l i m l i m ?a l l +=2解得2 1 4++= a l l 4利用无穷小的性质求极限[]2 关于无穷小的性质有三个,但应用最多的性质是:若函数f(x)(x )a →是无穷小,函数g(x)在U (),ηa 有界,则函数f(x)*g(x)(x )a →是无穷小. 例 求极限)cos 1(cos lim x x x -++∞ → 解4 )2 21sin()221sin( 2cos 1cos x x x x x x -+++-=-+ 2)221sin( 2≤++-x x 而) 1(21 221)221sin( 0x x x x x x ++=-+≤-+≤ 而,0) 1(21 lim =++∞ →x x x 故 02 _1lim =+∞ →x x n 5 应用“两个重要极限”求极限[]2 e x x x x x x =+=∞→→)1 1(lim ,1sin lim
极限的计算方法
第二章 一元函数微分学 三、极限的计算方法(二) 4.利用两个重要极限求极限 e x x x x x x =+ ∞ →=→)11(lim 21 sin 0 lim 1:个重要极限的标准形式第:个重要极限的标准形式第 注意:对于两个重要极限,不仅要记住他们的标准形式,更重要的是理解其本质特 征,明确其一般形式。 1 ) () (sin lim 1sin lim 0)(010)()(1==→→→x x x x x x x x x x x ????? 为: 个重要极限的一般形式则第,的某个变化过程中,若的函数,在为,设其自身之比的极限是正弦与 的特征是:无穷小量的是无穷小量,即此极限中,在 限的特征为:是无穷小量,因此该极时中,在x x e x x x 1 )11(lim ∞→=+∞→ 为 个重要极限的一般形式,则第的某个变化过程中,若在。的极限为大量互为倒数其中,无穷小量与无穷无穷小量)无穷大量20)()(1(→+x x e ? e x x x =+→) (1 )()) (1(lim ??? )(sin sin lim 60均为常数,求极限例b a bx ax x → 两个函数乘积的极限 ,于是可把上极限化为解:因 bx x x ax bx ax sin sin sin sin ?= 求解。又当x →0时,ax→0,bx→0,于是有 b a b a bx bx b ax ax a bx x x ax bx ax x x x x x = ???=?=?=→→→→→1111sin 1lim 1sin lim sin lim sin lim sin sin lim 00000 t x t t sin lim 7∞→求极限例 x x x t x t x t x t t t t x t x t t =?=?=∞→∞→→∞→1)sin ( lim sin lim 0 是无穷小量,于是有 ,即时,是变量,当解:在极限过程中, 2 20sin 1 1lim 8x x x -+→求极限例
求极限的方法及例题总结
1.定义: 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的极限严格定义证明,例如:;5 )13(lim 2 =-→x x (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运用,而不需再用极限严格定义证明。 利用导数的定义求极限 这种方法要求熟练的掌握导数的定义。 2.极限运算法则 定理1 已知)(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有(1)B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3) )0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。
. 利用极限的四则运算法求极限 这种方法主要应用于求一些简单函数的和、乘、积、商的极限。通常情况下,要使用这些法则,往往需要根据具体情况先对函数做某些恒等变形或化简。 8.用初等方法变形后,再利用极限运算法则求极限 例1 1213lim 1 --+→x x x 解:原式=4 3)213)(1(33lim )213)(1(2)13(lim 1221=++--=++--+→→x x x x x x x x 。 注:本题也可以用洛比达法则。 例2 ) 12(lim --+∞ →n n n n 解:原式= 2 3 11213lim 1 2)]1()2[(lim = -++ = -++--+∞ →∞ →n n n n n n n n n n 分子分母同除以 。 例3 n n n n n 323)1(lim ++-∞→
求极限的常用方法
求极限的常用方法 摘要 极限思想是大学课程中微积分部分的基本原理,这显示出极限在高等数学中的重要地位。同时,极限的计算本身也是一个重要内容。 关键词 极限;计算方法 初等数学的研究对象基本上是不变的量,而高等数学的研究对象则是变动的量。极限方法就是研究变量的一种基本方法。极限分为数列的极限和函数的极限,下文研究的是函数的极限,这些方法对于数列的极限同样适用。 1.直接代入数值求极限 例1 求极限1lim(21) x x →- 解 1 lim(21)2111 x x →-=?-= 2.约去不能代入的零因子求极限 例2 求极限11 lim 41--→x x x 解 4221111(1)(1)(1)lim lim lim(1)(1)4 11x x x x x x x x x x x →→→--++==++=-- 3.分子分母同除最高次幂求极限 例3 求极限13lim 3 2 3+-∞→x x x x 解 3131lim 13lim 3 11323=+-=+-∞→∞→x x x x x x x 注:一般地,分子分母同除x 的最高次幂有如下规律 ??????? =<∞>=++++++----∞→n m b a n m n m b x b x b a x a x a n n m m m m n n n n x 0lim 01101 1ΛΛ 4.分子(母)有理化求极限 例4 求极限) 13(lim 22+-++∞ →x x x 解 1 3) 13)(13(lim )13(lim 2222222 2 +++++++-+=+-++∞ →+∞ →x x x x x x x x x x 1 32lim 2 2 =+++=+∞ →x x x
求极限的几种方法
求函数极限的方法和技巧 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: 12 2 3lim 22=-+-→x x x x 证: 由 2 4 4122322-+-= --+-x x x x x x
()2 2 22 -=--= x x x 0>?ε 取εδ= 则当δ <-< 20x 时,就有 ε<--+-12 2 32x x x 由函数极限δε-定义有: 12 23lim 22=-+-→x x x x 2、利用极限的四则运算性质 若 A x f x x =→)(lim B x g x x =→)(lim 0 (I)[]=±→)()(lim 0 x g x f x x )(lim 0 x f x x →±B A x g x x ±=→)(lim 0 (II)[]B A x g x f x g x f x x x x x x ?=?=?→→→)(lim )(lim )()(lim 0 (III)若 B ≠0 则: B A x g x f x g x f x x x x x x ==→→→)(lim ) (lim )()(lim 0 00 (IV )cA x f c x f c x x x x =?=?→→)(lim )(lim (c 为常数) 上述性质对于时也同样成立 -∞→+∞→∞→x x x ,,
数列极限的几种求法
数列极限的几种求法 摘要本文通过实例,归纳总结了数列极限的若干种求法.学习并掌握这些方法,对于学好数学分析颇有益处. 关键词数列极限;级数;定积分;重要极限;单调有界数列 中图分类号O171 Several Methods of Sequence limit Abstract:Through examples,summarized several series method for finding the limit.Learn and master these methods,mathematical analysis is quite good for studying. Keywords:Sequence limit;Series;Definite integral;Important limit;Monotone bounded sequence 1引言 极限是分析数学中最基本的概念之一,用以描述变量在一定的变化过程中的终极状态. 极限的概念,可追溯到古希腊时代,德谟克里特(Democritus)是古希腊的哲学家,他博学多才,著作多到五六十种,涉及哲学、数学、天文、生物、医学、逻辑、教育与文学艺术等方面.年轻时他花尽了父亲给他的全部财产到埃及、巴比伦、印度等国家游历,获得了大量的科学知识.马克思、恩格斯称他为“经验的自然科学家和希腊人第一百个百科全书式的学者”.谟克里特以探求真理为最大快乐,他有句名言:“宁可找到一个因果的解释,不愿获得一个波斯王位.”在他的著作中有一种原子法,把物体看作是由大量微小部分叠和而成,利用这一理论,求得锥体体积是等于等高柱体体积的三分之一,这是极限思想的萌芽.公元前五世纪,希腊数学家安提丰(Antiphon)在研究化圆为方问题时创立了割圆术,即从一个简单的圆内接正多边形出发,把每边所对的圆弧二等分,连结分点,得到一个边数加倍的圆内接正多边形,当重复这一步骤多次时,所得圆内接正多边形面积之差将小于任何给定的限度.实际上,安提丰认为圆内接正多边形与圆最终将会重合.稍后,另一位希腊数学家布里松(Bryson)考虑了用圆的外切正多边形逼近圆的类似步骤.这种以直线形逼近曲边形的过程表明,当时的希腊数学家已经产生了初步的极限思想.公元前4世纪,欧多克索斯(Eudoxus)将上述过程发展为处理面积、体积等问题的一般方法,称为穷竭法,并发展为较为严格的理论,提出现在分析中通称的“阿基米德公理”.穷竭法成功地运用于面积的计算.这些都可以看作是近代极限理论的雏形. 朴素的、直观的极限思想在我国古代的文献中也有记载.如,中国古代的《墨