3 2函数极限的性质

发布 2022-09-22 21:41:28 阅读 9250

§2 函数极限的性质。

教学章节:第三章函数极限——§2 函数极限的性质。

教学目标:使学生掌握函数极限的基本性质。

教学要求:掌握函数极限的基本性质:唯一性、局部保号性、不等式性质以及有理运算性等。

教学重点:函数极限的性质及其计算。

教学难点:函数极限性质证明及其应用。

教学方法:讲练结合。

教学过程:引言。

在§1中我们引进了下述六种类型的函数极限:

它们具有与数列极限相类似的一些性质,下面以为代表来叙述并证明这些性质。至于其它类型极限的性质及其证明,只要作相应的修改即可。

一、函数极限的性质。

性质1(唯一性) 如果存在,则必定唯一。

证法一设,,则。

当时,1)当时,2)

取 ,则当时(1)和(2)同时成立。因而有。

由的任意性,(3)式只有当时,即时才成立。

证法二反证,如,且,取,则,使当时,即。

矛盾。性质2(局部有界性) 若存在,则在的某空心邻域内有界。

证明取, 由 , 当时, 有,即。

说明在上有界,就是一个界。

性质3(保序性) 设,.

1)若,则,当时有;

2)若,当时有,则。(保不等式性)

证明 1) 取即得。2)反证,由1)即得。

注若在2)的条件中, 改“”为“”,未必就有。

以举例说明。

推论(局部保号性) 如果且,则使当时与同号。

性质4(迫敛性) 设,且在某内有,则。

证明 , 由,,使得当时,有,即 .

又由,,使得当时 ,有,即。

令,则当时,有。

即 ,故 .

性质6(四则运算法则) 若和都存在,则函数当时极限也存在,且 1);2). 又若,则当时极限也存在,且有 3).

3)的证明。

只要证,令,由,使得当时,有, 即 .,仍然由,, 使得当时,有。

取,则当时,有。

即。二、利用函数极限的性质计算某些函数的极限。

利用“迫敛性”和“四则运算”,可以从一些“简单函数极限”出发,计算较复杂函数的极限。已证明过以下几个极限:

( 注意前四个极限中极限就是函数值 )

这些极限可作为公式用。

在计算一些简单极限时, 利用极限性质,特别是运算性质求极限的原理是:通过有关性质, 把所求极限化为基本极限, 代入基本极限的值, 即计算得所求极限。

例1 求。例2 求。

例3 求。例4

注关于的有理分式当时的极限。 参阅[4]p37.

例5 [利用公式].

例6 例7

例8 例9

例10 已知求和参阅[4]p69.

作业教材p51—52 1 -7,8(1)(2)(4)(5);

补充题已知求和 ()

例11 求和。

解法一 又。

解法二 , 由且原式极限存在,即。

函数极限的性质

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2函数极限的性质

在 1中我们引入了下述六种类型的函数极限 它们具有与数列极限相类似的一些性质,下面以第4 种类型的极限为代表来叙述并证明这些性质。至于其他类型极限的性质及其证明,只要相应的作些修改即可。定理3.2 唯一性 若极限存在,则此极限是唯一的。证设 都是当时的极限,则对任给的,分别存在正数与,使得当。时有。...

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