1.2极限的定义
斯坦德大学-自我评价怎么写
经济数学
课 次
基本课题
12 授课日期
9.26-9.30
极限的定义
知道极限的描述性定义;熟练掌握求简单函数的极限;熟练
掌握极限存在的充要条
件;理解无穷小与无穷大定义,理解无穷小与无穷大的关系。
编号 02
教学目的
重
点
课
型
函数极限的定义
;极限存在
的充要条件;无穷小的定义
难
点
学
时
极限存在的充要条件;无穷小与无穷大
的关系
一、函数的极限
1.
自变量趋于无穷的情形
定义1
例题 求
lim
定义2
例题 求
lim
定义3
定理1
2.自变量趋于有限值
x
0
的情形
定义4
注意:
例题
定义5
定义6
定理2
例题
练习:
新授课
2
教 学 过 程 时间分配 教学方法 能力培养
1
x
x
1
x
x
45min 引导,讲授
在极限教学中,引导学
生从数
学角度认真分
析极限定义中变量的
变化特征与内在联
系 ,辩证剖析变与不
变
、具体与抽象、有限
与无限、近似与精确等
对立统一规律,使学生
认识和理解极限思想
,
培养学生科学的辩证
思维和世界观。
二、无穷小量
1. 无穷小量的定义
定义1
注:
2.无穷小的运算性质
性质1
性质2
例1
练习 求
lim
性质3
三、无穷大量
1. 无穷大量的定义
定义2
注意:
2. 无穷大与无穷小的关系
定理2
1
cosx
x
x
45min 讲授
让学生充分体会比
较无穷小在实际生<
br>活中和数学中的不
同含义,培养学生
的思维发散能力。
作 业:习题2-2 1.2.3
课后记:
【教学过程】:
一、函数的极限
1. 自变量趋于无穷的情形
自变量趋于无穷可分为趋于正无穷和负无穷,先讨论当
x
时,函数的极限。
定义1 设函数
yf(x)在(a,)(a
为某个实数)内有定义,如果当自变
量
x
无限增大时,相
应的函数值
f(x)
无限接近于某一个固定的常
数
A
,则称
A
为
x
(读作“
x
趋于
正无穷”)
时函数
f(x)
的极限,
记作
limf(x)A
或
f(x)A(x)
x
例题 求
lim
1
x
x
1
1
趋于零,故
lim
=0
x
x
x
由图像可知,当
x
趋于正无穷时,
定义2 设
函数
yf(x)在(-,a)
(
a
为某个实数)内有定义,如果当自变量
x
无限增大且
x0
时,相应的函数值
f(x)
无限接近于
某一个固定的常数
A
,则称
A
为
x
(读作“
x
趋
石家庄财经职业学院
于负无穷”)时函数
f(x)
的
极限,记作
limf(x)A
或
f(x)A(x)
x
例题 求
lim
1
x
x
由图像可知,当
x
趋于负无穷时,
定义3 设函数
yf(x)
在
11
趋于零,故
lim
=0
x
xx
xb
(b
为某个正实数)时有定义,如果当自变量
x
的绝对值
无限增大时
,相应的函数值无限接近于某一个固定的常数
A
,则称
A
为
x<
br>(读作“
x
趋于无
穷”)时函数
f(x)
的极限
记作
limf(x)A
或
f(x)A(x)
x
由上述两个例题可知,
lim
11
0
,同理可证,
li
m
2
0
x
x
x
x
定理1当<
br>x
时,函数
f(x)
的极限存在的充分必要条件是当
x时和
x
时函
数
f(x)
的极限都存在而且相等。即 limf(x)A
的充分必要条件是
limf(x)limf(x)A
.
xxx
2.自变量趋于有限值
x
0
的情形
y
x
2
1
引例
对于函数
f(x)
,如图
x1
O
1
2
x
x
2
1
当
x1
时,
f(x)
的值无限趋近
x1
x
2
1
于常数2,此时我们称当
x
趋近于1时,函数
f(x)<
br>的极限为2
x1
ˆ
0
,
)
内无限接近
定义4设函数
yf(x)
在点
x
0
的去心邻域内有定义,如果当自
变量
x
在
N(x
于
x
0
时,相应的函数值
f(x)
无限接近于某一个固定的常数
A
,则称
A
为当
x
x
0
(读作“
x
趋
近于
x
0
”)时函数<
br>f(x)
的极限,记作
limf(x)A
或
f(x)A(xx<
br>0
)
xx
0
注意:1.
f(x)
在
xx
0
时的极限是否存在,与
f(x)
在
x
0
点处有无定义以及在点
x
0
处的函数
值无关.
2.在定义5中,
x
是以任意方式趋近于
x
0的,但在有些问题中,往往只需要考虑点
x
从
x
0
的
一
侧趋近于
x
0
时,函数
f(x)
的变化趋向.
例题
求
limx
x3
2
由函数图像可知,无论
x
从
哪一侧趋近于3时,函数值总是无限接近于9,故
limx9
x3
2
定义5 设函数
yf(x)
在点
x
0<
br>的左半邻域
(x
0
,x
0
)
内
有定义,如果当自变量
x
在此半邻
域内从
x
0
左侧无限接近
于
x
0
时,相应的函数值
f(x)
无限接近于某个固定的常数
A
,则称
A
为当
)
x
趋近于
x
0
时函数
f(x)
的左极限,记作
limf(x)A
或
f(x)A(xx
0
xx
0
定义6 设函数yf(x)
的右半邻域
(x
0,
x
0
<
br>)
内有定义,如果当自变量
x
在此半邻域内从
x
0
右
侧无限接近于
x
0
时,相应的函数值
f(x)
无限接近于某个固定的
常数
A
,则称
A
为当
x
趋近
f(x)
A
于
x
0
时函数
f(x)
的右极限,记作
lim<
br>或
f(x)A(xx)
0
xx
0
函数的左右极限有如下关系:
定理2 limf(x)A
的充分必要条件是
lim
f(x)lim
f(x)A
.
xx
0
xx
0
xx
0
例题
设函数
f(x)
在.
x
,求
f(x)
在
x0
处的左、右极限,并讨论
f(x)
在
x0
处是否有极限存
x
解: 因为当
x0
时,
f(x)1
,因此
lim
f(x)1
,
x0
f(x)1
又当
x0
时,
f(x)1
,因此
lim
x0
由定理2可知,
limf(x)
不存在。
x0
练习:判断函数
f(x)
二、无穷小量
1.
无穷小量的定义
1cosxx0
在
x0
处是否有极限。
sinxx0
定义1 以零为极限的变量称为无穷小量,简称无穷小,常用
,
,
表示。
例如
lim
11
0
,所以函数当
x
时是无穷小.
x
xx
x0
2
2
又如
limx0
,所以函数
x
当
x0
时是无穷小。
石家庄财经职业学院
注意:应该注意无穷小量是在某一过程中,以零为极限的
变量,而不是绝对值很小的数。因此应
明确指出其变化过程。
例如 函数
f(x)
1
是
x
时的无穷小,但当
x1
时不是无穷
小。当
x
时,
sinx
的
x2
极限不为零,所以当
x
2. 极限与无穷小之间的关系
时,函数
sinx
不是无
穷小,而当
x0
时
sinx
是无穷小量。
2
定理1 <
br>limf(x)A
的充要条件是
f(x)A
,其中
是无穷小,即
limf(x)Alim
0,
f
(x)A
.
3. 无穷小量的运算性质
性质1
有限个无穷小的代数和是无穷小。
注意:①.此处是指有限个无穷小的代数和是无穷小,但无穷多个无
穷小的代数和不一定是无穷
小.
例如:
lim(
n
12
22
nn
nn(n1)111
)limlim()
22
nn
n2n22n2
②.代数和是指和与差两种运算.
性质2 无穷小与有界函数的积是无穷小.
例1
求
limxsin
x0
1
x
1
是有界函数,故根据性质2可知,此极限值为0.
x
分析:
当
x0
是,
x
是无穷小,
sin
解: 因为
limx0,sin
x0
1
1
1
,故由性质2可得
l
imxsin0
x0
x
x
练习
求
lim
1
cosx
x
x
123
,,
xxx
推论1
常数与无穷小的积是无穷小.
例: 当
x
是, 均是无穷小.
推论2
有限个无穷小的积仍是无穷小.
三、无穷大量
1. 无穷大量的定义
定义2
在自变量
x
的某个变化过程中,若相应的函数值的绝对值
f(x)
无限增大,
则称
f(x)
为
该自变量变化过程中的无穷大量,简称无穷大.记作
limf
(x)
若函数值
f(x)
(或
f(x)
)无限增大
,则称
f(x)
为该变化过程中的正(或负)无穷大,记作
limf(x)或(
limfx()
.
)
注意:无穷大量不是很大的数,而是一个
变量,是极限不存在的一种情形,我们借用极限的记号
xx
0
limf(x)<
br>,表示“当
xx
0
时,
f(x)
是无穷大量” .
2. 无穷大与无穷小的关系
定理2
在自变量的某个变化过程中,无穷大量的倒数是无穷小量,非零无穷小量的倒数是无穷
大量.
x
2
1
例2 求
lim
2
x1x1
x
2
1x
2
1
0
,由定理2可知
lim
2
解: 由于
lim
2
x1
x1
x1
x1
注意:以后遇到类似题目,可直接写结果.
例3
考察函数
f(x)
解:
因为
lim
x1
,自变量如何变化时是无穷大量?如何变化时是无穷小量?
x1
x1
0
,故当
x1
时,此函数为无穷小量.
x1
x1
x1x1
0
,故
lim
,
所以当
x1
时,此函数为无穷大量.
因为
lim
x1
x1
x1
x1