第八版高等数学函数与极限知识点:数学笔记-同济第七版高数
一、夹逼定理
1、数列型
定义:设an<=bn<=cn lim(n->∞){an}=lim(n->∞){cn}=A
则lim(n->∞){bn}=A
证明:
all ε>0
∵lim(n->∞){an}=lim(n->∞){cn}=A
∴存在N1>0,当x>N1时,|an-A|<ε <=>A-ε<an<A ε(1)
存在N2>0,当x>N2时,|bn-A|<ε <=>A-ε<bn<A ε(2)
又∵an<=bn<=cn(3)
取N=max{N1,N2}
对于x>N
结合(1)(2)(3)
A-ε<bn<A ε, 即|bn-A|<ε
所以lim(n->∞){bn}=A
例1:求lim(x->∞){1/√(n^2 1) 1/√(n^2 2) ... 1/√(n^2 n)}
令bn=1/√(n^2 1) 1/√(n^2 2) ... 1/√(n^2 n)
可知n/√(n^2 n)<=bn<=n/√(n^2 1)
因为lim(x->∞)n/√(n^2 n)=1
lim(x->∞)n/√(n^2 1)=1
所以由夹逼定理
lim(x->∞)bn=1
即lim(x->∞){1/√(n^2 1) 1/√(n^2 2) ... 1/√(n^2 n)}=1
例2:lim(x->∞){n/(n^2 1) n/(n^2 2) ... n/(n^2 n)}
令bn=n/(n^2 1) n/(n^2 2) ... n/(n^2 n)
n^2/(n^2 n)<=bn<n^2/(n^2 1)
因为lim(x->∞){n^2/(n^2 n)}=1
lim(x->∞){n^2/(n^2 1)}=1
所以由夹逼定理:
lim(x->∞){n/(n^2 1) n/(n^2 2) ... n/(n^2 n)}=1
2、函数型
定义:若f(x)<=g(x)<=h(x)且lim(x->a)f(x)=lim(x->a)h(x)=A
则lim(x->a)g(x)=A
证明过程类似于数列形式。
二、单调有界数列1、{an}有界 <=> {an}有上下界
2、若{an}单调递增:
(1)有上界:lim(x->∞){an}存在
(2)无上界:lim(x->∞){an}不存在
3、若{an}单调递减
(1)有下界:lim(x->∞){an}存在
(2)无下界:lim(x->∞){an}不存在
例3:a1=√2, a2=√(2 √2),a3=√(2 √(2 √2)).....
证lim(x->∞){an}存在,求极限
a(n 1)=√(2 an)(n=1,2,3...)
显然an单调递增
当n=1时,a1<=2
若n=k时,ak<=2
当n=k 1时,a(k 1)=√(2 ak)<=√(2 2)=2
所以{an}有上界
又∵{an}单增
所以{an}有极限
设极限为A
由a(n 1)=√(2 an)
A=√(2 A)
求得A=2
所以lim(x->∞){an}=2
三、两个重要极限1、lim(x->0)(sinx/x)=1
推广:lim(Δ->0)(sinΔ/Δ)=1
2、lim(x->∞)(1 1/n)^n=e
推广式:
(1):lim(Δ->∞)(1 1/Δ)^Δ=e
(2):lim(Δ->0)(1 Δ)^(1/Δ)=e
例4:lim(x->0)(1 2x)^sinx
=lim(x->0)[(1 2x)^(1/2x)]^(2x/sinx)
=e^lim(x->0)(2x/sinx)
=e^(2*lim(x->0)(x/sinx))
=e^2
例5:lim(x->0)(ln(1 x)/x)
=lim(x->0)(1/x)ln(1 x)
=lim(x->0)ln(1 x)^(1/x)
=ln(lim(x->0)(1 x)^(1/x))
=lne
=1
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