顏云
摘要:函數(shù)極限是微積分學(xué)的基本概念之一,而求解函數(shù)極限的方法則是研究函數(shù)的重要工具。因此,本文就如何利用一些求解函數(shù)極限的兩種基本方法展開(kāi)論述,包括遞推形式的函數(shù)、洛必達(dá)法則。本文把每一種方法的使用特點(diǎn)和前提作了詳細(xì)說(shuō)明,再借助一些經(jīng)典案例加以對(duì)比分析,并在過(guò)程中滲透每一種解題的思路,旨在能夠熟練地的應(yīng)用這些方法作為求解函數(shù)極限地有力手段。
關(guān)鍵詞:函數(shù)極限;洛必達(dá)法則;遞推形式
1.遞推形式求極限
有些數(shù)列常利用遞推形式給出,則完成這樣的一些函數(shù)極限的求解問(wèn)題時(shí),一般可以利用單調(diào)有界定理求解函數(shù)極限。
定理1[1](單調(diào)有界定理)在實(shí)數(shù)系中,有界的單調(diào)數(shù)列必有極限.
要點(diǎn):假如可以利用某種方法證明遞推數(shù)列的極限存在,然后對(duì)此遞推式的兩邊取極限,便可以得到關(guān)于所設(shè)極限值為A的方程,解此方程即得A值.
①判斷“單調(diào)性”的常用方法:
: 當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞增 當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞減
: 當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞增 當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞減
若則當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞增;當(dāng)時(shí):?jiǎn)握{(diào)遞減
②判斷“有界性”的常用方法:
基本的不等式 數(shù)學(xué)歸納法 利用單調(diào)性 從數(shù)列遞推關(guān)系式中觀察
例1[3]證明數(shù)列{}收斂,其中,. 并求極限.
分析:首先利用基本不等式進(jìn)行“有界性”的判定,其次根據(jù)極限式的特征利用“作商”來(lái)判斷單調(diào)性.
證明 由題意可得: 所以{}有下界
又由于: 所以{}單調(diào)遞減,從而依據(jù)單調(diào)有界定理可知:存在 對(duì)兩邊取極限可得:
解之可得:.
2.利用洛必達(dá)(LHospital)法則求解函數(shù)極限
(1)要點(diǎn)
每次使用洛必達(dá)法則之前,務(wù)必要看清它是否屬于可使用洛必達(dá)法則的幾種常見(jiàn)的不定式極限型,否則不可使用。洛必達(dá)法則是求解不定時(shí)極限的常用方法,而且?guī)追N常用的等價(jià)關(guān)系也變得十分明顯易記。
例1求極限.
分析:對(duì)于本題所求極限式,首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行三角恒等變換,然后不斷地使用洛必達(dá)法則進(jìn)行求解.
解 原式
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