高数学习笔记2——函数的极限

函数极限的定义

    在x_{0} 的去心邻域中,有一常数A,当\varepsilon >0时,总存在正数\sigma ,使得0< | f(x)-A | <\sigma 成立,则称A为函数x\rightarrow x_{0} 的极限,记为:

                              \lim_{x\to x_{0} } f(x)= A (或为f(x)\rightarrow  A(x\rightarrow x_{0} ))

    函数的单侧极限:(用于证明极限的存在问题)函数极限具有左极限和右极限,只有当左极限等于右极限时,极限才存在。

函数极限的性质

(与上一讲数列极限的性质大致相同,具体内容请参考上一讲数列的性质)

1、唯一性

2、局部有界性

3、局部保号性

函数极限的运算法则(后期会专门写下列法则的应用技巧)

1、若\lim f(x)=A ,\lim g(x)=B 则:

    a、\lim [kf(x)\pm lg(x)]=k\lim f(x) \pm l \lim g(x) =kA\pm lB

    b、\lim[f(x)\cdot g(x)]=\lim f(s)\cdot \lim g(x)=A\cdot B

    c、\lim \frac{f(x)}{g(x)} =\frac{A}{B} (B\neq 0)

2、夹逼准则

    与上一讲数列极限中的一样,具体请参考上一讲内容。

3、洛必达法则(符号好难打,贴图片了)

    a、法则一:

        当x\rightarrow  x_{0}(或x\rightarrow ∞ ) 时,f(x)与F(x)都为0;

    b、法则二

        当x\rightarrow x_{0} (或x\rightarrow ∞)时,f(x)与F(x)都为∞。

·4、泰勒公式

5、归结原则(海涅定理)

    在x的去心邻域内有:(在条件{x_{n} \rightarrow x_{0} }下)

        \lim_{x\to x_{0} } f(x)=A\Leftrightarrow  \lim_{n\to∞} f(x_{n} )=A

6、无穷小比阶

    a、无穷小定义

        当x\rightarrow x_{ 0}(或 x\rightarrow ∞)时,f(x)=0,则称函数f(x)x\rightarrow x_{0} (或x\rightarrow ∞)的无穷小。

    b、无穷小比阶(谁是高阶实现趋于零)

    在自变量为同一变化量时,\lim\alpha (x)=0 , \lim\beta (x) =0,且\beta (x)\neq 0。

    若\frac{\lim\alpha (x) }{\lim\beta (x) } =0,则称\alpha (x)比\beta (x) 的高阶无穷小。

    若\frac{\lim\alpha (x) }{\lim\beta (x) } =∞\alpha (x)比\beta (x) 的低阶无穷小。

    若\frac{\lim\alpha (x) }{\lim\beta (x) } =c\neq 0,\alpha (x)比\beta (x) 的同阶无穷小。

    若\frac{\lim\alpha (x) }{\lim\beta (x) } =1\alpha (x)比\beta (x) 的等价无穷小。

    若\frac{\lim\alpha (x) }{[\lim\beta (x) ]^k} =0,\alpha (x)比\beta (x) 的k阶无穷小。

c、常用的无穷小等价替换

    \sin x -x,\tan x -x,arc\sin x -x,arc\tan x -x,

    e^x—x,a^x-1—x\ln a ,1-\cos x —\frac{1}{2} x^ 2, \ln (x +1)-x,

d、无穷小运算法则

   Ⅰ、 有限个无穷小的和是无穷小。

    Ⅱ、有限个无穷小的积是无穷小。

    Ⅲ、有界函数与无穷小的积是无穷小。

    Ⅳ、无穷小运算:

        ①加减法时,无穷小低阶吸收“高阶”

        ②乘除法时,阶数“累加”

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