【参考借鉴】中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第1章课后习题详解.doc 下载本文

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解:lim?2c??x?c???lim1????x??x?cx?????x?c?x2x?ccx?2cx?c?ec?3?c?ln3;

?n(2)lim1?x?1 ??1;

x?0?★★5.利用极限存在准则定理证明:

(1)lim11?1n?2?2???2n??n?n??n??n?2?知识点:夹逼准则

思路:关键是将被求极限的式子放缩;可将分子或分母改变,最好改变后式子可以化简且极限易求 解:(1)n?1111????1??1????n????n??? ????222222?n?n?n?n?n??n?n?nn??????n21?n21?1?n????1lim?lim?1, ,而??22n??n2?n?n???n2?n?n??n?n???1?n11?1??2???2由夹逼准则,知limn?2??1

n??n??n?2?n?n???n(2)

1?x??1?x?1n,在求x?0时的极限时,不妨设?1?x?0x?1,

x?0Ⅰ:当0?x?1,有1?n1?x?1?x,且lim?1?x?1,由夹逼准则,知lim?n1?x?1;

x?0,有1?x?n1?x?1,且lim?1?x?1,由夹逼准则,知lim?n1?x?1;

x?0x?0Ⅱ:当?1?综上,limnx?01?x?1;

2,2?2,2?2?2??的极限存在,并求出该极

★★6.利用极限存在准则证明数列

限。

知识点:单调有界数列必有极限。 思路:先证单调有界,再求极限。 解:数列通项满足xn?列单调增加,且xn将xn2?xn?1,x1?2?2,x1?x2?2?2?2,不妨设

xk?1?xk?2,则2?xk?1?2?xk?2?2?2,即xk?xk?1?2;由归纳法知,此数

?2;由单调有界数列必有极限知,此数列极限存在,设为A;

左右两边取极限:limn???2?xn?1xn?lim2?xn?1?2?limxn?1?A?2?A,

n??n??解得,

A?2或A??1,显然xn?0,由极限的保号性,知极限A?0,故limxn?2;

n??★★7.设

?xn?满足:?1?x0?0,xn?1?xn2?2xn?n?0,1,2,??,证明?xn?收敛,求lim xn。

n??知识点:同上; 思路:同上;

解:x1?x0?2x0,当?1?x0?0时,∵x1?x0?2x0?(x0?1)2?1,∴?1?x1?0,

22xk?1?0,则xk?xk?1?2xk?1?(xk?1?1)2?1,得:?1?xk?0; 由数学归纳法知,此数列有界且?1?xn?0;

设?1?此时,0设lim2?xn?1?1,则有xn?1?xn?xn?2xn?xn?xn?xn?1??0,即xn?1?xn,

22知数列单调减小,且有下界,故必有极限。

n??xn?A,则有limxn?1?lim(xn?2xn),解得A?A2?2A?A?0或A??1;

n??n??优质参考文档

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因数列单调减,且?1???xn?xn?1??x0?0,故limxn??1;

n??习题1-8

★1.当

x?0时,x?x2与x2?x3相比,哪一个是高阶无穷小?

知识点:无穷小的比较

思路:关键是求两个无穷小商的极限,然后根据无穷小比较的定义作出判断

x2?x3?limx?0;故x2?x3是x?x2的高阶无穷小; 解:lim2x?0x?xx?01??21?cosx?ln?1?x?是否为同阶无穷小? ★★2.当x?0时,?sinx?xcos?与?x??知识点:无穷小的比较

思路:可先利用等价无穷小代换化简,然后再作判断。

解:当x?0时,(1?cosx)?2 , ln(1?x)~x∴?1?cosx?ln?1?x?~2?x

1?1???sinx2?xcos?, ?sinx?xcos??x?x?x???xsinx1由于lim?1 , limxcos?0(有界量乘无穷小量为无穷小)

x?0x?0xx1?1??sinx?sinx?xcos??1?x??xcos?~x, ∴lim?x?0x?x??x?x显然2x与x同阶但不等价,由等价关系及同阶关系的传递性可得:

1?2?1?cosx?ln?1?x?与??sinx?xcos?同阶,但不等价;

x??★★3.当

x?0时,a?x3?a?a?0?与x相比是几阶无穷小?

知识点:无穷小比较

思路:对a?x3?a作适当的变形,使之可以套用常用的等价无穷小。

3??x??1?, 解:a?x?a?a1???a????x3??x3x3ax3x3?????1~1??1~?0,故1?当x?0时,,∴a????aa2aa??2a??3

a?x3?a是x的三阶无穷小;

n★4.当x?0时,若1?cosx与mx等价,求m和n的值。

显然

知识点:无穷小比较;

思路:注意利用书中所给的等价无穷小公式,及等价关系的传递性; 解:当x?0时,1?cosx~

112x~mxn,显然m?,n?2;

22★5.利用等价无穷小性质求下列极限:

?sinx3?tanxarctan3xln?1?3xsinx?lim(1)lim;(2)lim;(3); 2x?01?cosx2x?0x?05xtanx1?xsinx?15x?sin2x?2x3e5x?1(4)lim;(5)lim(6)lim

x?0x?0x?0xarctanxxtanx?4x2优质参考文档

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知识点:等价无穷小代换求极限;

思路:要活用等价无穷小公式,如当x?0,有x?0,故sinx~x,以及有关定理。

333?sinx3?tanxx3?xarctan3x3x3?lim?2; 解:(1)lim(2)lim?lim?;

x?01?cosx2x?01x?0x?05x25x5?x2?2(3)当x?0时,3xsinx?0,故ln?1?3xsinx?~3xsinx,

ln?1?3xsinx?3xsinxlim?lim?3; x?0x?0tanx2x21xsinx1?xsinx?11(4)lim?lim2?;

x?0x?0xarctanxx?x2sinx2sinx225??2x5?lim?lim2x2235x?sinx?2xx?0x?0xx(5)方法一:lim?lim??5 x?0x?0tanxtanxtanx?4x2?4xlim?lim4xx?0x?0xxox25?x??2x2232235x?sinx?2x5x?x?ox?2xx?lim?lim方法二:lim 22x?0x?0x?0o?x?tanx?4xx?o?x??4x1??4xxox2lim5?limx?lim?lim2x2x?0x?0x?0x?0x??5

??oxlim1?lim?lim4xx?0x?0xx?0222(其中,o?x?表示x的高阶无穷小,o?x?则表示x的高阶无穷小,自然由o?x?,o?x?的定义有

??????ox2o?x?lim?0,lim又由定理:?与?是等价无穷小的充分必要条件是:????o(?) ?0;x?0x?0xx222所以sinx?x?o(x),tanx?x?o(x)) e5x?15x?lim?5 (6)limx?0x?0xx习题1-9

★★1.研究下列函数的连续性,并画出函数的图形。

(1)

??0?x?1?x2,?x,?1?x?1f?x???;(2)f?x???

x??1或1?x?2?x,1?x?2?1,知识点:函数连续定义;分段点处的连续性

思路:初等函数在定义域上连续,而在函数的分段点处要分别验证左右连续性。 解:(1)显然函数在定义区间?0,1???1,在分段点x则

x?12?上连续,且在x?0处右连续,在x?2处左连续;

x?1??1处,∵f?1?0??lim?x2?1,f?1?0??lim2?x?1,

f?1?0??f?1?0??f?1?,∴函数在x?1处连续;故函数在?0,2?上连续;

(2)显然函数在???,?1???1,??????1,1?上连续;

在分段点x?1处,∵f?1?0??limx?1,f?1?0??lim1?1,

?则

f?1?0??f?1?0??f?1?,∴函数在x?1处连续;

x?1x?1?优质参考文档

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在分段点x ??1处:f??1?0??lim?1?1;f??1?0??limx??1,极限不存在,故不连续;

x?1x?1?综上,函数在

???,?1????1,???上连续。(见下图)

y y?x21 yy?2?x y?1-1 1 0 1 0 1 图1-9-1-1 2 x x y?x 图1-9-2-2 ★2.下列函数

f?x?在x?0处是否连续?为什么?

(1)

1?ex,?2x?0??xsin,x?0;(2)f?x???sinx f?x???x0?xx?0,???0,?x知识点:函数连续定义; 思路:左右连续分别验证;

1?0?f?0?,则函数在x?0处连续;

x?0xx(2)lim?e?1,lim?sinx?1?f?0?,则函数在x?0处连续;

xx?0x?0解:(1)limxsin2★3.判断下列函数的指定点所属的间断点类型,如果是可去间断点,则请补充或改变函数的定义使它连

续。

x2?1,x??2;,x?1,x?2; (1)y?(2)y?22x?3x?2?x?2?121(3)y?ln?1?x?,x?0;(4)y?cos,x?0; xx1知识点:间断点类型及判定;

思路:间断点类型取决于左右极限是否存在,故要分别求间断点的左右极限; 解:(1)lim1x??2?x?2?2??,∴x??2是第二类的无穷间断点;

?x?1??x?1??limx?1??2,左右极限相等, x2?1?lim(2)x?1时,lim2x?1x?3x?2x?1?x?2??x?1?x?1x?2∴是第一类中的可去间断点,补充定义y?1???2可使函数在该点处连续;

x2?1x?1??lim??,∴是第二类无穷间断点; x?2时,lim2x?2x?3x?2x?2x?2ln?1?x??x?lim??1,∴x?0为第一类可去间断点,补充y?0???1可使函数在该(3)limx?0x?0xx点处连续。

(4)x?0时,cos★★★4.证明:若

1的值在0到1之间来回变动,故x?0是第二类震荡间断点 xf?x?在点x0连续且f?x0??0,则存在x0的某一邻域U?x0?,当x?U?x0?时,

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