对函数极限相关性质的理解及应用1111

1、对函数极限相关性质的理解及应用定西师范高等专科学校 数学系 数学教育专业 09级3班 程艳君摘 要：函数极限的概念和存在条件是我们理解函数极限和判断函数极限是否存在的主要依据，函数的极限在数学分析中占有十分重要的地位，因此，较为复杂函数极限的计算也是我们学者应该掌握的。本文浅略地介绍了函数极限的概念和存在条件，函数极限的性质以及两个重要极限在计算比较复杂的函数极限中的应用。 关键词：函数极限；重要极限；四则运算；迫敛法。引 言：函数极限是数学分析的重要概念，它贯彻于整个数学分析中，函数极限理论是研究函数连续、导数、积分、级数等的基本工具，而一些较为复杂的函数极限计算又在解决实际问题中是必不可少

2、的。本文最主要介绍函数极限的概念和函数极限存在的条件，还有两个重要函数极限、迫敛法和四则运算法在解较复杂函数极限中的应用。 1 . 函数的极限和极限存在的条件1.1 函数的极限1.1.1 趋于时函数的极限设函数定义在 上，类似于数列的情形，我们研究当自变量趋于时，对应的函数值能否无限的接近于某个正数A。例如，对于函数，从图像上可见，当 无限的增大时，函数值无限的接近于0；而对于函数，则当趋于时函数值无限的接近于。我们称这两个函数当趋于时有极限。一般地，当趋于 时函数的极限饿精确定义如下：设为定义在上的函数，A为定数。若对任给的，存在正数M()，使得当时有，则称函数当趋于时以A为极限，记作 或

3、1.1.2 趋于时函数的极限设为定义在点的某个空心领域内的函数。再讨论当趋于时，对应的函数值能否趋于某个定数A。这类函数极限的定义如下：设函数在点的某个空心领域内有定义，A为定数。若对任给的，存在正数 使的当时有，则称函数当趋于时以A为极限，记作 或 这个定理也是（函数极限的定义）举例说明如何运用定义来验证这种类型的函数极限，特别注意的值时怎么样确定的。例：设，证明证明：由于时故对给定的，只要取，则当时有。这就证明了1.2函数极限存在的条件函数极限存在的条件：(1)归结原理(Heine定理)设函数在 内有定义，存在的充分必要条件是：对于在内以为极限的任何数列,极限都存在并且相等；(2)单调有界

4、定理设f为定义在上的单调有界函数，则右极限存在；(3)柯西(Cauchy)收敛准则设函数在内有定义，。这三个条件是判断函数极限是否存在的最基本的方法，归结原理建立了函数极限与数列界限的关系，将函数极限的存在性转化为数列极限的存在性，其中归结原理和柯西准则通常用来证明函数极限的不存在性，在这里我们看一下归结原理有关的例题。例：证明极限不存在。证明：设，则显然有 ， 故由归结原则即得结论。2.两个常用的极限和在计算极限中的应用2.1.两个重要极限的推广形式和衍生公式第一个重要的极限，我们来看一下它的推广形式， 表示在某极限过程中的极限为零。的三种衍生公式：（1）；（2）（3）第二个重要的极限，或者

5、，我们也来看一下它的推广形式，当时，的三个衍生公式：(1)；（2）；（3）有两个特征：（1）底数是1加上无穷小；(2)指数是底中无穷小的倒数。2.2两个重要极限在计算极限中的应用第一个重要极限实际上是两个无穷小之比的极限， 若分子分母分别求极限便得到这一不确定的结果.因此称这一类型的极限为（）型不定极限. 第二个极限属于（）型不定型极限. 综上所述，可以得出这样的结论，凡是含有三角函数的（ ）型极限和（）型极限，我们都可不妨分别应用两个重要极限来试试，看能否得出他的结果，以下举一些例子来说明是如何应用这两个重要极限于极限计算中的。例1：求解：这显然是含三角函数的(）型极限.因为 当，由第一个重

6、要极限及其一般形式立刻得到： =1*1*1=1例2：计算解：=2例3：计算解： = = = = =1例4：计算解： = = = = =13函数极限的性质和在计算函数极限中的应用3.1函数极限的六种性质及证明3.1.1唯一性，若极限的极限存在，则极限是唯一的。3.1.2局部有界性，若存在，则在的某个空心领域内有界。3.1.3局部保号型，若或（<0），则对任何正数(或)，存在，使得对一切有（或）3.1.4包不等号性，设与，且在某内有则。3.1.5迫敛性，设,且在某内有,则。3.1.6函数的四则运算法则若 （1）（2）=（3）若则：（4）这些性质对于，时也同样成立。3.2函数极限的性质在计算函

7、数极限中的应用3.2.1四则运算法则在计算极限中的应用利用函数极限的四则运算法则，我们可从一些简单的函数极限出发，计算较复杂的函数极限。法则难理解我们要注意一下两点：1、函数的个数有限，且每个函数的极限要存在；2、作为除数的函数极限不为零。例1：求的极限解：=例2：求解： = = = = 3.2.2迫敛性在计算函数极限中的应用利用函数极限的迫敛性，我们可从一些简单的函数极限出发，计算较复杂的函数极限。我们下面看几个简单的例题，从中感受利用迫敛性和一些简单已知的函数极限去计算比较复杂的函数极限。例1 ：求.解：当时有 而，故有迫敛性得 另一方面，当时有，故由迫敛性可得 综上，我们求得例2：计算 解： = =总 结：在本文介绍了函数极限的概念、存在性以及两个重要的极限、函数极限的性质，其中函数极限性质中的唯一性、局部有界性、局部保号型、保不等式性等我都没有详细的介绍，本文最重要的内容是利用两个重要的极限和函数极限性质中的迫敛性和四则运算法则去计算比较复杂的函数极限。参考文献:1 罗伟.探讨求函数极限的三种