極限存在準(zhǔn)則兩個重要極限教案
§1.7 極限存在準(zhǔn)則 兩個重要極限求函數(shù)的極限問題,有些可用上節(jié)運(yùn)算法則獲得解決,但更多的遠(yuǎn)不能解決,例已知時, ,但時,是否有?如果有,怎樣求?再如無限多個積,換成?一極限存在準(zhǔn)則I1 準(zhǔn)則I 如果數(shù)列滿足:(1)(2) , 那么數(shù)列的極限存在,且.證: , ,當(dāng)時,有.同理,當(dāng)時,有.取,則當(dāng)時,有, 同時成立即,而n,,即.故。 *數(shù)列極限存在準(zhǔn)則I可推廣到函數(shù)的極限。準(zhǔn)則I如果(1) (或)時,有成立;(2), (或),那么 (或).準(zhǔn)則I,I稱為夾逼準(zhǔn)則。 2利用準(zhǔn)則I證明第一個重要極限:證:函數(shù)在時有定義單位圓中,的面積扇形的面積的面積 即 , (1)(用代時,與都不變號,對也成立)。證 時,即, 由準(zhǔn)則I有由式(1)及準(zhǔn)則I即得。 3應(yīng)用:求極限(1) , (2), (3) (4) (5)( ,常數(shù))ex: 令, , .二極限存在準(zhǔn)則如果數(shù)列滿足,稱為單調(diào)增加的(減少)。 已知收斂的數(shù)列一定有界,但有界數(shù)列不一定收斂。若數(shù)列單調(diào)且有界,則有: 1準(zhǔn)則:單調(diào)有界數(shù)列必有極限。(正確性通過數(shù)列的幾何意義容易從直觀上看出,嚴(yán)格的證明用實(shí)數(shù)理論,不作證明。)幾何解釋:單調(diào)數(shù)列的點(diǎn)只向一個方向移動,定點(diǎn)因?yàn)橛薪?,所以都落在?nèi),且極限的絕對值不超過 2討論第二個重要極限考慮取并 設(shè),證數(shù)列單調(diào)有界。1+1+=1+1+,比較與, 數(shù)列單調(diào)增加又xn<1+1+,即數(shù)列有界。根據(jù)準(zhǔn)則,數(shù)列極限存在,通常用e表示,即。可證取實(shí)數(shù)+或-時,的極限都存在且等于e,因此,.(e=2.718281828)利用代換,則當(dāng)時可有。 3應(yīng)用求極限 (1) (2)=三利用極限存在準(zhǔn)則求極限例1. 證明:證:由于0<=,所以=0.例2. 已知對1,2,均有,且,求解:由于,故而,故即,數(shù)列單調(diào)增加。又,可知數(shù)列有界.所以存在,設(shè)則由 ,有所以,或,而由及數(shù)列遞增,知即*未證極限存在之前不能兩邊取極限.小結(jié):極限存在準(zhǔn)則與兩個重要極限是函數(shù)極限的重要內(nèi)容,必須熟練掌握并能準(zhǔn)確應(yīng)用。