数列极限四则运算法则的证明
极限的四则运算(数列极限、函数极限)
a
k
，lim（C n
an）
Ca
。
例1、已知 lnim(6an bn ) 11 lnim(3an 2bn ) 7
求 lnim(2an bn ) 的值。
解：2an+bn=
1 15
(6an-bn)+
8 15
(3an+bn),
∴ lnim(2an bn )
3)
lim (
x
x3 2x2 1
x2 2x
) 1
KEY：1) 0（分子分母同除以x4)； 2）0(分子有理化） 3）1/4（通分）
例3、（1）求
lim
x1
2x2 x3
x 1 2x2 1
的值。
x2 1
（2）求
lim
x1
2x2
x 1
的值
（见课本P87，注意其中的说明。）
3 5
( 2)n1 5
[1 ( 2)n ] 5
2
3 [(2)n1 55
( 2)2n1] 5
∴
lim
n
Tn
3 5
[ 1
1
2
5 1
4
]
3 (5 10) 5 . 5 3 21 7
5 25
例5、有一个边长为1的正方形，以其四边中点为顶点画 第二个正方形，再以第二个正方形的四边中点为顶点画
=
lim[ 1 n 15
(6an
bn
)
185（3an
2bn
)]
=
1 15
×11+
185×(-7)
(完整版)数列极限的四则运算
lim qn 0 ( q 1)
n
2．运算法则：
lim a a(a为常数)
n
如果 lim an A lim bn B
n
n
则： lim (an bn ) A B n
lim (an bn ) A B
n
lim a n A , (B 0) b n n B
3．语言表达（见教材，略）
此法则可以推广到有限多个数列的情形
n
1 q
n
1 q
1 q
当
q
1
时，
lim
n
T
n
n
lim
1
n n 1
当
q
1
时，
lim
n
Tn
不存在
四、小结：运算法则、常用极限及手段
五、作业：练习 1、2 习题 1
补充：（附纸）
2
3． lim 5n3 n2 4 n 6n5 n 1
5 1 4
解：原式= lim n n3
5
n
6
1 n2
1 n3
6
514
解：原式= lim
n2
n3
n5
0 0
n 6 1 1
6
n4 n5
a0
小．结．：．lim n
a0 x p b0 x q
a1 x p1 b1 x q1
a2 x p2 b2 x q2
例三（机动，作巩固用）求下列数列的极限：
1． lim 2n 1 n 3n 2
解：原式= lim
2
1 n
lim (2
n
1) n
lim 2 lim 1
n
n n
20
2
数列极限四则运算法则的证明
数列极限四则运算法则的证明work Information Technology Company.2020YEAR数列极限四则运算法则的证明设limAn=A,limBn=B,则有法则1:lim(An+Bn)=A+B法则2:lim(An-Bn)=A-B法则3:lim(An·Bn)=AB法则4:lim(An/Bn)=A/B.法则5:lim(An的k次方)=A的k次方(k是正整数)(n→+∞的符号就先省略了,反正都知道怎么回事.)首先必须知道极限的定义:如果数列{Xn}和常数A有以下关系:对于ε＞0(不论它多么小),总存在正数N,使得对于满足n＞N的一切Xn,不等式|Xn-A|＜ε都成立,则称常数A是数列{Xn}的极限,记作limXn=A.根据这个定义,首先容易证明: 引理1: limC=C. (即常数列的极限等于其本身)法则1的证明:∵limAn=A, ∴对任意正数ε,存在正整数N₁,使n＞N₁时恒有|An-A|＜ε.①(极限定义)同理对同一正数ε,存在正整数N₂,使n＞N₂时恒有|Bn-B|＜ε.②设N=max{N₁,N₂},由上可知当n＞N时①②两式全都成立.此时|(An+Bn)-(A+B)|=|An-A)+(Bn-B)|≤|An-A|+|Bn-B|＜ε+ε=2ε.由于ε是任意正数,所以2ε也是任意正数.即:对任意正数2ε,存在正整数N,使n＞N时恒有|(An+Bn)-(A+B)|＜2ε.由极限定义可知,lim(An+Bn)=A+B.为了证明法则2,先证明1个引理.引理2:若limAn=A,则lim(C·An)=C·A.(C是常数)证明:∵limAn=A, ∴对任意正数ε,存在正整数N,使n＞N时恒有|An-A|＜ε.①(极限定义)①式两端同乘|C|,得: |C·An-CA|＜Cε.由于ε是任意正数,所以Cε也是任意正数.即:对任意正数Cε,存在正整数N,使n＞N时恒有|C·An-CA|＜Cε.由极限定义可知,lim(C·An)=C·A. (若C=0的话更好证)法则2的证明:lim(An-Bn)=limAn+lim(-Bn) (法则1)=limAn+(-1)limBn (引理2)=A-B.为了证明法则3,再证明1个引理.引理3:若limAn=0,limBn=0,则lim(An·Bn)=0.证明:∵limAn=0, ∴对任意正数ε,存在正整数N₁,使n＞N₁时恒有|An-0|＜ε.③(极限定义)同理对同一正数ε,存在正整数N₂,使n＞N₂时恒有|Bn-0|＜ε.④设N=max{N₁,N₂},由上可知当n＞N时③④两式全都成立.此时有|An·Bn| =|An-0|·|Bn-0| ＜ε·ε=ε².由于ε是任意正数,所以ε²也是任意正数.即:对任意正数ε²,存在正整数N,使n＞N时恒有|An·Bn-0|＜ε².由极限定义可知,lim(An·Bn)=0.法则3的证明:令an=An-A,bn=Bn-B.则liman=lim(An-A)=limAn+lim(-A) (法则1)=A-A (引理2) =0.同理limbn=0.∴lim(An·Bn)=lim[(an+A)(bn+B)]=lim(an·bn+B·an+A·bn+AB)=lim(an·bn)+lim(B·an)+lim(A·bn)+limAB (法则1)=0+B·liman+A·limbn+limAB (引理3、引理2)=B×0+A×0+AB (引理1) =AB.引理4:如果limXn=L≠0,则存在正整数N和正实数ε,使得对任何正整数n>N,有|Xn|≥ε.证明：取ε=|L|/2>0,则存在正整数N,使得对任何正整数n>N,有|Xn-L|<ε.于是有|Xn|≥|L|-|Xn-L|≥|L|-ε=ε引理5: 若limAn存在,则存在一个正数M,使得对所有正整数n,有|An|≤M.证明：设limAn=A,则存在一个正整数N,使得对n>N有|An-A|≤1,于是有|An|≤|A|+1,我们取M=max(|A1|,...,|AN|,|A|+1)即可法则4的证明:由引理4,当B≠0时(这是必要条件),正整数N1和正实数ε0,使得对正整数n>N1,有|Bn|≥ε0.由引理5,又正数M,K,使得使得对所有正整数n,有|An|≤M,|Bn|≤K.现在对ε>0,正整数N2和N3,使得:当n>N2,有|An-A|<ε0*|B|*ε/(M+K+1)；当n>N3,有|Bn-B|<ε0*|B|*ε/(M+K+1)；现在,当n>max(N1,N2,N3)时,有|An/Bn-A/B|=|An*B-Bn*A|/|B*Bn|=|An(B-Bn)+Bn(An-A)|/|B*Bn|≤(|An|*|B-Bn|+|Bn|*|A-An|)/(|B|*ε0)≤ε(M+K)/((M+K+1)<ε法则5的证明:lim(An的k次方)=limAn·lim(An的k-1次方) (法则3) ....(往复k-1次) =(limAn)的k次方=A的k次方.。
高中数学数列极限的性质与计算方法详解
高中数学数列极限的性质与计算方法详解数列是高中数学中的重要概念，而数列的极限更是数学分析的基础。
在高中数学中，数列极限的性质和计算方法是一个重要的考点。
本文将详细解析数列极限的性质和计算方法，并通过具体题目进行举例，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和掌握这一知识点。
一、数列极限的性质1. 有界性：如果数列{an}存在有界的上界和下界，那么该数列必定收敛。
例如，考虑数列{an} = (-1)^n，该数列的值在-1和1之间，因此数列{an}是有界的，且极限为0。
2. 单调性：如果数列{an}单调递增且有上界，或者单调递减且有下界，那么该数列必定收敛。
例如，考虑数列{an} = 1/n，该数列单调递减且有下界0，因此数列{an}是收敛的，且极限为0。
3. 夹逼定理：如果数列{an}满足an≤bn≤cn，并且lim an = lim cn = L，那么数列{bn}也收敛，并且极限为L。
例如，考虑数列{an} = 1/n，{bn} = (1 + 1/n)^n，{cn}= (1 + 1/n)^(n+1)，显然有an≤bn≤cn，并且lim an = lim cn = 0，因此数列{bn}也收敛，且极限为0。
二、数列极限的计算方法1. 基本四则运算法则：如果数列{an}和{bn}的极限分别为A和B，那么数列{an + bn}的极限为A + B，数列{an - bn}的极限为A - B，数列{an * bn}的极限为A * B，数列{an / bn}的极限为A / B（其中B ≠ 0）。
2. 极限的乘法法则：如果数列{an}的极限为A，数列{bn}的极限为B，那么数列{an * bn}的极限为A * B。
例如，考虑数列{an} = 1/n，{bn} = n，显然lim an = 0，lim bn = ∞，但是lim (an * bn) = 1。
3. 极限的倒数法则：如果数列{an}的极限为A（A ≠ 0），那么数列{1/an}的极限为1/A。
1.5 极限的运算法则
o
x
例11
当a0 0, b0 0, m和n为非负整数时求 , a0 x m a1 x m 1 am lim 。 n n 1 x b x b x bn 0 1
x m a0 a1 x 1 am x m ) 解 原 式 l i m( n 1 n x x b0 b1 x bn x
单侧极限为 解 x 0是函数的分段点，两个
x 0
lim f ( x ) lim (1 x ) 1,
x 0
x 0
lim f ( x ) lim ( x 1) 1,
2 x 0
y 1 x
y x2 1
y
左右极限存在且相等,
1
故 lim f ( x ) 1.
n n
(1) lim ( xn yn ) A B
n
(2) lim xn yn AB
n
xn A (3) 当 yn 0 且 B 0时, lim n y n B
提示: 因为数列是一种特殊的函数 , 故此定理 可由 定理2.1/2.2 直接得出结论 .
第五节 极限的运算法则
一、极限的四则运算法则 二 、极限的复合运算法则 三、数列极限与函数极限的关系
第一章
一、 极限的四则运算法则
定理 1 . 若 lim f ( x) A , lim g ( x) B , 则有 证: 因 lim f ( x) A , lim g ( x) B , 则有
例2. 设有分式函数
其中
都是
多项式 , 若
证:
试证:
x x0 x x0
x x0
lim R( x)
极限的四则运算法则推导
极限的四则运算法则推导极限的四则运算法则：引领数学的奥秘第一节引言在我们学习数学的过程中，四则运算是最基础的运算法则之一。
它包括加法、减法、乘法和除法，是我们解决各种数学问题的基石。
今天，我将带领大家深入探讨四则运算的极限性质，揭开数学的神秘面纱。
第二节加法的极限加法作为四则运算中最简单的一种，其极限性质也相对容易理解。
我们可以用一个例子来说明：假设有一根长为1米的绳子，我们每次都将其剪成两段，然后再将其中一段与原来的绳子拼接起来。
这样的操作重复进行下去，不断重复剪、拼接，直到我们无法再进行这个操作。
我们会发现，随着操作的进行，绳子的长度越来越接近2米。
这就是加法的极限性质，即两个数相加的结果在某种意义下趋近于无穷大。
第三节减法的极限减法的极限性质同样可以用一个例子来说明：假设有一组数列{1, 0.1, 0.01, 0.001, ...}，我们每次都将前一项减去后一项。
这样的操作重复进行下去，不断重复减去、计算，直到我们无法再进行这个操作。
我们会发现，随着操作的进行，数列的结果越来越接近0。
这就是减法的极限性质，即两个数相减的结果在某种意义下趋近于0。
第四节乘法的极限乘法的极限性质稍微复杂一些，但同样可以用一个例子来说明：假设有一组数列{1, 2, 4, 8, ...}，我们每次都将前一项乘以2。
这样的操作重复进行下去，不断重复乘以、计算，直到我们无法再进行这个操作。
我们会发现，随着操作的进行，数列的结果越来越接近无穷大。
这就是乘法的极限性质，即两个数相乘的结果在某种意义下趋近于无穷大。
第五节除法的极限除法的极限性质相对复杂一些，但同样可以用一个例子来说明：假设有一组数列{1, 0.5, 0.25, 0.125, ...}，我们每次都将前一项除以2。
这样的操作重复进行下去，不断重复除以、计算，直到我们无法再进行这个操作。
我们会发现，随着操作的进行，数列的结果越来越接近0。
这就是除法的极限性质，即两个数相除的结果在某种意义下趋近于0。
数列极限四则运算法则的证明
数列极限四则运算法则的证明数列极限四则运算法则是数学中非常重要的一条定理，它可以帮助我们在进行数列极限运算时更加方便和简化计算。
本文将从定理的定义、证明思路、具体证明过程以及应用等方面进行详细介绍和阐述。
让我们来了解一下数列极限四则运算法则的定义。
数列极限四则运算法则是指在满足一定条件的情况下，对数列的极限进行加、减、乘、除运算，得到的结果仍然是一个数列，并且这个数列的极限等于对原数列的极限进行相应的运算得到的结果。
简单来说，就是对数列的极限进行四则运算，可以直接对数列的极限进行运算，而不需要对数列的每一项进行运算。
接下来，我们来探讨数列极限四则运算法则的证明思路。
证明数列极限四则运算法则的关键在于如何证明对于两个数列极限的和、差、乘积和商，它们的极限分别等于原数列极限的和、差、乘积和商。
我们可以通过数学归纳法来证明这一点，即先证明对于两个数列极限的和，它们的极限等于原数列极限的和，然后再逐一证明差、乘积和商的情况。
然后，让我们来具体证明数列极限四则运算法则。
首先，考虑两个数列{a_n}和{b_n}，它们的极限分别为A和B。
我们要证明数列{a_n+b_n}的极限为A+B。
假设存在ε>0，对于任意的N>0，当n>N 时，有|a_n-A|<ε/2和|b_n-B|<ε/2成立。
那么对于n>N，有|a_n+b_n-(A+B)|=|(a_n-A)+(b_n-B)|≤|a_n-A|+|b_n-B|<ε/2+ε/2=ε。
由此可得，数列{a_n+b_n}的极限为A+B。
接下来，我们来证明数列{a_n-b_n}的极限为A-B。
同样地，假设存在ε>0，对于任意的N>0，当n>N时，有|a_n-A|<ε/2和|b_n-B|<ε/2成立。
那么对于n>N，有|a_n-b_n-(A-B)|=|(a_n-A)-(b_n-B)|≤|a_n-A|+|b_n-B|<ε/2+ε/2=ε。
2018年最新 极限的四则运算(数列极限、函数极限) 精品
25 a 0 b 2 5 a
解得： a=25,b=20。
例5、求下列数列的极限：
1 2 3 n 1 lim 2 n n 1 3 7 2n 1 2 lim ( n ) n 2n 4n 8n 2 n
1 1 1 1 3 lim [ ] n 2 5 3n 13n 2 5 8 8 11
n
(5n an2 bn c )(5n an2 bn c ) 5n an2 bn c
5n an2 bn c c （25 a)n b n 2 lim n b c 5 a 2 n n
n
lim
25n 2 (an2 bn c)
x x
lim （f(x) · g(x)）=a· b；
f(x) a lim = x g(x) b (b≠0) 注：1）可推广到有限个数列的极限运算; 2)由此可得：
x
n=an。 lim lim [C · f (x)] =Ca (C 为常数）； ( f(x) )
x
（2）、当xxo时，函数f(x)极限的运算法则：
≠
x
lim
x2 3
3
x3 1
∴
lim
x2 3 x3 1
x 3
不存在。
例2、求极限：
x x 1 1) lim 4 x 2 x x 2
3
2) lim( x 1 x 1)
2 2 x
x x 3) lim( 2 ) x 2 x 1 2x 1
lim f(x) =a, 如果 x x
o
x
lim g(x) =b, x
o
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数列极限四则运算法则的证明
设limAn=A,limBn=B,则有
法则1:lim(A n+B n)=A+B
法则2:lim(An-Bn)=A-B
法则3:lim(An • Bn)=AB
法则4:lim(An/Bn)=A/B.
法则5:lim(An的k次方)=A的k次方(k是正整数)
(n T+R的符号就先省略了，反正都知道怎么回事.)
首先必须知道极限的定义：
如果数列｛Xn｝和常数A有以下关系：对于？£> 0(不论它多么小)，总存在正数N,使得对于满足n > N的一切Xn,不等式|Xn-A| v &都成立，
则称常数A是数列｛Xn｝的极限，记作limXn=A.
根据这个定义，首先容易证明：引理1: limC=C.(即常数列的极限等于其本身)
法则1的证明：
•/ limAn=A,二对任意正数 &存在正整数N?,使n > N?时恒有|An-A| v&①(极限定义)同理对同一正数&存在正整数N?,使n>N?时恒有|Bn-B| v
设N=max｛N ?,N?｝，由上可知当n > N时①②两式全都成立.
此时|(An+Bn)-(A+B)|=|An-A)+(Bn-B)| < |An-A|+|Bn-B| v & + & =2 &.
由于&是任意正数，所以2&也是任意正数.
即:对任意正数2 &存在正整数N,使n > N时恒有|(An+Bn)-(A+B)| v 2 &.
由极限定义可知，lim(An+Bn)=A+B.
即:对任意正数C&存在正整数N,使n > N时恒有|C • An-CA|v C&.
由极限定义可知，lim(C • An)=C・A若C=0的话更好证)
法则2的证明：
lim(A n-B n)
=limA n+lim(-B n)(法则1)
=limAn+(-1)limBn (引理2)
=A-B.
为了证明法则3,再证明1个引理.
引理3:若limAn=0,limBn=0,则lim(An • Bn)=0.
证明：•/ limAn=0,二对任意正数 &存在正整数N?,使n>N?时恒有|An-0| v &③(极限定义)同理对同一
正数&存在正整数N?,使n>N?时恒有|Bn-0| v &④
，lim(An • Bn)=0.
由极限定义可知
=A-A (引理2) =0.
同理limbn=0.
/• lim(An • Bn)
=lim[(an+A)(bn+B)]=lim(an • bn+B • an+A • bn+AB)
=lim(a n • bn )+lim(B • an )+lim(A • bn )+to则B1)
=0+B • liman+A • limbn+limAB(引理3、引理2)
=B X 0+A X 0+AB (引理1) =AB.
引理4:如果limXn=L工0,则存在正整数N和正实数£使得对任何正整数n>N,有|Xn| >£.
证明：取£ =|L|/2>0,则存在正整数N,使得对任何正整数n>N,有|Xn-L|< £于是有|Xn| > |L|-|Xn- L| > |L|- £ = £
法则4的证明：
由引理4,当B M0时(这是必要条件),？正整数N1和正实数£ 0使得对？正整数n>N1,有|Bn| >£ 0.
由引理5,又？正数M,K,使得使得对所有正整数n,有|An| < M,|Bn| < K.
现在对？£ >0,?正整数N2和N3,使得：
当n>N2,有|An-A|< £ 0*|B|* £ /(M+K+；
当n>N3,有|Bn-B|< £ 0*|B|* £ /(M+K+；
现在，当n>max(N1,N2,N3) 时,有
|An/Bn-A/B|
=|A n*B-B n*A|/|B*B n|
=|A n( B-B n)+B n(An-A)|/|B*B n|
w (|An^B-Bn|+|Bn|*|A-An|)/(|B|* £0)
<£ (M+K)/((M+K+1)< £ 法则5的证明：
lim(An的k次方)
=limAn • lim(A啲k-1 次方)(法则3)....(往复k-1 次)
=(limAn)的k次方=A的k次方.。