高数极限习题测验及答案

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练习题

1. 极限

x

x x x x x x x x

x x x x x x 1lim

)4(1

1lim

)3(15

86

5lim )2(31lim )1(2

3

1

2

2

32

---+-+-+++-∞

→→→∞→

(5) 已知011lim 2

=???

?

??--++∞→b ax x x x , 求常数a , b .

(6) x x x x sin 1sin lim 20→ (7) 211lim 22x x x x ????

??+-∞

(8) x

x x

21lim 0

-→ (9)

x x x sin )

31ln(lim 0-→

(10)

????

??-∞→1lim 1

x

x e x

2. 函数的连续性

(1) 确定b 的值, 使函数

?

??<≥+==-00

2)(1

x e x b x x f y x 在x =0点连续.

(2) 确定a , b 的值, 使函数

1

lim

)(22

1

2+-+==-∞

→n

n n x bx

ax x

x f y 在整个实数轴上连续.

(3) 讨论下列函数的连续性, 并判断其间断点的类型.

x x

x f sin )(=

② ???????

=≠+-=00

01212)(1

1

x x x f x

x

3. 连续函数的性质 (1) 设

1)(1

-+++=-x x

x x f n n Λ,

证明:

)(x f 有一个不大于1的正根.

(2) 若),()(∞+-∞∈C x f , 且A x f x =∞

→)(lim , 证明: ),()(∞+-∞在x f 内有界.

提高

1o),()(∞+-∞在x f 内至少有一个最值存在. 2o 对于最值与A 间的任意值C , 存在21,ξξ, 使得

C f f ==)()(21ξξ.

2. 函数的连续性

(1) 确定b 的值, 使函数

???<≥+==-00

2)(1

x e

x b x x f y x

在x =0点连续.

解:1

)(lim )(lim )0(-→→====-

+e x f b x f f x x

(2) 确定a , b 的值, 使函数

1

lim

)(22

1

2+-+==-∞

→n

n n x bx

ax x

x f y 在整个实数轴上连续.

解:???

??

?

?????-=++-=-+<->==12112111

1)(2

x b a x b

a x bx ax x x x f y

b a x f x f b a f x x -====-+=-

+→→)(lim 1)(lim 2

1)1(11 b a x f x f b a f x x +==-==++-=--→-→-)(lim 1)(lim 2

1)1(_11

1

,0-==b a

(3) 讨论下列函数的连续性, 并判断其间断点的类型.

x x x f sin )(=

解: x =0为可去间断点.

???????

=≠+-=00

01212)(1

1

x x x f x

x

解:1)(lim 1)(lim 0

-=≠=-

+→→x f x f x x , x =0为跳跃间断点.

3. 连续函数的性质 (1) 设

1)(1

-+++=-x x

x x f n n Λ,

证明:

)(x f 有一个不大于1的正根.

解: 若n=1, 则显然有解x =1. 若n>1, 则01)1(,

01)0(>-=<-=n f f , 由零点定理可知在(0, 1)内至少有一个根..

(2) 若),()(∞+-∞∈C x f , 且A x f x =∞

→)(lim , 证明: ),()(∞+-∞在x f 内有界.

解: 由A x f x =∞

→)(lim 可知: 0>?X , 当X x >时, 1)(<-A x f , 故1)(+

),()(∞+-∞∈C x f 可知]1,1[)(+--∈X X C x f , 故01>?M ,当1+

取}1,max{1+=A M M 即可.

提高

1o),()(∞+-∞在x f 内至少有一个最值存在. 2o 对于最值与A 间的任意值C , 存在21,ξξ, 使得

C f f ==)()(21ξξ.

证明: 若A x f ≡)(, 则显然结论成立.

设存在A x f >)(0, 则存在X >0, 当X x ≥时, 有

2

)()(0A

x f A x f -<- 于是: )

(2

)()(00x f A x f x f <+< 由],[)(X X C x f -∈, 可知存在],[X X -∈ξ

{})(],[:)(max )(0x f X X x x f f ≥-∈=ξ

从而),()(∞+-∞在x f 内有最大值)(ξf .

对于任意的C , )(ξf C A <<, 存在X 1>0, 当

1X x ≥时, 有 C A

C x f <+<2)( 于是有

C

A

C X f <+<±2

)(1. 分别在闭区间],[],,[11X X ξξ-上使用介值定理即可得结论2o.

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