《极限的定义与性质》PPT课件.ppt

,第二章,三、极限的性质,二、函数的极限,第一节,极限的定义与性质,一、数列的极限,四、无穷小与无穷大,一、数列的极限,1、数列,无穷多个实数按一定次序排成一列,称为无穷数列（简称数列），记成,其中,称为,数列的第 n 项或通项。, 数列对应着数轴上一个点列.可看作一动点在数轴上依次取点:, 数列是整标函数,数列的几何意义.,n =19,n = 32,n = 42,n = 50,问题:,1) 当 n 无限增大时, 数列 xn 是否无限接近于某一确定的数值? 如果是, 如何用数学语言描述?,2) “无限接近”意味着什么?如何用数学语言刻划它.,随着n的增加，1/n会越来越小。,我们可用两个数之间的距离来刻化两个数的接近程度,只要n无限增大，xn 就会与1无限靠近。,引入符号 N 和 来刻化无限增大和无限接近。,定义2.2,给定数列,如果存在常数a，使得,（无论它多么小），,使得当,时，,绝对值不等式,恒成立，,则称数列,以 a,为极限 ，记为,或者,若数列存在极限，则称此数列收敛，否则称此 数列发散或不收敛。,例如,趋势不定,收 敛,发 散,机动 目录 上页 下页 返回 结束,用数学语言给出极限的定义：,几何解释:,由此可知，改变数列的有限项不会影响其敛散性.,例1,证,所以,注: 用定义证明数列极限存在时,关键是从主要不等式出发,由0,找到使主要不等式成立的N(并不在乎N是否最小).有时找N比较困难，可把不等式适当变形、放大。,例2(常用结论),证,思考：,二、函数的极限,定义2.3 . 设函数,若存在,1、自变量趋向时函数的极限,（2）几何解释:,直线 y = A 为曲线,的水平渐近线,说明：,类似地可以定义下面两种情况 :,当,时, 有,当,时, 有,从上述定义容易得到：,的充要条件是,一般地，若,则直线 为函数 的图形的水平渐近线.,或,或,例如，,都有水平渐近线,都有水平渐近线,又如，,例5. 证明,证:,取,因此,注:,就有,为使,只需,2、自变量趋于有限值时函数的极限,或,即,当,时, 有,若存在常数A,(3)几何解释:,极限存在,函数局部有界,这表明:,说明：,的接近程度，,(1),(2),定义无关.,例6. 证明,证:,故,对任意的,当,时 ,因此,总有,例7. 证明,证:,欲使,取,则当,时 , 必有,因此,只要,例8. 证明,证:,故,取,当,时 , 必有,因此,2）. 左极限与右极限,左极限 :,当,时, 有,右极限 :,当,时, 有,左极限与右极限统称为单侧极限.,由定义可知单侧极限与极限有下述关系：,说明：,当两个单侧极限有一个不存在，,或者虽然两,个单侧极限都存在但不相等时，,极限不存在.,例9. 设函数,讨论,时,的极限是否存在 .,解:,因为,显然,所以,不存在 .,三、极限的性质,性质1.,(唯一性）,(有界性),若,那么存在常数,和,使得当,有,性质2.,以下性质对所有极限过程均成立，统一以,表示.,性质3 .（保号性）,且A 0,则存在,( A 0 )，,若,性质4 . （保号性）,则,思考: 若将条件改为,是否必有,不能!,如,性质5. （极限存在准则（I）两边夹准则）,且,常用结论：,反之不对，但当,证,解,圆扇形AOB的面积,证: 当,即,亦即,时，,显然有,AOB的面积,AOD的面积,故有,重要极限,定义 . 若,则称函数,四、无穷小与无穷大,1、无穷小,当,例如 :,函数,当,时为无穷小;,函数,时为无穷小;,函数,当,时为无穷小.,说明:(1),除 0 以外任何很小的常数都不是无穷小 !,因为,显然 C 只能是 0 !,C,C,(2)一个变量是否为无穷小，与极限过程有关.,定理 2.2 . ( 无穷小与函数极限的关系 ),证:,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2、 无穷大,定义 .若任给M 0 ,若在定义中将 式改为,记作,记作,（负无穷大）,当,例如 :,函数,当,时为无穷大;,函数,时为负无穷大;,函数,当,时为正无穷大.,说明:,1.无穷大不是很大的数, 它是描述函数的一种状态.,2.一个变量是否为无穷大，与极限过程有关.,若,则直线,为曲线,的铅直渐近线 .,渐近线,一般地，,3、无穷小与无穷大的关系,(1)若,为无穷大,为无穷小 ;,(2)若,为无穷小, 且,则,为无穷大.,则,据此定理 , 关于无穷大