----高等数学---- 第一章 函数、极限、连续
函数是微积分的研究对象,极限是微积分的理论基础,而连续性是可导性与可积性的重要条件。它们是每年必考的内容之一。
第一节 数列极限与函数极限
【大纲内容】数列极限与函数极限的定义以及它们的性质;函数的左极限与右极限;无穷小和无穷大的概念及其关系;无穷小的性质及无穷小的比较;极限的四则运算;极限存在的两个准则;单调有界准则和夹逼准则;两个重要极限:
洛必达(
;
)法则。
【大纲要求】理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系;掌握极限的性质及四则运算法则;掌握极限存在的两个准则,并会利用它们求极限;掌握利用两个重要极限求极限的方法;理解无穷小、无穷大的概念,掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限;掌握用洛必达( 【考点分析】数列极限的考点主要包括:
)法则求未定式极限的方法。
定义的理解,极限运算法则的理解,单调有界
准则和夹逼准则求极限,利用定积分的定义求和式的极限等等。函数极限的考点主要包括:用洛必达法则求未定式的极限,由已知极限求未知极限,极限中的参数问题,无穷小量阶的比较等等。
一、数列的极限 1.数列的极限
无穷多个数按一定顺序排成一列:列的一般项或通项。设有数列 当n>N时,恒有
或
存在且唯一。
2.极限存在准则
(1)定理(夹逼定理)设在
的某空心邻域内恒有
,且有
称为数列,记为数列
,其中
称为数
,
和常数A。若对任意给定的,总存在自然数
收敛于A,记为
,则称常数A为数列的极限,或称数列
。没有极限的数列称为发散数列。收敛数列必为有界数列,其极限
, 则极限
有类似结论.
(2)定理:单调有界数列必有极限.
存在,且等于A .注对其他极限过程及数列极限,
3.重要结论:(1)若 (2)
,则。(3)
,其中为任意常数。
。
【考点一】(1)单调有界数列必有极限.
(2)单调递增且有上界的数列必有极限,单调递增且无上界的数列的极限为+∞. (3)单调递减且有下界的数列必有极限,单调递减且无下界的数列的极限为-∞.
【评注】(1)在应用【考点一】进行证明时,有些题目中关于单调性与有界性的证明有先后次序之分,需要及时进行调整证明次序。 (2)判定数列 Ⅰ计算
的单调性主要有三种方法: . 若
,则
单调递增;若
,则
单调递减。
Ⅱ当调递减。 Ⅲ令调递增;当
时,计算. 若,则单调递增;若,则单
,将n改为x,得到函数时,
单调递减。
。若可导,则当时,单
【例1·证明题】设数列极限存在并求极限
.
满足证明数列的
【答疑编号911010101】
1.X0>0
∵X0>0 ,
假设 Xn>0 , n≥2 ∵ Xn>0 , ∴假设成立
∵ Xn>0 , ∴
, n≥1
,n≥1 时
∵
∴Xn+1≤Xn 且 令 因为
,
,由极限的保号性知
令n→∞, ↓
2
∵ ∴a=2
上单调减少且非负的连续函数,
【例2·证明题】设f(x)是区间
【答疑编号911010102】
例2 ∵f(x)↓且 f(x)≥0
,证明数列的极限存在。
=
∵ f(x)↓