函数、极限、连续

系统 1851 0

1 - 函数、极限、连续(1)

 

(间断点、左右极限)  当 |x| < 1 时, ;当 |x| > 1 时,。

(函数有界性判定)  设f(x)在开区间(a,b)内连续,若及存在,则f(x)在(a,b)内有界。

例题 讨论函数在上的有界性。

由及可知f(x) = f(-x),所以f(x)是偶函数。只需证明f(x)在上有界。又 于是,对于( 可以为任意正数但必须确定下来 ),存在A>0,当x>A时,有。

即当x>A时,有0<f(x)<1。

因为f(x)在[0,A]上连续,因此f(x)在 [0,A]有界,注意到在 上。故,存在M 1 >0,使得任意有。取M = max{1,M 1 }则对任意有。从而可知:对任意有。

注意:

1、要判断函数的有界性先考虑在间断点、无穷远点的极限(涉及左右极限);

2、不用求导数、单调性之类,这两步已经证明了有界性。

(周期函数)   设f(x)是以T为周期的连续函数则:

1、f(x)的原函数是以T为周期的充要条件是;

2、任意,;

3、。

(求极限)     

解:原式 =  =  = 

注意:这里运用了等价无穷小 x-1 ~ ln(x-1+1) 其实是 x ~ ln(x+1) 的变体

用到的无穷小:1、当  ,得到  ;2、arctanx ~ x;3、1-cosx ~ ;4、。

(函数的导数)(不一定用得着)  若  存在,且  则 

(两个重要的极限) 

(单侧极限)  若在求极限时,涉及 、、、绝对值,要考虑单侧极限。

(和差中的等价无穷小替换)  若当  o(代表一个值) 时,~、~,则只有当  时,才能用  ,这是因为将  用  替代后产生的误差大小只能用泰勒公式才能说清楚。

(求极限) 

解:令  ,原式 =  =  =  =  = 

注意:在用常见方法(四则运算、重要极限、等价无穷小替换)不能求解极限时,变量替换是行之有效的方法(尤其是倒代换)(观察趋近的数一般由无穷大变到0)

(积分求导) 

1、     ;

2、。

(数学归纳法证明极限存在)  设 、,证明  存在,并求值。

解: ,设 ,则 。由数学归纳法得知数列  有下界,又 ,因而  单调递减,由单调有界原理  存在且为3。

注意:此题也可由  为下界,再证  即可得到 。

(求极限数列)(判别级数) 

解:考虑级数 ,用比值判别法,所以 收敛,所以

注意:利用级数收敛的必要条件,可求一些级数为0的数列极限。

(无穷小)  当 时, g(x) 是 (x-a) 的n阶无穷小,当 时,f(u)是 u 的m阶无穷小,则 f[g(x)] 是 (x-a) 的nm阶无穷小。

(求极限) 

解: =  =    (拉格朗日中值定理,)

所以 = 

注意:求形如 I =  的极限,可用拉格朗日中值定理,转化为  的式子

(积分公式)

1、;

2、;

3、;

4、;( 这个比较重要

5、。

(微分方程导数定义)  设g(x)是微分方程g'(x) + g(x)sinx = cosx 满足g(0) = 0,求

解:由题,又g'(0) = cos0-g(0)sin0 = 1

本题也可先解微粉方程在求极限。

 
 

函数、极限、连续


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