等价无穷小替换_极限的计算
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西南石油大学《高等数学》专升本讲义
无穷小 极限的简单计算
一、无穷小与无穷大
1.定义
前面我们
研究了
n
数列
x
n
的极限、
x
(
x
、
x
)函数
f
x
的<
br>极限、
xx
0
(
xx
0
、
xx
0
)函数
f(x)
的极限这七种趋近方式。下面我们用
x
*表示上述七种的某一种趋近方式,即
*
n
xxxxx
0
xx
0
xx<
br>0
定义:当在给定的
x
*下,
f(
x)
以零为极限,则称
f(x)
是
x
*下的无穷小,即
l
imf
x
0
。
x*
例如,
limsinx0,
函数sinx是当x0时的无穷小.
x0
lim
11
0,
函数是当x时的无穷小
.
x
xx
(1)n
(1)
n
}
是当n时的无穷小
.
lim0,
数列{
n
n
n
【
注意】不能把无穷小与很小的数混淆;零是可以作为无穷小的唯一的数,任何非零常量都
不是无穷小。
定义: 当在给定的
x
*下,
f
x
无限增大,则称
f
x
是
x
*下的无穷大,即
limf
x
。显然,
n
时,
n、n
2
、n
3
、
都是无穷大量,
x*【注意】不能把无穷大与很大的数混淆;无穷大是极限不存在的情形之一。无穷小与无穷大
是相对的
,在不同的极限形式下,同一个函数可能是无穷小也可能是无穷大,如
xx
lime0
,
lime
,
xx
所以
e
当
x
时为无穷小,当
x
时为无穷大。
2.无穷小与无穷大的关系:在自变量的同一变化过程中,如果
f
x
为无穷大,
x
则
11
为无穷小
;反之,如果
f
x
为无穷小,且
f
x
0
,则为无穷大。
f
x
f<
br>
x
小结:无穷大量、无穷小量的概念是反映变量的变化趋势,因此任何常量
都不是无穷大量,
任何非零常量都不是无穷小,谈及无穷大量、无穷小量之时,首先应给出自变量的变化
趋势。
3.无穷小与函数极限的关系:
定理1
limf(x)=A?
x
®
x
0
x
f(x)A+
(x),<
br>其中
(x)
是自变量在同一变化过程
xx
0
(或
x
)中的无穷小.
1
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
证:(必要性)设
limf(x)=A,
令
(x)=f(x)-A
,
则有
lim
(x)=0,
x
®
x<
br>0
x
®
x
0
f(x)A
(x).<
br>
(充分性)设
f(x)=A+
(x),
其中
<
br>(x)
是当
x®x
0
时的无穷小,则
x
x
0
limf(x)=lim(A+
(x))
Alim
(x)
A.
xx
0
xx
0
【意义】
(1)将一般极限问题转化为特殊极限问题(无穷小);
(2)
给出了函数f(x)
在x
0
附近的近似表达式f(x)»A,误差为
(x).
3.无穷小的运算性质
定理2 在同一过程中,有限个无穷小的代数和仍是无穷小.
【注意】无穷多个无穷小的代数和未必是无穷小.
1
1
但n个之和为1不是无穷小.
例如,n时,是无穷小,
n
n
定理3
有界函数与无穷小的乘积是无穷小.
如
:
lim(1)
n
n
11
1
0
,
limxsin0
,
limsin
x0
x0x
xnx
推论1
在同一过程中,有极限的变量与无穷小的乘积是无穷小.
推论2 常数与无穷小的乘积是无穷小.
推论3 有限个无穷小的乘积也是无穷小.
二、无穷小的比较
例如,
当
x
®
0
时
,x,x,sinx,xsin
22
1<
br>观察各极限:
都是无穷小,
x
x
2
lim
0,<
br>x
2
比3x要快得多;
x0
3x
lim
sinx
1,
sinx与x大致相同;
x0
x
1x
2
sin
x
limsin
1
不存在.
不可
比.
lim
x0
x0
x
x
2
1.定义: 设
,
是自变量在同一变化过程中的两个无穷小,且
¹0
.
极限不同, 反映了趋向于零的“快慢”程度不同.
=0,就说
是比
高阶的无穷小,记作
=o(
);
(2)如果limC(C0),就说
与<
br>
是同阶的无穷小;
特殊地如果lim=1,则称
与
是等价的无穷小,记作
~
;
(1)如果lim
2
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(3)如果lim
=C(C?0,k
k
0),就说
是
的k阶的无穷小.
例1
证明:当x0时,4xtan
3
x为x的四阶无穷小.
4xta
n
3
x
tanx
3
证:
lim
4lim()4,
故当x0时,4xtan
3
x为x的四阶无穷小.
4
x0
x0
x
x
例2
当x0时,求tanxsinx关于x的阶数.
解
lim<
br>tanxsinxtanx1cosx
1
lim(
)
,tanxsinx为x的三阶无穷小.
32
x0x0
xxx<
br>2
2.常用等价无穷小:
当x0时,
(1)
sinx
~
x
;
(2)
arcsinx
~
x
;
(3)
tanx
~
x
;
(4)
arctanx
~
x
;
(5)
ln(1x)
~
x
;
(6)
e1
~
x
x
x
2
x
(7)
1cosx
~
(8)
(1x)1
~
x
(9)
a-1
~
lna*x
2
用等价无穷小可给出函数的近似表达式:
lim
1,
lim0,
即
o(
),于是有
o(
).
1
2
xo(x
2
).
2
例如
sinxxo(x),
cosx1
3.等价无穷小替换
定理:
设
~
,
~
<
br>
且lim
证:
lim
存在,则limlim.
<
br>
lim()limlimlim
lim.
tan2x
e1
.
; (2)
limx0
cosx1
x0
1cosx
2
x
2
例3 (1)
求lim
(2x)
2
1
2
解:
(1)
当x0时,1cosx~x,tan2x~2x.
故原极限
=lim
= 8
x
®
0
1
2
x
2
2
x
2
1
(2)原极限
=
lim
=
2
x0
2
x
2
例4
求lim
tanxsinx
.
3
x0
sin2x
3
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错解:
当x0时,tanx~x,sinx~x.
原式lim
xx
=0
x0
(2x)
3
正解:
当x0时,
sin2x~2x
,tanxsinxtanx(1cosx)
~
1
3
x,
<
br>2
1
3
x
1
2
故原极限
=lim
.
x
®
0
(2x)
3
16
【注意】和、
差形式一般不能进行等价无穷小替换,只有因子乘积形式才可以进行等价无穷
小替换。
例5
求lim
tan5xcosx1
.
x0
sin3x
1
2
xo(x
2
).
2
o(x)1o(x
2
)
1
22
5x
5x+o(x)+x+o(x)
x2x
5
.
2
原式
=lim
lim
x
®
0
x0
o(x)<
br>3x+o(x)
3
3
x
解:
tanx5xo(x)
,sin3x3xo(x),
1cosx
三、极限的简单计算
1. 代入法
:直接将
xx
0
的
x
0
代入所求极限的函数中去,若f
x
0
存在,即为其极
2x
5
3x
4
2x12
;若
f
x
0
不存在,我们也能知道属于哪种未定式,限,例如
lim
x1
93x
3
2x4
x
2
9
0
便于我们选择不
同的方法。例如,
lim
就代不进去了,但我们看出了这是一个型
x3
x
3
0
未定式,我们可以用以下的方法来求解。
2. 分解因式,消去零因子法 x
2
9
lim
x3
6
。
例如,
lim
x3
x3
x3
3. 分子(分母)有理化法 <
br>例如,
lim
x
2
53
2x15
x2lim
x2
x
2
53
2x1
2x15
5
2x1
5
x53
x
2
53
2
x
2
4
lim
x2
2x4
lim
x2
x2
x2
2
x2
4
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
2
又如,
lim
x
x
2
2
1xlim
1
x1x
2
x
0
4. 化无穷大为无穷小法
1
-
3x+x-7
x例如,
lim=lim
2
x
2x-x+4
x
1
2-+
x
3+
无穷大量。由此不难得出
7
x
2
=
3
,实际上就是分子分母同时除以
x
2
这个<
br>4
2
x
2
a
0
,nm
b
a
0
x
m
a
1
x
m1
a
m
0
lim
0,nm
x
bx
n
bx
n1
b
01n
,nm
又如,
li
m
1x
x2
1
lim
xx
1
x
(分子分母同除
x
)。
1
,
2
1
x
2
1
2
n
5
n<
br>
5
n
lim1
,再如,
lim
n
(分子分母同除
5
)。
nn
n
35
n
3
1
5
5.
利用无穷小量性质、等价无穷小量替换求极限
例如,
lim
n
xarcta
n
x1
(无穷小量乘以有界量)。
0
,
x
3x
2
x1
4x1
又如,
求lim
2
.
x1
x2x3
2
解:
lim
(x2x3)
0,
商的法则不能用
x1
x
2
2
x3
0
又
lim(4x1)
30,
lim
0.
x1
x1
4x1
3
由无穷小与无穷大的关系,
得
lim
x1
4x1
.
2
x2x3
再如,等价无穷小量替换求极限的例子见本节例3—例5。
6. 利用两个重要极限求极限(例题参见§1.4例3—例5)
7.
分段函数、复合函数求极限
5
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例如,
设f(x)
1x,x0
,求limf(x
).
2
x0
x1,x0
解:
x0是函数的分段点,两个单侧极限为
x0
lim
f(x)lim
(1x)
1,
lim
f(x)
lim
(x
2
1)
1,
x0
x0x0
左右极限存在且相等,
故limf(x)1.
x0
【启发与讨论】
思考题1:
当x?0时,y
11
sin是无界变量吗?是无穷大吗?
xx
解:
(1)取x
0
1
2k
2
(k
0,1,2,3,
)
,
当k充分大时,y(x
0
)M.
无界,
2
1
(
2)取x
0
(
k
0,1,2,3,
)
2k
当k充分大时,x
k
,
但y(x
k
)2k
sin2k
0M.
不是无穷大.
结论:无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大.
思考题2:若
f
(x)0
,且
limf(x)A
,问:能否保证有
A0
的结论
?试举例说明.
x
y(x
0
)2k
解:不能保证. 例
f(x)
111
x0,
f(x)0
limf(x)
limA0.
x
x
xxx
1sinx
都是无穷小量
,g(x)
xx
思考题3:任何两个无穷小量都可以比较吗?
解:不能.
例如当
x
时
f(x)
但
lim
x
g
(x)
limsinx
不存在且不为无穷大,故当
x
时f(x)
和
g(x)
不能比较.
f(x)
x
【课堂练习】求下列函数的极限
6
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
e
x
cosx
(1)
lim
;
x0
x
e
x
cosxe
x
11cosx
解:原极限=limlimlim1
x0x0x0
xxx
1
x
(2)求
lim
x0
(1cosx)ln(1x)
3sinxx
2
cos
【
分析】 “
0
”型,拆项。
0
1
1
22
3sinxxcos
3sinx
xcos
3
x
=
lim
x
= 解:原极限=
lim
x0
2x
2x
2
x0
2x
5x
5
4x
4
3x
2
(3)
lim
;
5
x
2x4x1
【分析】“抓大头法”,用于
型
5
4
3
3
5
5x
5
5
x
x
解:原极限=
lim
=,或原极限
=
li
m
5
=
x
41
2
2
x
<
br>2x
2
x
4
x
5
(4)
lim(xx
x)
;
x
2
【分析】分子有理化
解:原极限=
l
im
x
x
2
xx
x
=
lim
x
1
11x1
2
1
=
x
2
1
)
(5)
lim(
2
x2
x4x2
【分析】
型,是不定型,四则运算法则无法应用,需先通分,后计算。
x
2
x2x
2
1
x13
)
=
lim
解:
l
im(
2
==
lim
x2
x4
x2
x2
x2
x2
x
2
4
4
(6)
lim<
br>x
2
x93
2
x0
【分析】“
0
”型,是不定型,四则运算法则失效,使用分母有理化消零因子。
0
7
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
解:原极限=
lim
(7)
求
lim(
n
x<
br>2
x
2
93
x0
x
2
<
br>=6
12n
).
222
nnn
解:
n时,是无穷小之和.
先变形再求极限.
1
n(n1)
12n12
n11
1
2<
br>lim(
2
2
2
)li
mlim(1).
lim
2
2
n
n
nn
n
nnn2n
2
n
【内容小结】
一、无穷小(大)的概念
无穷小与无穷大是相对于过程而言的.
1、主要内容:
两个定义;四个定理;三个推论.
2、几点注意:
(1) 无穷小(
大)是变量,不能与很小(大)的数混淆,零是唯一的无穷小的数;
(2)
无穷多个无穷小的代数和(乘积)未必是无穷小.
(3) 无界变量未必是无穷大.
二、无穷小的比较:
1.反映了同一过程中, 两无穷小趋于零的速度快慢,
但并不是所有的无穷小都可进行
比较。高(低)阶无穷小; 等价无穷小; 无穷小的阶。
2.等价无穷小的替换:
求极限的又一种方法, 注意适用条件.
三、极限求法(不同类型的未定式的不同解法);
a.多项式与分式函数代入法求极限;
b.消去零因子法求极限;
c.无穷小因子分出法求极限;
d.利用无穷小运算性质求极限;
e.利用左右极限求分段函数极限.
8
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
无穷小 极限的简单计算
一、无穷小与无穷大
1.定义
前面我们
研究了
n
数列
x
n
的极限、
x
(
x
、
x
)函数
f
x
的<
br>极限、
xx
0
(
xx
0
、
xx
0
)函数
f(x)
的极限这七种趋近方式。下面我们用
x
*表示上述七种的某一种趋近方式,即
*
n
xxxxx
0
xx
0
xx<
br>0
定义:当在给定的
x
*下,
f(
x)
以零为极限,则称
f(x)
是
x
*下的无穷小,即
l
imf
x
0
。
x*
例如,
limsinx0,
函数sinx是当x0时的无穷小.
x0
lim
11
0,
函数是当x时的无穷小
.
x
xx
(1)n
(1)
n
}
是当n时的无穷小
.
lim0,
数列{
n
n
n
【
注意】不能把无穷小与很小的数混淆;零是可以作为无穷小的唯一的数,任何非零常量都
不是无穷小。
定义: 当在给定的
x
*下,
f
x
无限增大,则称
f
x
是
x
*下的无穷大,即
limf
x
。显然,
n
时,
n、n
2
、n
3
、
都是无穷大量,
x*【注意】不能把无穷大与很大的数混淆;无穷大是极限不存在的情形之一。无穷小与无穷大
是相对的
,在不同的极限形式下,同一个函数可能是无穷小也可能是无穷大,如
xx
lime0
,
lime
,
xx
所以
e
当
x
时为无穷小,当
x
时为无穷大。
2.无穷小与无穷大的关系:在自变量的同一变化过程中,如果
f
x
为无穷大,
x
则
11
为无穷小
;反之,如果
f
x
为无穷小,且
f
x
0
,则为无穷大。
f
x
f<
br>
x
小结:无穷大量、无穷小量的概念是反映变量的变化趋势,因此任何常量
都不是无穷大量,
任何非零常量都不是无穷小,谈及无穷大量、无穷小量之时,首先应给出自变量的变化
趋势。
3.无穷小与函数极限的关系:
定理1
limf(x)=A?
x
®
x
0
x
f(x)A+
(x),<
br>其中
(x)
是自变量在同一变化过程
xx
0
(或
x
)中的无穷小.
1
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
证:(必要性)设
limf(x)=A,
令
(x)=f(x)-A
,
则有
lim
(x)=0,
x
®
x<
br>0
x
®
x
0
f(x)A
(x).<
br>
(充分性)设
f(x)=A+
(x),
其中
<
br>(x)
是当
x®x
0
时的无穷小,则
x
x
0
limf(x)=lim(A+
(x))
Alim
(x)
A.
xx
0
xx
0
【意义】
(1)将一般极限问题转化为特殊极限问题(无穷小);
(2)
给出了函数f(x)
在x
0
附近的近似表达式f(x)»A,误差为
(x).
3.无穷小的运算性质
定理2 在同一过程中,有限个无穷小的代数和仍是无穷小.
【注意】无穷多个无穷小的代数和未必是无穷小.
1
1
但n个之和为1不是无穷小.
例如,n时,是无穷小,
n
n
定理3
有界函数与无穷小的乘积是无穷小.
如
:
lim(1)
n
n
11
1
0
,
limxsin0
,
limsin
x0
x0x
xnx
推论1
在同一过程中,有极限的变量与无穷小的乘积是无穷小.
推论2 常数与无穷小的乘积是无穷小.
推论3 有限个无穷小的乘积也是无穷小.
二、无穷小的比较
例如,
当
x
®
0
时
,x,x,sinx,xsin
22
1<
br>观察各极限:
都是无穷小,
x
x
2
lim
0,<
br>x
2
比3x要快得多;
x0
3x
lim
sinx
1,
sinx与x大致相同;
x0
x
1x
2
sin
x
limsin
1
不存在.
不可
比.
lim
x0
x0
x
x
2
1.定义: 设
,
是自变量在同一变化过程中的两个无穷小,且
¹0
.
极限不同, 反映了趋向于零的“快慢”程度不同.
=0,就说
是比
高阶的无穷小,记作
=o(
);
(2)如果limC(C0),就说
与<
br>
是同阶的无穷小;
特殊地如果lim=1,则称
与
是等价的无穷小,记作
~
;
(1)如果lim
2
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
(3)如果lim
=C(C?0,k
k
0),就说
是
的k阶的无穷小.
例1
证明:当x0时,4xtan
3
x为x的四阶无穷小.
4xta
n
3
x
tanx
3
证:
lim
4lim()4,
故当x0时,4xtan
3
x为x的四阶无穷小.
4
x0
x0
x
x
例2
当x0时,求tanxsinx关于x的阶数.
解
lim<
br>tanxsinxtanx1cosx
1
lim(
)
,tanxsinx为x的三阶无穷小.
32
x0x0
xxx<
br>2
2.常用等价无穷小:
当x0时,
(1)
sinx
~
x
;
(2)
arcsinx
~
x
;
(3)
tanx
~
x
;
(4)
arctanx
~
x
;
(5)
ln(1x)
~
x
;
(6)
e1
~
x
x
x
2
x
(7)
1cosx
~
(8)
(1x)1
~
x
(9)
a-1
~
lna*x
2
用等价无穷小可给出函数的近似表达式:
lim
1,
lim0,
即
o(
),于是有
o(
).
1
2
xo(x
2
).
2
例如
sinxxo(x),
cosx1
3.等价无穷小替换
定理:
设
~
,
~
<
br>
且lim
证:
lim
存在,则limlim.
<
br>
lim()limlimlim
lim.
tan2x
e1
.
; (2)
limx0
cosx1
x0
1cosx
2
x
2
例3 (1)
求lim
(2x)
2
1
2
解:
(1)
当x0时,1cosx~x,tan2x~2x.
故原极限
=lim
= 8
x
®
0
1
2
x
2
2
x
2
1
(2)原极限
=
lim
=
2
x0
2
x
2
例4
求lim
tanxsinx
.
3
x0
sin2x
3
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
错解:
当x0时,tanx~x,sinx~x.
原式lim
xx
=0
x0
(2x)
3
正解:
当x0时,
sin2x~2x
,tanxsinxtanx(1cosx)
~
1
3
x,
<
br>2
1
3
x
1
2
故原极限
=lim
.
x
®
0
(2x)
3
16
【注意】和、
差形式一般不能进行等价无穷小替换,只有因子乘积形式才可以进行等价无穷
小替换。
例5
求lim
tan5xcosx1
.
x0
sin3x
1
2
xo(x
2
).
2
o(x)1o(x
2
)
1
22
5x
5x+o(x)+x+o(x)
x2x
5
.
2
原式
=lim
lim
x
®
0
x0
o(x)<
br>3x+o(x)
3
3
x
解:
tanx5xo(x)
,sin3x3xo(x),
1cosx
三、极限的简单计算
1. 代入法
:直接将
xx
0
的
x
0
代入所求极限的函数中去,若f
x
0
存在,即为其极
2x
5
3x
4
2x12
;若
f
x
0
不存在,我们也能知道属于哪种未定式,限,例如
lim
x1
93x
3
2x4
x
2
9
0
便于我们选择不
同的方法。例如,
lim
就代不进去了,但我们看出了这是一个型
x3
x
3
0
未定式,我们可以用以下的方法来求解。
2. 分解因式,消去零因子法 x
2
9
lim
x3
6
。
例如,
lim
x3
x3
x3
3. 分子(分母)有理化法 <
br>例如,
lim
x
2
53
2x15
x2lim
x2
x
2
53
2x1
2x15
5
2x1
5
x53
x
2
53
2
x
2
4
lim
x2
2x4
lim
x2
x2
x2
2
x2
4
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
2
又如,
lim
x
x
2
2
1xlim
1
x1x
2
x
0
4. 化无穷大为无穷小法
1
-
3x+x-7
x例如,
lim=lim
2
x
2x-x+4
x
1
2-+
x
3+
无穷大量。由此不难得出
7
x
2
=
3
,实际上就是分子分母同时除以
x
2
这个<
br>4
2
x
2
a
0
,nm
b
a
0
x
m
a
1
x
m1
a
m
0
lim
0,nm
x
bx
n
bx
n1
b
01n
,nm
又如,
li
m
1x
x2
1
lim
xx
1
x
(分子分母同除
x
)。
1
,
2
1
x
2
1
2
n
5
n<
br>
5
n
lim1
,再如,
lim
n
(分子分母同除
5
)。
nn
n
35
n
3
1
5
5.
利用无穷小量性质、等价无穷小量替换求极限
例如,
lim
n
xarcta
n
x1
(无穷小量乘以有界量)。
0
,
x
3x
2
x1
4x1
又如,
求lim
2
.
x1
x2x3
2
解:
lim
(x2x3)
0,
商的法则不能用
x1
x
2
2
x3
0
又
lim(4x1)
30,
lim
0.
x1
x1
4x1
3
由无穷小与无穷大的关系,
得
lim
x1
4x1
.
2
x2x3
再如,等价无穷小量替换求极限的例子见本节例3—例5。
6. 利用两个重要极限求极限(例题参见§1.4例3—例5)
7.
分段函数、复合函数求极限
5
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
例如,
设f(x)
1x,x0
,求limf(x
).
2
x0
x1,x0
解:
x0是函数的分段点,两个单侧极限为
x0
lim
f(x)lim
(1x)
1,
lim
f(x)
lim
(x
2
1)
1,
x0
x0x0
左右极限存在且相等,
故limf(x)1.
x0
【启发与讨论】
思考题1:
当x?0时,y
11
sin是无界变量吗?是无穷大吗?
xx
解:
(1)取x
0
1
2k
2
(k
0,1,2,3,
)
,
当k充分大时,y(x
0
)M.
无界,
2
1
(
2)取x
0
(
k
0,1,2,3,
)
2k
当k充分大时,x
k
,
但y(x
k
)2k
sin2k
0M.
不是无穷大.
结论:无穷大是一种特殊的无界变量,但是无界变量未必是无穷大.
思考题2:若
f
(x)0
,且
limf(x)A
,问:能否保证有
A0
的结论
?试举例说明.
x
y(x
0
)2k
解:不能保证. 例
f(x)
111
x0,
f(x)0
limf(x)
limA0.
x
x
xxx
1sinx
都是无穷小量
,g(x)
xx
思考题3:任何两个无穷小量都可以比较吗?
解:不能.
例如当
x
时
f(x)
但
lim
x
g
(x)
limsinx
不存在且不为无穷大,故当
x
时f(x)
和
g(x)
不能比较.
f(x)
x
【课堂练习】求下列函数的极限
6
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
e
x
cosx
(1)
lim
;
x0
x
e
x
cosxe
x
11cosx
解:原极限=limlimlim1
x0x0x0
xxx
1
x
(2)求
lim
x0
(1cosx)ln(1x)
3sinxx
2
cos
【
分析】 “
0
”型,拆项。
0
1
1
22
3sinxxcos
3sinx
xcos
3
x
=
lim
x
= 解:原极限=
lim
x0
2x
2x
2
x0
2x
5x
5
4x
4
3x
2
(3)
lim
;
5
x
2x4x1
【分析】“抓大头法”,用于
型
5
4
3
3
5
5x
5
5
x
x
解:原极限=
lim
=,或原极限
=
li
m
5
=
x
41
2
2
x
<
br>2x
2
x
4
x
5
(4)
lim(xx
x)
;
x
2
【分析】分子有理化
解:原极限=
l
im
x
x
2
xx
x
=
lim
x
1
11x1
2
1
=
x
2
1
)
(5)
lim(
2
x2
x4x2
【分析】
型,是不定型,四则运算法则无法应用,需先通分,后计算。
x
2
x2x
2
1
x13
)
=
lim
解:
l
im(
2
==
lim
x2
x4
x2
x2
x2
x2
x
2
4
4
(6)
lim<
br>x
2
x93
2
x0
【分析】“
0
”型,是不定型,四则运算法则失效,使用分母有理化消零因子。
0
7
西南石油大学《高等数学》专升本讲义
解:原极限=
lim
(7)
求
lim(
n
x<
br>2
x
2
93
x0
x
2
<
br>=6
12n
).
222
nnn
解:
n时,是无穷小之和.
先变形再求极限.
1
n(n1)
12n12
n11
1
2<
br>lim(
2
2
2
)li
mlim(1).
lim
2
2
n
n
nn
n
nnn2n
2
n
【内容小结】
一、无穷小(大)的概念
无穷小与无穷大是相对于过程而言的.
1、主要内容:
两个定义;四个定理;三个推论.
2、几点注意:
(1) 无穷小(
大)是变量,不能与很小(大)的数混淆,零是唯一的无穷小的数;
(2)
无穷多个无穷小的代数和(乘积)未必是无穷小.
(3) 无界变量未必是无穷大.
二、无穷小的比较:
1.反映了同一过程中, 两无穷小趋于零的速度快慢,
但并不是所有的无穷小都可进行
比较。高(低)阶无穷小; 等价无穷小; 无穷小的阶。
2.等价无穷小的替换:
求极限的又一种方法, 注意适用条件.
三、极限求法(不同类型的未定式的不同解法);
a.多项式与分式函数代入法求极限;
b.消去零因子法求极限;
c.无穷小因子分出法求极限;
d.利用无穷小运算性质求极限;
e.利用左右极限求分段函数极限.
8