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文档简介

-PAGE14- -PAGE14--PAGE14-提供全套毕业论文图纸,欢迎咨询目录摘要……………………1关键词……………1Abstract………………1Keywords………………2引言……………………21利用极限定义求极限………………32利用左右极限求极限………………13利用函数极限的四则运算法则来求极限…………14利用洛比达法则求极限15用两个重要的极限来求函数的极限………………16利用泰勒公式……………………17利用定积分求极限………………18利用两个准则求极限…………………18.1函数极限的迫敛性(夹逼法则)………8.2单调有界准则……………….9利用变量求极限……………………9.1利用等价无穷小量替换来求极限………………9.2利用其它变换来求极限………………….10用归结原理求极限…………………11总结……………………….致谢…………………参考文献……………浅谈求函数极限的方法数学与应用数学专业学生步振华指导教师张克梅摘要:极限是数学分析的基础,数学分析的基本概念的表述,都可以用极限来描述.如函数在某点处导数的定义,定积分的定义,偏导数的定义,二重积分的定义,三重积分的定义,无穷级数的定义都是用极限来定义的.极限是研究数学分析的基本工具.极限是贯穿数学分析的一条主线.学好极限要从以下两个方面着手:1)是考察所给函数是否存在极限;2)若函数存在极限,则考虑如何计算此极限.本文主要是对第二个问题即在极限存在的条件下,如何去求极限进行综述.对于简单的极限的计算,利用定义求值或利用极限的四则运算法则求值都是可行的,但是对于一个比较复杂的极限的计算,则不能直接采用一般的定义或者定理,即使采用洛必达法则也是比较繁琐的,然而用泰勒展示则计算简单多了,这就说明为一般地解决极限求值问题时,就必须利用有效有针对性的计算方法,对各个具体问题还要善于发现和利用其特点以简化手续.传统的极限的计算方法不下十几种,但具体到计算不同特征的极限时,究竟采用哪种方法,很多人总感到无从下手.只有将这些方法进行归纳总结,从而才可以针对不同特征的式子选择适当的计算方法,进而简化计算关键词:极限;极限的定义;罗必达法则;泰勒公式;单调有限法则;IntroductiontobegfunctionlimitmethodStudentmajoringinMathematicsandAppliedMathematicsName步振华Tutor张克梅Abstract:Limitisthebasisofmathematicalanalysis,thebasicconceptsofmathematicalanalysisofexpression,canbeusedtodescribethelimitasafunctiondefinitionderivativeatsomepoint,thedefinitionofthedefiniteintegral,thedefinitionofpartialderivative,thedefinitionofdoubleintegrals,tripleintegraldefinition,infiniteseriesofdefinitionsareusedtodefinethelimitsofthelimitisthebasictooltostudythelimitsofmathematicalanalysisisamainthemethroughoutthemathematicalanalysistolearnthelimitsfromthefollowingtwoaspectsistoinvestigatethefunctionifthereisalimit.Ifthereisalimitfunction,thenconsiderhowtocalculatethislimitthisarticleisthesecondquestionthatundertheconditionsoftheexistenceofthelimit,howtofindthelimitsarereviewedforasimplecalculationofthelimitoftheuse.definethelimitsoftheevaluationortheuseoffourevaluationalgorithmsarefeasible,butforamorecomplicatedlimitcalculations,suchasFindincoslimxwhenexxxvaluesarenotdirectlyusingthegeneraldefinitionortheorem,evenwiththeHospital'sRuleismorecomplicated,however,Taylorshowsthecalculationismuchsimpler,whichisgenerallydescribedwhenthelimitisevaluatedtosolvetheproblem,wemustuseeffectivetargetedmethodofcalculationforeachspecificissuesbutalsogoodatfindingandusingitsfeaturestosimplifyprocedures.Thetraditionalmethodofcalculatingthelimitofnolessthanadozen,butwhencalculatingthelimitsspecifictodifferentcharacteristics,whetherusingeithermethod,alotofpeoplealwaysfeelunabletostart.Thesemethodswillonlybesummarized,sothatwecanchoosetheappropriatemethodofcalculationformulasfordifferentcharacteristics,andthussimplifythecalculationKeywords:Limit;ultimatelimitsofnature;Luo'sRule;Taylorformula;monotonouslimitedlaw;引言高等数学是以函数为研究对象,以极限理论和极限方法为基本方法,以微积分学为主要内容的一门学科,极限理论和极限方法在这门课程中占有极其重要的地位。高等数学许多深层次的理论及其应用都是极限的延拓和深化,如连续、导数、微积分等等都是由极限定义的,离开了极限的思想高等数学就失去了基础失去了价值,因此极限运算是高等数学的基本运算。由于极限定义的高度抽象使我们很难用极限定义本身去求极限,又由于极限运算分布于整个高等数学的始终,许多重要的概念是由极限定义的。极限知识是研究导数、各种积分、级数等的基本工具。反过来,我们也可以利用这些概念来求一些极限,所以运算方法繁多。针对这种情况,本文作者通过立体归纳总结出了如下常见的求极限的方法1.利用极限定义求极限定义1.1:设函数在点的某空心邻域内有定义,为定数.若对任给的,存在正数(﹤),使得当时有,则称函数当时以为极限,记作或.定义1.2:设为定义在上的函数,为定数.若对任给的,存在正数,使得当时有,则称函数当趋于时以为极限,记作或.对于其他形式函数极限的定义我就用-语言描述定义:=A:当-<x-<0时,|f(x)A|<=A:当0<x-<时,|f(x)-A|<当|x|>M时,|f(x)-A|<当x<-M时,|f(x)-A|<在数学分析中我们经常用函数极限的定义来证明极限存在问题。例1.1用极限定义证明:=1证由==取=则当0<|x-2|<时,就有<由函数极限-定义有:=1.22.利用左右极限求极限定理2.1:函数极限f()存在且等于A的充分必要条件是左极限f()及右极限f()都存在且都等于A。即有:=Af()=f()=A。此类方法多用于求分段函数极限问题。例2.1求在的极限解3.利用函数极限的四则运算法则来求极限定理3.1:若极限和都存在,则函数,当时也存在且(1)(2)(3)又若,则在时也存在,且有利用极限的四则运算法则求极限,条件是每项或每个因子极限存在,一般所给的变量都不满足这个条件,如、等情况,都不能直接用四则运算法则,必须要对变量进行变形,设法消去分子、分母中的零因子,在变形时,要熟练掌握因式分解、有理化运算等恒等变形。例3.1:求解:原式=例3.2:求解:=4.利用洛比达法则求极限洛比达法则一般被用来求型不定式极限及型不定式极限.用此种方法求极限要求在点的空心邻域内两者都可导,且作分母的函数的导数不为零.例4.1求极限解:由于,且有,,由洛比达法则可得:例4.2求极限解:由于,并有,,由洛比达法则可得:,由于函数,均满足洛比达法则的条件,所以再次利用洛比达法则:注1如果仍是型不定式极限或型不定式极限,只要有可能,我们可再次用洛比达法则,即考察极限是否存在,这时和在的某邻域内必须满足洛比达法则的条件.注2若不存在,并不能说明不存在.注3不能对任何比式极限都按洛比达法则求解,首先必须注意它是不是不定式极限,其次是否满足洛比达法则的其他条件.比如这个简单的极限虽然是型,但若不顾条件随便使用洛比达法则,就会因右式的极限不存在而推出原极限不存在的错误结论。5.用两个重要的极限来求函数的极限①利用来求极限的扩展形为:令,当或时,则有或例5.1:解:令t=.则sinx=sin(t)=sint,且当时故例5.2:求解:原式=②利用来求极限的另一种形式为.事实上,令所以例5.3:求的极限解:原式=利用这两个重要极限来求函数的极限时要仔细观察所给的函数形式只有形式符合或经过变化符合这两个重要极限的形式时才能够运用此方法来求极限。一般常用的方法是换元法和配指数法。6.利用泰勒公式对于求某些不定式的极限来说,应用泰勒公式比使用罗比塔法则更为方便,下列为常用的展开式:1、2、3、4、5、6、上述展开式中的符号都有:例6.1:求解:利用泰勒公式,当有于是===小结:此类题型考验的是我们对泰勒展式的熟悉程度,因此解决此类题目要十分熟悉泰勒展式的结构以及用途。7.利用定积分求极限定义7.1:设函数在区间上连续,将区间分成个子区间在每个子区任取一点,作和式(见右下图),当时,(属于最大的区间长度)该和式无限接近于某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间的定积分。例7.1:求解:设,则在内连续,所以,所以原式难点:定积分的概念,上限函数,定积分的换元法。8.利用两个准则求极限8.1函数极限的迫敛性(夹逼法则)定义8.1:若一正整数,当时,有且则有.(注:利用夹逼准则求极限关键在于从的表达式中,通常通过放大或缩小的方法找出两个有相同极限值的数列和,使得。)例8.1:求的极限解:因为单调递减,所以存在最大项和最小项则又因为8.2单调有界准则定义8.2:单调有界数列必有极限,而且极限唯一。(注:利用单调有界准则求极限,关键先要证明数列的存在,然后根据数列的通项递推公式求极限。)例8.2:证明下列数列的极限存在,并求极限。证明:从这个数列构造来看显然是单调增加的。用归纳法可证。又因为所以得.因为前面证明是单调增加的。两端除以得因为则,从而即是有界的。根据定理有极限,而且极限唯一。令则则.因为解方程得所以9.利用变量求极限9.1利用等价无穷小量替换来求极限为了将未知的极限化简,或转化为已知的极限,可根据极限式的特点适当引入新变量以替换原有的变量,使原来的极限过程转化为新的极限过程。最常用的方法就是等价无穷小量的替换。定义9.1:所谓等价无穷小量即称与是时的等价无穷小量,记作定理9.1:设函数在内有定义,且有1.若则2.若则由该定理就可利用等价无穷小量代换来求某些函数的极限例9.1求的极限解由而;;故有注1由上例可以看出,欲利用此方法求函数的极限必须熟练掌握一些常用的等价无穷小量:,,,,,,,注2在利用等价无穷小代换求极限时,应该注意:只有对所求极限中相乘或相除的因式才能用等价无穷小量来代换,而对极限式中的相加或相减的部分则不能随意代换。如上式中若因有,;,而推出的,则得到的结果是错误的。小结在求解极限的时候要特别注意无穷小量等价替换,无穷小量等价替换可以很好的简化解题。9.2利用其它变换来求极限利用变量替换进行极限计算,要灵活多变。例9.2求解令则10.用归结原理求极限归结原则:设在内有定义,存在的充要条件是:对任何含于且以为极限的数列,极限都存在且相等.例10.1求极限分析:利用复合函数求极限,令,求解.解:令,则有;,由幂指函数求极限公式得,故由归结原则得注1归结原则的意义在于把函数归结为数列极限问题来处理,对于,,和这四种类型的单侧极限,相应的归结原则可表示为更强的形式.注2若可找到一个以为极限的数列,使不存在,或找到两个都以为极限的数列与,使与都存在而不相等,则不存在.11总结以上方法是在高等数学里求解极限的重要方法。在做求解极限的题目时,仅仅掌握以上方法的而不能够透彻清晰地明白以上各方法所需的条件也是不够的,必须要细心分析仔细甄选,选择出适当的方法。这样不仅准确率更高,而且会省去许多不必要的麻烦,起到事半功倍的效果。这就要求学习者要吃透其精髓,明了其道理,体会出做题的窍门。达到这样的境界非一日之功,必须要多做题善于总结,日积月累,定会熟能生巧,在做题时得心应手。致谢本文是在张克梅老师的精心指导下完成的,张老师的广博的学识,严谨求实的治学态度,高度的敬业精神对我产生了重要影响,张老师开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪,在此对张老师表示深深的感谢!参考文献[1]郝梅:求函数极限的方法.福建教育学校学报.2006.10.[2]刘小军:高等数学解题方法.云南广播电视大学理工学院学报.2006.08[3]刘书田:高等数学.北京大学出版社.2005[4]华东师范大学数学系编.数学分析[M].北京:高等教育出版社,1991,第2版[5]郝涌:卢士堂等.《数学考研精解》.华中理工大学出版社.2004[6]钱吉林.数学分析题解精粹[M].武汉:崇文书局,2003基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC(8)05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正(STR)调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计

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