求极限的13种方式
考研:求数列极限的十五种解法

求数列极限的十五种方法1.定义法;-N 定义:设{a .}为数列,a 为定数,若对任给的正数;,总存在正数 N ,使得当n . N 时,有a . -a | .;:「,则称数列{a .}收敛于a ;记作:l im a^a ,否则称{a .}为发散数列.例1 •求证: 1nim:a —1,其中a 0.证:当a =1时,结论显然成立.III当 a >1 时,记 a =a n_1,则 a >0 ,由 a =n+a $ K 1 +n a =1 + n(c^ _1),得_1 兰王,v‘ n彳 1 1 1任给E >0,则当n >口 =N 时,就有—1 ,即a 下一1 c 呂,即lim=1 .1综上, lim a n =1,其中 a >0 .例2 .求: 7nlim—.M^n!解: 变式: 7n_7 77 7 77 7 .7 7 771 .. n7--0 7丄丄n! 1 27 8 9 n —1 n 7! n 6! nn! 6! n2•利用柯西收敛准则由柯西收敛准则,数列 {x,}收敛.1丄当—时,令b 蔦,则b 1,由上易知:”呻1lim a nn丄-11 —1lim b 下n ::0,N 丄6!则当n . N 时, •••lim 7=0.f n!柯西收敛准则:数列{a n }收敛的充要条件是: 一;・0 , T 正整数N ,使得当n 、m • N 时,总有:|a n -a m I ■:"'成立.例3 •证明:数列x n 八§n当(n 才,2, 3,)为收敛数列. k 2±2证:X n -X m =sin(m 勺)-2m +当n • m • N 时,有有二丄「;6! n例4 .(有界变差数列收敛定理 )若数列{x }满足条件:(n =1, 2,),则称{人}为有界变差数列,试证:有界变差数列一定收敛.=0, y n 二 X n —X nJ —%1—X n 』"| X ? - X ’那么{y n }单调递增,由已知可知: {y n }有界,故{%}收敛, 从而0, -I 正整数N ,使得当n .m . N 时,有y n -y m :::;; 此即X n -X m _X n -X n 』"|X n 丄^/"| X m 1 - X m |八;由柯西收敛准则,数列{ X,}收敛.注:柯西收敛准则把 ;—N 定义中的a n 与a 的关系换成了 a n 与a m 的关系,其优点在于无需借用数列以外的数a ,只需根据数列本身的特征就可鉴别其敛散性.3 •运用单调有界定理单调有界定理:在实数系中,有界的单调数列必有极限.例5 •证明:数列 x n = J a +J a +''描 (n 个根式,a >0,n =1, 2, 11|)极限存在,并求l i ^X n • 证:由假设知X n = a • X n1 ;①用数学归纳法可证: X n 1 X, , ^ N :② 此即证{X,}是单调递增的.事实上,0 ::: Xn 1 • ..=a • Xn •;: J a • a • 1 :::、'( :a • 1)2二 a 1 ;由①②可知: {X n }单调递增有上界,从而 lim X^ =1存在,对①式两边取极限得:1二JFR ,解得: 1」1如和|/-1 4a(舍负);.・.limX 」1如.22F 24.利用迫敛性准则(即两边夹法)迫敛性:设数列{a n }、{b n }都以a 为极限,数列{C n }满足:存在正数 N ,当n • N 时,有:1*2 n "郭 n 2 +n 勺 n 2+2n 2+n +n)卫j <X ^n (n 1);从而lim 単』亠m 吵"2(n ②) 2(n 5 1) "一斗2 (n 2n) 2 r :2( n n 1)•••由迫敛性,得:朝人+冷…冷弓.注:迫敛性在求数列极限中应用广泛,常与其他各种方法综合使用,起着基础性的作用.证:令力 a^lC n 乞b ,则数列{C n }收敛,且l nim Cn =a .例6 .求:解:记:X n备?■生,则:....1 2 小“丘 n ; 21 n 2n 1亠 % - x ,| M5•利用定积分的定义计算极限黎曼积分定义:设为f(x)定义在[a, b ]上的一个函数,J 为一个确定的数,若对任给的正数g >0 ,总存在某一正数 5,使得对[a, b ]的任意分割T ,在其上任意选取的点集 {©},1X 」,x ],n只要—就有送f(©)织—J £ ■则称函数f(x)在[a, b ]上(黎曼)可积,数J 为f(x)在[a, b ]i J_.兀 .2兀 sin — sin —— lim------ + ---- - +"f 1n 1< 22n2n2n .sin — sinsin sin — sinsin si n — sin sin-n nn ____ n . ___ 亠 亠 n ... n nnnn注:数列极限为“有无穷多项无穷小的和的数列极限,且每项的形式很规范”这一类型问题时, 可以考虑能否将极限看作是一个特殊的函数定积分的定义;部分相关的数列极限直接利用积 分定义可能比较困难,这上的定积分,记作 bJ f (x)dx •=exp "li 琴瓦 ^In(1 +丄)卜exp(』ln(1 +x)dx )=exp(2ln2 —1例8.求: 解:因为:又:.兀亠• 2兀亠亠.n 兀sin — sin sin -n n nn +1 n 1 =lim — ■- y :n 1 二二 二 2 二 n 二 -—(sin — sin — ■ ■■-sin —) •兀丄• 2兀丄亠• nn sin sin sin 一 •- lim n nJnY :n -1■nsin同理:sin — si n — s in 」由迫敛性,得:例7.求:1112 n n+評+廿1+討2兀时需要综合运用迫敛性准则等方法进行讨论.6•利用(海涅)归结原则求数列极限(x )=A=对任何人必(n 宀),有 ”叮(Xn )=A •2=[im(1 •啤)]im(1 ^^1)^ ^lim(1 n^)^^lim(1 」)x =e ; lim(1 -1 -4)n=e • i : n n注:数列是一种特殊的函数,而函数又具有连续、可导、可微、可积等优良性质,有时我们可以借助函数的这些优良性质将数列极限转化为函数极限,从而使问题得到简化和解决. 7•利用施托尔茨(Stolz )定理求数列极限stolz 定理1: (__)型:若{y n }是严格递增的正无穷大数列,它与数列 {X n }一起满足:□0"m :x 二辭1,则有卩叹辭1,其中l为有限数,或;,或一stolz 定理2: (0)型:若{yn }是严格递减的趋向于零的数列, n —「::时,Xn —;0且lim X 1 Xn=],则有lim Xn=l ,其中I 为有限数,或•::,或-. n「y n1. -y n7%例11 .求:乍 2P 加:小n p愠 np+ (P^N) •解:令X n =1p ,2p 爲…圧-P , y n =n p1, n • N ,则由定理1,得:lim 1P 2P1 nP Rim (n P11)P P1,lim心 「 rn p1":( n1)p_ n p n]p1) n p_(P ⑴卩P 1注:本题亦可由 方法五(即定积分定义)求得,也较为简便,此处略.例9•求:lim n-<-.: 1e n-1 1 解:lim■n-s : 1-1 1例10 •计算: 解:一方面, 另一方面, 1= lim 学n T_on( lim 1 n 扛 (1 - n由归结原则: 1、n “ 1、n 2):::(1 ) > n(nr ');1 1(1 ——1)n (取 X n=(1 2丄_2_ 丁 )心丄—(1—)5-; nn2n n—1 ,n = 2, 3,…), 归结原则:lim f X十2n2由迫敛性,得:n'TnC :S n,求:Hm S n •n8.利用级数求和求数列极限由于数列与级数在形式上的统一性,有时数列极限的计算可以转化为级数求和,从而通过级 数求和的知识使问题得到解决.1 2n例13 .求:lim( 21) , (a >1). n: - a aa n1od解:令x =—,则|x | .;:1,考虑级数:V nx nan 1x而S(x)二x f (x)2;因此,原式(1—X)9.利用级数收敛性判断极限存在由于级数与数列在形式上可以相互转化,使得级数与数列的性质有了内在的密切联系,因此 数列极限的存在性及极限值问题,可转化为研究级数收敛性问题.例14.设焉0,X :^^ ^(n r O, 1, 2,),证明:数列{X :}收敛,并求极限2 +X :证:由x 0・0 ,可得: x:0(:巾 1 2, ),令 f(x ^22 x C),(x 0),例12 •设 解:令y =n 2,则{y n }单调递增数列,于是由定理2得:nE ln C ;lim S n = lim k~ 2—— j nY :2n 1n7 ln C n k1 -7 ln C := lim - n二 k 纟 k 土 2 2" (n 1) —nn” ln^^ k_on —k +1=lim n:■: 2n -1n +(n - 1)ln(n y ln kk -1=lim — n二2n 1(n 七)ln( n +1) — n In n -ln(n +1) = lim n:2n 1 .z n 1 nln( ) 1= lim :-n注:Stolz 定理是一种简便的求极限方法,特别对分子、分母为求和型,利用Stolz 定理有很大的优越性,它可以说是求数列极限的洛必达(L'Hospita )法则.lim an = lim =1,•••此级数是收敛的.令Q QS(x) nx n士二八'nx n1,再令n —f (x) =7 nx n」,x:: x::o f(t)dt ■ 0nt n1dt ■ x nn ±n 1f (x)二(产)二1 -x1 (1 -==S(a 」)=a(1-a 于2(1 亠x )=x :1,x : 0, (n =0,1,2,),oo考虑级数:.J |X : 1 -人; n 倉则 0 . f '(x)2(2 x)2由于X n 牛一X f (X n ) f (X nJf '(©(X n -X n£1X n —人iXn—人 1人一X n 1J?2所以, 级数"_人收敛,从而n£Q0壬(X n 牛-X n )收敛.n_0_令Sn=E (x kk_0_%牛一X k ) = X n 牛一人,叮臂^存在,二 n ^X n 丰 M^+U^S nJ (存在);对式子:X 」= 2(1+X),两边同时取极限:| =2(1知),2 *2 +I\ =^J 2或 I =―J2 (舍负);二 lim 人=J2 .n与、 1 1 i例15 .证明:lim (1In n )存在.(此极限值称为 Euler 常数)ii i i证:设 a n =i +— +—…+— —In n ,贝U a * —a*丄=—[in n —ln (n —i )];2 3 n n对函数y =1 n n 在[n -i, n ]上应用拉格朗日中值定理,可得:Inn —ln(n —1) - (0:::小1),10 •利用幕级数求极限例 16•设 sin x =sinx, sin x 二sin(sin n ±x) (n =2, 3, ■■- ),若 sinx 0 ,求:— i解:对于固定的x ,当n —•:时,单调趋于无穷,由stolz 公式,有:sin n x2nn ,1-1 lim nsin n x =lim lim — n 二 nn :”: 1n 1 [2 2 2sin n x sin n 1 x sin n x所以 a n —a “ 丄=一1 .n(n -1+0) In -1)2 'OC A因为J 收敛,由比较判别法知: n三(n -1)2心a n -a ni 也收敛,n士1 1所以l j m® 存在,即lim^Vi*1iln n)存在. n利用基本初等函数的麦克劳林展开式, 常常易求岀一些特殊形式的数列极限... 1= lim ——y : 1 ___ 1 sin 2(sin x) s in 2sin . x .2 2丄1 t sin t= lim lim 2 2 lim -“士一* t0 t -int(0 t^(t2-1t4 o(t4))sin t t 3t 4 -- t 6 o (t 6) 1 -- t 2 o (t 2) = lim 3 lim 33 .3t o (t )3 o (i )ii •利用微分中值定理求极限拉格朗日中值定理是微分学重要的基本定理,它利用函数的局部性质来研究函数的整体性质,其应用十分广泛•下面我们来看一下拉格朗日中值定理在求数列极限中的应用. 、 a a 例仃•求:limn 2(arctan arctan ) , (a =0).n二 n n 1解:设f (x ) =arctanx ,在[—a, a]上应用拉格朗日中值定理, n +1 n得:吩…(洽)="吟话),启,故当2知,J 。
极限计算的13种方法示例

极限计算的13种方法示例极限是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点附近的行为。
在计算极限时,我们可以利用一些常见的方法来求解。
下面将介绍13种常见的极限计算方法。
一、代入法代入法是极限计算中最简单的方法之一。
当我们需要计算一个函数在某一点的极限时,只需要将该点的横坐标代入函数中,求得纵坐标即可。
二、夹逼定理夹逼定理是一种常用的极限计算方法,它适用于那些难以直接计算的函数。
夹逼定理的核心思想是通过找到两个函数,它们在极限点附近夹住我们要求的函数,从而求得该函数的极限值。
三、无穷小量法无穷小量法是极限计算中常用的方法之一。
它利用了无穷小量的性质,将函数中的高阶无穷小量忽略不计,只考虑最高阶的无穷小量来计算极限。
四、洛必达法则洛必达法则是一种常用的极限计算方法,它适用于求解0/0型和∞/∞型的极限。
该法则的核心思想是将函数的极限转化为两个函数的导数的极限,然后通过求导计算得到极限值。
五、泰勒展开法泰勒展开法是一种常用的近似计算极限的方法。
它利用了泰勒级数展开的性质,将函数在某一点附近进行泰勒展开,然后通过截断级数来计算函数的极限。
六、换元法换元法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些存在复杂变量关系的函数。
通过引入新的变量来替代原来的变量,可以简化函数的形式,从而更容易计算极限。
七、分子有理化分子有理化是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有根式的函数。
通过将根式的分子有理化,可以将原函数转化为一个分式,从而更容易计算极限。
八、分部积分法分部积分法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有积分的函数。
通过将原函数进行分部积分,可以将原函数转化为一个更简单的函数,从而更容易计算极限。
九、换元积分法换元积分法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有复杂变量关系的函数。
通过引入新的变量来替代原来的变量,可以简化函数的形式,从而更容易计算极限。
十、二重极限法二重极限法是一种常用的极限计算方法,它适用于那些含有多个变量的函数。
高等数学求极限的14种方法(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】高等数学求极限的14种方法一、极限的定义1.极限的保号性很重要:设A x f x x =→)(lim 0,(1)若A 0>,则有0>δ,使得当δ<-<||00x x 时,0)(>x f ; (2)若有,0>δ使得当δ<-<||00x x 时,0A ,0)(≥≥则x f 。
2. 极限分为函数极限、数列极限,其中函数极限又分为∞→x 时函数的极限和0x x →的极限。
要特别注意判定极限是否存在在:(1)数列{}的充要条件收敛于a n x 是它的所有子数列均收敛于a 。
常用的是其推论,即“一个数列收敛于a 的充要条件是其奇子列和偶子列都收敛于a ”(2)A x x f x A x f x =+∞→=-∞→⇔=∞→lim lim lim )()((3) A x x x x A x f x x =→=→⇔=→+-lim lim lim 0)((4) 单调有界准则(5)两边夹挤准 (夹逼定理/夹逼原理)(6) 柯西收敛准则(不需要掌握)。
极限)(lim 0x f x x →存在的充分必要条件。
是:εδεδ<-∈>∃>∀|)()(|)(,0,021021x f x f x U x x o 时,恒有、使得当二.解决极限的方法如下: 1.等价无穷小代换。
只能在乘除..时候使用。
例题略。
2.洛必达(L ’hospital )法则(大题目有时候会有暗示要你使用这个方法)它的使用有严格的使用前提。
首先必须是X 趋近,而不是N 趋近,所以面对数列极限时候先要转化成求x 趋近情况下的极限,数列极限的n 当然是趋近于正无穷的,不可能是负无穷。
其次,必须是函数的导数要存在,假如告诉f (x )、g (x ),没告诉是否可导,不可直接用洛必达法则。
另外,必须是“0比0”或“无穷大比无穷大”,并且注意导数分母不能为0。
洛必达法则分为3种情况: (1)“00”“∞∞”时候直接用(2)“∞•0”“∞-∞”,应为无穷大和无穷小成倒数的关系,所以无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。
例说中学数学极限问题解题常用十法

例说中学数学极限问题解题常用十法作者:韩勇来源:《中学教学参考·理科版》2012年第12期中学数学解决极限问题的基本思路是先通过恒等变形化归为极限的基本问题,然后用极限四则运算法则进行处理,其恒等变形是解决极限问题的最关键一步.本文将结合实例介绍解决极限问题常用恒等变形的十种方法.一、利用约分零因子法【例1】求极限(-4-1x-2 )解析:分母有零因式的,首先分子、分母约去零因子,化归为连续函数的极限问题去求解.(-4-1x-2 )(2--4 )-1x+2 =-14 .二、利用分子、分母同除以相同因子法【例2】求极限-解析:∞∞ 型且分子、分母都是以多项式给出的极限,可以通过分子、分母同除以相同因子再求极限.--三、利用分子或分母有理化法【例3】求极限(x-)-解析:求含根式的极限,其主要方法为分子或分母有理化化去无理式,再求极限.(x-)-()()-四、利用数列公式求和法【例4】求极限().解析:对于数列的和、差或积求极限,若项数有限时可以直接利用极限的四则运算求极限,若项数为无限项时,应先把无限项化成有限项,如先求出前n项的和(差)或积再求极限.()-(13 )n+11-13 ]=32 .五、利用组合公式法【例5】求极限-n.解析:∵,∴-1-(14 )-1 =-12 .六、利用函数连续性法【例6】求极限-解析:初等函数(一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数)在其定义域内是连续的,即在定义域内每一点均连续.如果函数f(x)、g(x)在某一点处连续,那么函数f(x)±g(x)、f(x)·g (x)、f(x)g(x)(g(x)≠0)在点处连续,则在点处的极限等于处的函数值.因为x=0是函数f(x)-的一个连续点,所以--=0.七、利用配凑法【例7】已知(3x)=2 ,求极限(2x)x.解析:把问题结合已知条件,从整体考虑,通过恰当的拼凑、配凑,使问题的解决能用已知条件,从而达到比较容易解决的目的.因为(3x)=2 ,所以(3x)=6 ,则(2x)=6 ,即(2x)2x=16 ,所以(2x)x=13.八、利用换元法【例8】求极限-1x.解析:因为当x→0时,直接从101+x-1x 的分子、分母中约去x比较困难,而101+x-1x 中当x→0时也趋近于0,因而可以考虑整体换元法,即设y=101+x,则x=y10-1,所以当x→0时,等价于y→1.解析:--1y10-1 =九、利用讨论法【例9】求极限(a为常数且a>0).解析:当数列中含有不确定的参数时,需要对参数进行分类讨论求解,其依据是:(|q|1或q=-1);(q=1).(1)当0() =01+0=0;(2)当a>1时,;(3)当a=1时,十、利用特殊观察法【例10】求极限(1)!= ;(2)()= .解析:(1)利用n→∞时,n!变化比变多得多,即n!的变化速率比的变化速率快得多,故!相当于1∞=0 ,所以!=0.(2)利用三角函数性质-,得-,又因为(-|x|),所以()=0.求极限问题时恒等变形方法灵活多样,要对题目进行全面分析,合理、恰当地选择方法,整体思考,往往可以化繁为简,在解题中起到事半功倍的效果.。
极限的求法总结

a xn
=
a 0 xn
a
即 {xn} 有下界, 由此得
xn+1 −
xn
=
1 2
(
xn
+
a xn
)
−
xn
=
a − xn2 2 xn
0
既
xn 单调下降,因此
lim
x→+
xn
存在。
(2)设
lim
x→+
xn
=
,由(1)
a 0
对递推公式两端取极限,得 = 1 ( + 2 ) 2
解得 = a (舍去负值),所以 = a.
=
a0
(
lim
x→x0
x)n
+
a1
(
lim
x→x0
x) n−1
++
an
= a0 x0n + a1 x0n−1 + + an = Pn (x0 ).
2
极限的求法总结
例3. lim x2 + 5x − 6 x→−1 3x2 + 2
商的法则(代入法)
方法总结: 多项式函数与分式函数(分母不为0)用 代入法求极限;
极限的求法总结
极限的求法总结
简介:求极限方法举例,列举21种 求极限的方法和相关问题
1
1.代入法求极限
极限的求法总结
例1.lim(x2 + x − 2) x→2
例2.设有多项式Pn (x) = a0 xn + a1xn−1 + ... + an ,
求
lim
x → x0
Pn
(
求一元函数极限的若干种方法

求一元函数极限(含数列)的若干种方法内容摘要:极限是数学分析中一个非常重要的概念,它是研究分析方法的重要理论基础。
我们知道,许多重要的概念如连续、导数、定积分、无穷级数的和以及广义积分等都是用极限来定义的。
因此掌握好求极限的方法就显得非常重要。
其中二元函数的极限是在一元函数的基础上发展起来的,二者既有联系也有区别。
本文通过部分例题的解析,以详细介绍一元函数极限的求法为主。
归纳了常用的十种求极限方法, 即: 运用极限的定义证明;利用等价无穷小量代换和初等变形来求极限;用两个重要的极限来求函数的极限;利用变量替换求极限;利用迫敛性定理来求极限;利用洛比达法则求函数的极限;利用泰勒公式求极限;利用微分中值定理和积分中值定理求极限;利用积分定义求极限;求极限其他常用方法。
并列举了大量的实例加以说明。
关键词:迫敛性定理中值定理洛必达法则A number of ways to seek a function limit (including the number of columns)Abstract:The limit is a very important concept in mathematical analysis, it is an important theoretical basis for research and analytical methods. We know that many important concepts such as continuity, derivative, definite integral, infinite series and generalized integral to define the limit. Therefore it is very important to master well limit.The limits of the function of two variables is on the basis of the function of one variables, the two have connection and have distinction. This article through the part of example analysis, to introduce the limit of the function of one variables. Summarizes the ten ways: Using the definition of the limits of proof; equivalent Infinitesimal Substitution and the primary deformation; two important limits to seek the limits of functions; variable substitution; the squeeze theorem; L'Hospital Rule; the Taylor formula; the mean value theorem and the integral mean value theorem to the limit; using the integral definition; other commonly used methods.And cited a number of examples to illustrate.Key words:The squeeze theorem Mean Value Theorem L'Hospital Rule目录1 综述 (1)1.1引言 (1)1.2极限的定义 (1)1.3极限问题的类型和方法概述 (1)2 常见的极限求解方法 (2)2.1运用极限的定义证明(估计法) (2)2.2利用等价无穷小量代换和初等变形来求极限 (3)2.3用两个重要的极限来求函数的极限 (6)2.4利用变量替换求极限 (7)2.5利用迫敛性来求极限 (8)2.6利用洛比达法则求函数的极限 (8)2.7利用泰勒公式求极限 (13)2.8利用微分中值定理和积分中值定理求极限 (14)2.9利用积分定义求极限 (14)2.10求极限其他常用方法 (17)3结论 (17)参考文献 (18)求一元函数极限(含数列)的若干种方法1综述1.1 引言极限的思想方法作为人类发现数学问题并解决数学问题的一种重要手段,随着科学技术的不断发展,社会生产力的不断提高,在数学的发展史上将发挥越来越重要的作用。
求极限的13种方法

求极限的13种方法求极限的方法有很多种,以下列举了常见的13种方法和技巧,以帮助解决各种极限问题。
1.代入法:将极限中的变量代入表达式中,简化计算。
这通常适用于简单的多项式函数。
2.夹逼定理:当一个函数夹在两个趋向于相同极限的函数之间时,函数的极限也趋向于相同的值。
3.式子分解:通过将复杂的函数分解成更简单的部分,可以更容易地计算极限。
4.求导法则:使用导数的性质和规则来计算函数的极限。
这适用于涉及导数的函数。
5.递归关系:如果一个函数的递归关系式成立,可以使用递归关系来计算函数的极限。
6.级数展开:将函数展开成无穷级数的形式,可以使用级数的性质来计算函数的极限。
7.泰勒级数:对于可微的函数,可以通过使用泰勒级数来近似计算函数的极限。
8. 洛必达法则:如果一个函数的极限形式是$\frac{0}{0}$或$\frac{\infty}{\infty}$,可以使用洛必达法则来计算极限。
该法则涉及对分子分母同时求导的操作。
9.极限存在性证明:通过证明一个函数在一些点上的左极限和右极限存在且相等,可以证明函数在该点上的极限存在。
10.收敛性证明:对于一个序列极限,可以通过证明序列是有界且单调递增或单调递减的来证明其极限存在。
11.极限值的判断:根据函数的性质,可以判断函数在一些点上的极限是多少。
12.替换法:通过将变量替换为一个新的变量,可以使函数更容易计算极限。
13.反证法:通过假设极限不存在或不等于一些特定值,来推导出矛盾的结论,从而证明极限存在或等于一些特定值。
这些方法并非完整的极限求解技巧列表,但是它们是最常见和基本的方法。
在实际问题中,可能需要结合使用多种方法来求解复杂的极限。
(整理)几种求极限方法的总结

几种求极限方法的总结摘 要 极限是数学分析中的重要概念,也是数学分析中最基础最重要的内容.通过n s 对求极限的学习和深入研究,我总结出十二种求极限的方法.关键词 定义 夹逼定理 单调有界 无穷小 洛必达 泰勒公式 数列求和定积分 定积分 数列[]1根据极限的定义:数列{n x }收敛⇔∃a,ε∀〉0,∃N N ∈+,当n 〉N 时,有n x -a 〈ε. 例1 用定义证明11lim=+∞→n nn证明:0,ε∀>要使不等式11-+n n =11n ε<+成立:解得n 11ε>-,取N=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-11ε,于是0,ε∀>∃ N=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-11ε,n N ∀>,有1,1n n ε-<+即11lim =+∞→n n n2利用两边夹定理求极限[]1例2 求极限⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++∞→n n n n n n 22221312111lim 解:设=n c nn n n +++++22212111则有:2n cn n>=+同时有:21nc n<=+,于是nc<<1nn <=+>=. 有11n nnc n n<<<<=+ 已知:11lim=+∞→n n n ∴⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++∞→n n n n n n 22221312111lim =1 3利用函数的单调有界性求极限[]1实数的连续性定理:单调有界数列必有极限.例3 设a x =1,a a x +=2, a a a x n +++= (n=1,2, )(0a >),求n n x ∞→lim解:显然{}n x 是单调增加的。
我们来证明它是有界的.易见12x a x +=,23x a x += , 1-+=n n x a x ,从而 12-+=n n x a x ,显然n x 是单调增加的,所以2n n x a x <+两段除以n x ,得 1n nax x <+ 1+≤≤⇒a x a n 这就证明了{}n x 的有界性 设l x n →,对等式12-+=n n x a x 两边去极限,则有∞→-∞→+=n n n n x a x 12l i m l i m⇒a l l +=2解得214++=a l l 4利用无穷小的性质求极限[]2关于无穷小的性质有三个,但应用最多的性质是:若函数f(x)(x )a →是无穷小,函数g(x)在U (),ηa 有界,则函数f(x)*g(x)(x )a →是无穷小. 例 求极限)cos 1(cos lim x x x -++∞→解4 )221sin()221sin(2cos 1cos xx x x x x -+++-=-+ 2)221sin(2≤++-xx 而)1(21221)221sin(0x x x x xx ++=-+≤-+≤ 而,0)1(21lim=++∞→x x x 故 02_1lim=+∞→xx n 5 应用“两个重要极限”求极限[]2e xx x x x x =+=∞→→)11(lim ,1sin lim例5求)1cos 1(sin lim xx x +∞→解2sin 1222sin 211112(sin cos )(sin cos )(1sin )xx xx xx x x x x ⎡⎤+=+=+⎢⎥⎣⎦∴原式=e xxxxx =+∞→22sin 2sin 1)2sin 1(lim6利用洛必达法则求极限[]2例6求xx x 1sin arctan 2lim -∞→π()00 解: xx n 1sin arctan 2lim -∞→π=11cos111lim 22=-+-∞→x xx n 例7 求极限xx x 3tan tan lim2π→()∞∞解 xxx 3tan tan lim2π→= 3262cos 26cos 6lim 2sin 6sin lim sin cos 63sin 3cos 6lim )(cos 3)3(cos lim )3(tan )(tan lim 222232,,2=--===--==→→→→→x x x x x x x x x x x x x x x x x πππππ7利用泰勒公式求极限[]2例8:求极限 xx x x n cos sin 1lim2-+∞→解 ∵xx x x cos sin 12-+中分子为2x ,∴将各函数展开到含2x 项。