大学高数2-2-1极限的概念.ppt

二、函数的极限,一、数列的极限,第二节,极限的概念,第二章,一、数列的极限,1.数列极限的定义,(1)数列：,简记作,称为通项(一般项).,数列也称为整标函数.,自变量取正整数的函数,例如,设有数列,如果当n无限增大时,xn,无限趋近于某个确定的常数a,的极限,这时,也称数列xn,收敛于a.,否则,称数列xn,发散.,则称a为数列xn,记作,(2)数列极限的定义定义2.1,例如,趋势不定,收敛,发散,“无限增大”，“无限接近”意味着什么?如何用数学语言定量地刻划它？,a接近b的程度用绝对值：,表示.,问题:,“当n变得任意大时，,变得任意小”,“要使,任意小，只要n充分大”,“任意大”与“任意小”并非彼此无关.,由此可见：,“充分大”由“任意小”所确定.,如何定量刻划“任意小”？,用抽象记号表示“任意小”的正数.,注意：,任何固定的很小的正数都不能表示“任意小”.,如何刻划n“充分大”？,只要,要使,不一定是正整数，注意到：,从而有,于是,使得当,时，有,定义2.2,若数列,及常数a有下列关系:,当nN时,总有,记作,此时也称数列收敛,否则称数列发散.,或,则称该数列xn,的极限为a,3,N由,所确定，故记,但不唯一.,4,不能与n有关.,5,数列极限的定义未给出求极限的方法.,注,一般来说，越小，N越大;,3.几何解释,时，,恒有,注,例1已知,证明数列,的极限为1.,证,要使,即,只要,因此,取,则当,时,就有,故,N是正整数,所以要取整,证,所以,结论:常数列的极限等于同一常数.,例2,证,(1),(2),要使,即,只要,例3,例4,证,分析,N不唯一,证明时可以适当放大,故得证.,也可由,取,证明：,证,要使,只要,即,则当nN时，,有,从而,例5,思考:,对于例5,下列推导是否正确：,要使,只要,故取,N不能与n有关！,注将,适当放大的目的，是为了,易于求N.放大时，应该注意适当！,即要求：,否则，若,则b(n)就不可能任意小.,其中,小结:,用定义证明数列极限存在时,关键是任意给定0,寻找N,但不必求最小的N.,自变量的变化过程有六种形式:,二、函数的极限,1.x时函数f(x)的极限,(1)定义2.3设函数,当,(M为某一正数）,时有定义,如果存在常数A,当,时,有,则称常数A为函数,当,时的极限,记作,(2)几何解释,注,当,时,有,当,时,有,1,时函数f(x)的极限：,定理,2,或,则称直线y=A为曲线y=f(x)的水平渐近线.,如果,例如，,都有水平渐近线,都有水平渐近线,又如，,再如，,都有水平渐近线,例6证明,证,取,因此,注,就有,故,欲使,即,2.xx0时函数f(x)的极限,(1),时函数极限的定义,定义2.4设函数,在点,的某去心邻域,则称常数A为函数,当,时的极限,或,当,时,总有,内有定义.如果存在常数A,记作,几何解释:,注,x,O,1,例7证明,证,故,对任意的,当,时,因此,总有,例9证明,证,故取,当,时,必有,因此,证,只要,例10,注,为了确保,有意义，即,只须,即,左极限:,有,极限存在的充要条件:,(2)单侧极限,右,例11设函数,讨论,时,的极限是否存在.,解,因为,所以,不存在.,内容小结,1.数列极限的“N”定义及应用,2.函数极限的,或,定义及应用,思考与练习,1.若极限,存在,2.设函数,且,存在,则,是否一定有,3.左、右极限定义及左、右极限相等的等价条件,故,时,例4-1已知,证明,证,要使,只要,即,取,则当,N不唯一,证明时可以适当放大,有,例5-1,证,注意到,为了使,于是,a=,因此,则当nN时,有,只要使,证,例5-2,证,例6-1,例6-2,证,例8,证,分析,例9-1证明,证,要使,取,则当,时,必有,因此,只要,例10-1,证,由不等式,可得,已知,