呼和浩特职业学院：《高等数学》课程教学资源（PPT课件）第一章 函数与极限 1.6 极限存在准则及两个重要极限

第六为 第一章 极浪存在灌则及 两个重要极限 函数极限与数列极限的关系 及夹逼准则 二、两个重要极限 Oao⊙⊙☒

二、 两个重要极限 一、函数极限与数列极限的关系 及夹逼准则 第六节 机动 目录 上页 下页 返回 结束 极限存在准则及 两个重要极限 第一章

一、函数极限与数列极限的关系及夹逼准则 1.函数极限与数列极限的关系 定理1. Iimf(x)=A二V{xn}:xn≠xo,f(xn)有定义， X→X0 X>0 x?→x(n→oo),有limf(xn)=A X→00 为确定起见，仅讨论x→xo的情形 OOo⊙⊙8

一、 函数极限与数列极限的关系及夹逼准则 1. 函数极限与数列极限的关系 定理1. f x A x x = → lim ( ) 0  : n  x , 0 x x n  有定义, ( ), xn → x0 n → f xn A n = → lim ( ) 为确定起见 , 仅讨论 的情形. 0 x → x 有 ( ) n f x x → xn →  机动 目录 上页 下页 返回 结束

定理1.limf(x)=A三{xn}:xn≠xo,f(xn) x→x0 有定义，且xn→xo(n→oo),有limf(xn)=A. n->00 证：“”设limf(x)=A,即Vε>0,36>0，当 x→X0 0W时，有0N时f(xn)-A<s. 故 lim f(x)=A n-→o0 一”可用反证法证明.（略） OaO⊙o8

定理1. f x A x x = → lim ( ) 0 , ( ) n 0 n x  x f x 有定义, 且 设 lim ( ) , 0 f x A x x = → 即   0,   0, 当 有 f (x) − A   .  : n  x , ( ) n 0 n x  x f x 有定义 , 且 对上述  , 时, 有 于是当 n  N 时 f (x ) − A   . n 故 f xn A n = → lim ( ) 可用反证法证明. (略) lim f (x ) A. n n = → 有 证： 当   x y A    N, “ ” “ ” 0 x 机动 目录 上页 下页 返回 结束

定理1.limf(x)=A一{xn}:xn≠xo,f(xn)有定义 X→x0 (x→0) 且xn→xo(n→oo),有limf(xn)=A. (xn→0) 说明：此定理常用于判断函数极限不存在 法1找一个数列{xn}:xn≠，且xn→0(n→o0), 使limf(xm)不存在 n→o 法2找两个趋于xo的不同数列{xn}及{xn},使 limf(xn)≠limf(xn) n→00 OO▣⊙⊙8 机元

定理1. f x A x x = → lim ( ) 0 , ( ) n 0 n x  x f x 有定义 且 lim f (x ) A. n n = → 有 说明: 此定理常用于判断函数极限不存在 . 法1 找一个数列 , 0 x x n  lim ( ) 不存在 . n n f x → 使 法2 找两个趋于 的不同数列  xn 及  , n x  使 lim ( ) n n f x → lim ( ) n n  f x  → (x → ) ( → ) n x 机动 目录 上页 下页 返回 结束

1 例1.证明 limsin不存在， x→0 证：取两个趋于0的数列 1 Xn= (n=1,2,. nπ 及x”= 2nπ+ 有 lim sin=lim sin2n=0 n->oo Xn n→o0 1 lim sin=lim sin(2n+)=1 n-→o0 n→0 由定理1知limsin-不存在 x→0X Oao⊙⊙8

例1. 证明 不存在 . 证: 取两个趋于 0 的数列 n xn 2 1 = 及 2 2 1   +  = n xn 有 n n x 1 lim sin → n n→ x  1 lim sin 由定理 1 知 不存在 . (n =1, 2, ) = lim sin 2 = 0 → n n lim sin(2 ) 1 2 = + = →  n n 机动 目录 上页 下页 返回 结束

2.函数极限存在的夹逼准则 定理2.当x∈U(xo,δ)时，g(x)≤f(x)≤h(x),目 (x>X>0) lim g(x)=lim h(x)=4 x→x0 x→X0 (x-→0 (x→0 lim f(x)=4 X→x0 (x->00 (利用定理1及数列的夹逼准则可证) OOo⊙o8 机无

2. 函数极限存在的夹逼准则 定理2. ( , ) , 当x x0  时   g x h x A x x x x = = → → lim ( ) lim ( ) 0 0 g(x)  f (x)  h(x) , f x A x x = → lim ( ) 0 ( x  X  0) (x → ) (x → ) (x → ) 且 ( 利用定理1及数列的夹逼准则可证 ) 机动 目录 上页 下页 返回 结束

二、两个重要极限 BD 1.limsinx=1 sinx x→0X A 证：当x∈(0，)时， △AOB的面积<圆扇形AOB的面积<△AOD的面积 即 sinx<x<tanx 故有 (0<x<) 显然有 COS< sinx<1 (0<x<) X ,lim cosx=l,图 sinx 1 x→0 x→0 Oao⊙O8

1 sin cos   x x x 圆扇形AOB的面积 二、 两个重要极限 证: 当 即 sin x  2 1 tan x 2 1  亦即 sin tan (0 ) 2  x  x  x  x  (0, ) 2   x 时， (0 ) 2  显然有  x  △AOB 的面积＜ ＜△AOD的面积 D C B A x 1 o 故有 注 注 目录 上页 下页 返回 结束

tan x 例2.求1im x→0x 解： lim tan x lim sinx 1 x→0 x→0八 cosx sinx lim lim =1 x→0X x→0C0SX 例3.求1im arcsin x x→0 X 解：令t=arcsinx,则x=sint,因此 原式=limt=lim t =1 t-→0S1ntt→0 sint t OOo⊙⊙8

例2. 求 解: x x x tan lim →0       = → x x x x cos sin 1 lim 0 x x x sin lim →0 = x cos x 1 lim →0  =1 例3. 求 解: 令 t = arcsin x, 则 x = sint , 因此 原式 t t t sin lim →0 = t sin t =1 机动 目录 上页 下页 返回 结束

例4.求1im 1-cosx x→0 x 解： 2sin2-lrm 原式=m2 x→0 例5.已知圆内接正n边形面积为 An=nR2 sin cos 证明：1im4n=元R2. 证：1 tim co 1n-→o0 n>o∞ n lim sin(x) 说明：计算中注意利用 (x)→0 (x) O9o⊙@⑧

n n n R   cos sin lim 2 → = R  n 例4. 求 解: 原式 = 2 2 2 0 2sin lim x x x→ 2 1 2 1 =  例5. 已知圆内接正 n 边形面积为 证明: 证: n n A → lim n   n n n A nR   sin cos 2 = 说明: 计算中注意利用 2 0 sin lim       = x→ 2 x 2 x 2 1 机动 目录 上页 下页 返回 结束

2.lim(1+)=e x→00 证：当x>0时，设n≤x0 n-→0 1+ n+1 0+-m+y1+]=e n-→00 lim(1+)'=e X→+00 OOo⊙⊙8 机

2. 证: 当 x  0 时, 设 n  x  n +1, 则 x x (1 ) 1 + 1 1 (1 ) +  + n n +  + n n (1 ) 1 1 n n n lim (1 ) 1 1 + → + lim → = n 1 1 1 (1 ) + + + n n 1 1 1 + + n = e 1 1 lim (1 ) + → + n n n lim[(1 ) 1 ] 1 n n（ 1 n ） n = + + → = e e x x x + = →+ lim (1 ) 1 机动 目录 上页 下页 返回 结束