考研数学:夹逼准则的推论
高数 夹逼准则与两个重要极限

对于形如$sum_{n=1}^{infty}frac{sin n}{n}$和$sum_{n=1}^{infty}(1 + frac{1}{n})^{n}$的级数,可以利 用两个重要极限的结论判断其收敛性。
综合应用夹逼准则和两个重要极限
在判断一些复杂级数的收敛性时,可以将夹逼准则和两个重要极限结合起来使用,通过巧妙的放缩和变换, 找到夹逼的级数或函数,从而判断原级数的收敛性。
解答
首先找到与原数列相关的不等式关系, 即∑(ξi1)^2Δxi≤∑f(ξi)Δxi≤∑(ξi)^2Δxi。然 后验证不等式两侧的数列极限是否存 在且相等。对于左侧数列和右侧数列, 当n趋向于无穷大时,其极限均为1/3 (可以通过定积分的几何意义或定积 分计算公式进行验证)。因此根据夹 逼准则,原数列的极限存在且为1/3, 即函数f(x)=x^2在区间[0,1]上的定积 分为1/3。
利用(1+1/x)^x在x→∞时的极限为e,可以对一些涉及指数函数的 复杂表达式进行逼近处理。
在求解某些微分方程时,可以利用这两个重要极限简化方程形 式或求解过程。
在概率论与数理统计中,这两个重要极限也经常出现,例如在 求解某些概率分布或统计量的极限性质时。
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02
利用第二个重要极限求解幂函数、指数函数相关问题,如求
(1+x)^(1/x)在x=0处的极限值。
结合洛必达法则等其他求极限方法,可以求解更复杂的极限问
03
题。
拓展:其他常见极限形式及求解方法
∞/∞型极限
通过分子分母同除以某个趋于 无穷的变量来转化为0/0型极 限求解。
1^∞型极限
浅谈两个重要极限解题技巧

浅谈两个重要极限解题技巧数学中的极限是指函数在某一点趋于无限接近于某个值的情况,它是许多数学问题的基础。
在解题过程中,有两个重要极限解题技巧,它们分别是夹逼定理和洛必达法则。
1. 夹逼定理夹逼定理,也称为夹挤准则,通常用于解决极限存在性和唯一性问题。
该定理的原理是:如果存在两个函数在某一点附近夹住一个待求极限函数,那么这个待求极限函数的极限也必须在相同的范围内。
夹逼定理的具体应用方式是:(1)先找到一个上界函数和较小的下界函数;(2)证明当自变量趋于无穷或趋近于某个特定值时,这两个函数都趋于相同的极值;(3)再用这两个函数夹住待求函数,证明它的极限也必须在两个函数的极值之间。
以下是一个夹逼定理的求解例子:先考虑如下无穷级数:$${\sum}_{n=1}^{\infty}\frac{n}{2^n}$$通过比级数原型,我们已经得知该级数是收敛的。
现在我们使用夹逼定理证明该级数的和为2:而级数$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2^{n-1}}$是等比数列,它的总和是 2. 因此,$$0\leq{\sum}_{n=1}^{\infty}\frac{n}{2^n}\leq{\sum}_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2^{n-1}}=2$$2. 洛必达法则洛必达法则是解决函数极限问题中的常用方法之一,通常用于解决不定式的极限问题。
该方法的原理是:如果一个函数的极限值不易确定,但它可以表示成两个导数之比的形式,那么这两个导数的极限必须存在,且该比的极限值等于两个导数的比值的极限值。
具体应用方式如下:(1)求出函数的导数;(2)将导数表达式分别表示成分子分母两个函数的形式;(4)如果分母函数的极限为0或发散,则寻找一种不同的解决方法;(5)利用极限值相等的洛必达法则,得出函数极限。
我们知道,当$x\to1$时,$x-1$趋于0。
因此,将式子重写为:$$\lim_{x\to1}\frac{(x+1)(x-1)}{x-1}$$抵消$x-1$后,我们得到:使用洛必达法则代替极限,我们必须求出分子和分母的导数:当$x\to1$时,$2x$趋近于2,因此该极限等于2。
利用夹逼准则求极限

利用夹逼准则求极限夹逼准则(或称夹逼定理)是微积分中常用的一种方法,用于求解函数极限问题。
夹逼准则通常用于解决一些函数极限不存在或无法直接求解的情况。
夹逼准则的核心思想是,如果一个函数f(x)在一些点x0的左侧(或右侧)始终小于等于另一个函数g(x),并且这两个函数的极限都等于L,则当x趋近于x0时,函数f(x)的极限也等于L。
夹逼准则可以形式化地表示如下:设函数f(x)与g(x)定义在点x0附近的一些开区间上(除去x0),且满足对于任意的x,都有f(x)≤g(x)。
如果lim┬(x→x₀)f(x) = L ,lim┬(x→x₀)g(x) = L ,则lim┬(x→x₀)f(x) 也等于 L。
下面我们将利用夹逼准则来求解一个极限的例子。
例子:求极限lim┬(x→0)sin(x)/x。
我们知道 sin(x) 是一个周期函数,且当x≠0 时,有 -1 ≤ sin(x) ≤ 1 ,因此对于任意的 x ,都有 -1/x ≤ sin(x)/x ≤ 1/x。
当 x 趋近于 0 时,-1/x 和 1/x 分别趋近于正无穷和负无穷,即lim┬(x→0)(-1/x) = -∞ ,lim┬(x→0)(1/x) = ∞。
根据夹逼准则,我们可以得到lim┬(x→0)sin(x)/x = 0。
解析:根据夹逼准则,我们首先找到两个函数 f(x) 和 g(x) ,使得对于任意的 x ,都有f(x) ≤ sin(x)/x ≤ g(x)。
我们可以取f(x)=-1/x和g(x)=1/x。
对于任意的 x ,有f(x) ≤ sin(x)/x ≤ g(x)。
即 -1/x ≤ sin(x)/x ≤ 1/x ,当x≠0 时,该不等式恒成立。
然后我们再来看一下f(x)和g(x)的极限。
当 x 趋近于 0 时,-1/x 和 1/x 分别趋近于 -∞ 和∞ ,因此有lim┬(x→0)(-1/x) = -∞ ,lim┬(x→0)(1/x) = ∞。
考研数学:夹逼准则

考研数学:夹逼准则夹逼定理也称为迫敛性定理,分为函数和数列夹逼定理。
该定理不仅给出了判定数列及函数收敛的一种方法,而且也提供了一个求极限的工具。
数列的迫敛性设收敛数列{}n a ,都以a 为极限,数列{}n c 满足:存在正数0N ,当0n N >时有n n n a c b ≤≤,则数列{}n c 收敛,且{}n b lim n n c a →∞=。
证明:任意的0ε>,由lim lim n n n n a b a →∞→∞==,分别存在正数1N 与2N ,使得当1n N >时有n a a ε-<,当2n N >时有n b a ε<+。
取{}012max ,,NN N N =,则当n N>时,n n n a c b ≤≤,n a a ε-<与n b a ε<+均成立,即有n n n a a c b a εε-<≤≤<+,从而有n c a ε-<,证毕。
函数的迫敛性设lim ()lim ()x x x x f x g x A→→==,且在某0(;)o U x δ'内有()()()f x h xg x ≤≤,则lim ()x x h x A →=。
证明:任意的0ε>,分别存在正数1δ与2δ,使得当010x x δ<-<时有()A f x ε-<,当020x x δ<-<时有()g x A ε<+。
取{}12min ,,N δδδ'=,则当00x x δ<-<时,()()()f x h x g x ≤≤,()A f x ε-<与()g x A ε<+均成立,即有()()()A f x h x g x A εε-<≤≤<+,从而有()h x A ε-<,所以0lim ()xxh x A →=。
夹逼准则即迫敛性的核心思想是放缩,在考研范围内主要用于判断数列的敛散性。
高等数学第一章第6节夹逼准则

x0 x0 2 x0 2 x0 x0 1 x0 x0 1
-2-
x
第六节
极限存
x x0
证
0,
lim g( x ) A, lim h( x ) A,
第 一 章 函 数 极 限 连 续
所以 1 , 2 0, 使当 0 | x x0 | 1 时, 恒有 | g( x ) A | 即 A g ( x ) A 当 0 | x x0 | 2 时, 恒有
- 16 -
x 0
解
1 x
令u(1 x)
1 x
limln u ln e 1
u e
例12
ln(1 x) lim 1. x 0 x ex 1 . 求 lim x 0 x
令 u e x 1
解
原式
u lim 1 u 0 ln(1 u )
ex 1 lim 1. x 0 x
第 一 章 函 数 极 限 连 续
1 n 1 x 1 n 1 (1 ) (1 ) (1 ) , n1 x n
由于 x n , 而
1 n 1 1 n 1 lim (1 ) lim (1 ) lim (1 ) e, x x n n x n 1 n 1 n 1 1 1 lim (1 ) lim (1 ) lim (1 ) e, x x x n1 n1 n1
所以
第 一 章 函 数 极 限 连 续
sin x lim 1 x 0 x sin x sin( x ) sin t lim lim lim 1 x 0 x 0 t 0 x x t
2020考研数学:夹逼准则的推论

2020考研数学:夹逼准则的推论夹逼准则是高等数学里求极限的重要方法之一,适用于函数与数列极限的计算及反常积分的计算。
在考研数学中是要求考生重点掌握的一块内容,其考查方式多样,需要考生掌握关于夹逼准则的重点题型和基本的放缩技巧,同时也要会使用并证明夹逼准则的推论:无穷小量乘以有界量仍为无穷小量,下面重点讲解该推论的证明及应用。
一、夹逼准则(函数):如果(1)当0000(,)(,)x x x x x δδ∈-⋃+时,()()();g x f x h x ≤≤(2)0lim ()x x g x A →=,0lim ()x x h x A →=,则0lim ()x x f x →存在,且等于A 。
此准则必须对所求极限的函数进行适当放大和缩小,且经放大和缩小得到的函数的极限易求且相等。
夹逼准则的关键在于,找两个极限值相同的函数()g x 和()h x ,使得()()()g x f x h x ≤≤。
二、夹逼准则的推论:无穷小量⨯有界量=无穷小量即0lim ()0x x f x →=,且当0000(,)(,)x x x x x δδ∈-⋃+时,存在0M >,使得()g x M ≤,则0lim ()()0x x f x g x →=。
证明:由条件可得()()()f xg x M f x ≤即()()()()M f x f x g x M f x -≤≤因为0lim ()0x x f x →=,故()00lim ()lim ()0x x x x M f x M f x →→-==,由夹逼准则可得:0lim ()()0x x f x g x →=例:求极限201lim sin x x x→分析:由于0x →时,2x 为无穷小量,1sinx 的极限虽然不存在,但1sin 1x ≤,因此为有界量,根据推论可得该极限为0。
解:由于20lim 0x x →=,且1sin 1x≤,所以201lim sin 0x x x →=以上内容即为考研数学考试对夹逼准则部分的要求,以及考生应该达到的学习的程度。
考研数学单侧极限和夹逼定理的知识点

考研数学单侧极限和夹逼定理的知识点考研数学单侧极限和夹逼定理复习要点为什么会有单侧极限这种极限计算方法,是因为在x→∞,x→a包括x→+∞和x→-∞,x→a+和x→a-,而不同的趋近,极限趋近值也不相同,因此需要分别计算左右极限,根据极限的充要条件来判断极限是否存在,那么在极限计算中出现哪些“信号”是要分左右极限计算呢?第一:e∞,arctan∞,因为x趋近于+∞,e∞→+∞,arctan∞→π/2,x 趋近于-∞,e∞→0,arctan∞→-π/2;第二:绝对值;第三:分段函数在分段点处的极限。
有个这几条我们就可以在计算极限时知道什么情况下分左右极限计算,什么时候正常计算。
夹逼定理分为函数极限的夹逼定理和数列极限的夹逼定理。
要明确夹逼定理是将极限计算出来的方法,而不是用来判断极限是不是存在,以数列极限为例,即n→∞,yn→?,若存在N>0,当n>N时,找到xn,zn,且xn→A,zn→B,A≠B,则不能说明yn极限不存在,函数极限也是一样的。
这一点一定要注意,防止理解偏差。
单调有界收敛定理主要应用是解决数列极限计算问题,一般情况下,题目的类型是固定的,例如:已知X1=a,Xn=f(Xn-1),n=1,2,.....,求数列{Xn}的极限。
当看到这种类型的题目,我们要先知道可以应用于单调有界收敛定理来证明,也就是要证明两点,第一:证明数列有界;第二:证明数列单调。
综合以上两点就可以依据该定理证明数列极限存在,再将Xn=f(Xn-1)两边同时取极限,即可以得到数列极限的值。
上述几种方法原理比较简单,但是需要同学们在做题目中多去总结,掌握其具体的解题思路,也要将知识点和不同类型的题目建立联系,拓宽自己的解题能力。
很多同学都会有这样的感觉,为什么我就是想不到这样解题呢?像这样的'问题在现阶段出现是正常的,因为我们要通过复习来解决问题,所以我们只要认真对待就可以了,首先接受这种方法,然后理解这种方法,最后看看这个解题思路跟题目中的哪个条件是紧密联系在一起的,弄清楚并记住,下次如果做题时遇到了这个条件,我们是不是就可以尝试的做做,时间久了自然而然的就有了自己的解题思路。
夹逼准则的推导

夹逼准则的推导
夹逼准则是一种常用的游戏战术,主要是通过夹击敌方棋子,进而控制棋盘。
推导夹逼准则需要考虑以下几个方面:
1. 判断夹击的效果。
夹击可以直接吃掉敌方棋子,也可以迫使
敌方棋子移动,进而掌控棋盘。
因此,在考虑夹击时,需要考虑对方棋子行动的可能性,以及夹击后自己的棋子是否能够占领更好的位置。
2. 考虑夹击的位置。
夹击的位置要尽可能靠近敌方棋子,以增
加夹击的效果。
同时,夹击的位置也要注意自己的棋子是否能够被对方反夹。
3. 避免夹击失误。
夹击是一种冒险的战术,容易出现失误。
因此,在夹击时需要考虑对方的反击,以及自己棋子的保护措施。
通过以上几个方面的考虑,可以推导出夹逼准则的具体应用方法。
在实际游戏中,可以灵活运用夹逼准则,以取得更好的胜利。
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考研数学:夹逼准则的推论
夹逼准则是高等数学里求极限的重要方法之一,适用于函数与数列极限的计算及反常积分的计算。
在考研数学中是要求考生重点掌握的一块内容,其考查方式多样,需要考生掌握关于夹逼准则的重点题型和基本的放缩技巧,同时也要会使用并证明夹逼准则的推论:无穷小量乘以有界量仍为无穷小量,下面重点讲解该推论的证明及应用。
一、夹逼准则(函数):如果
(1)当0000(,)(,)x x x x x δδ∈-⋃+时,
()()();
g x f x h x ≤≤(2)0lim ()x x g x A →=,0lim ()x x h x A →=,则0
lim ()x x f x →存在,且等于A 。
此准则必须对所求极限的函数进行适当放大和缩小,且经放大和缩小得到的函数的极限易求且相等。
夹逼准则的关键在于,找两个极限值相同的函数()g x 和()h x ,使得()()()g x f x h x ≤
≤。
二、夹逼准则的推论:无穷小量⨯有界量=无穷小量
即0lim ()0x x f x →=,且当0000(,)(,)x x x x x δδ∈-⋃+时,存在0M >,使得()g x M ≤,则
0lim ()()0x x f x g x →=。
证明:由条件可得
()()()
f x
g x M f x ≤即()()()()M
f x f x
g x M f x -≤≤因为0lim ()0x x f x →=,故0
0lim ()lim ()0x x x x M f x M f x →→-==,由夹逼准则可得0lim ()()0
x x f x g x →=例:求极限201lim sin x x x
→分析:由于0x →时,2x 为无穷小量,1sin
x 的极限虽然不存在,但1sin 1x ≤,因此为有界量,根据推论可得该极限为0。
解:由于20lim 0x x →=,且1sin 1x ≤,所以201lim sin 0x x x →=。