第5-6节:两个重要极限,无穷小的比较.doc
B
第 5节 两个重要极限
第 6 节 无穷小的比较 教学目的:掌握两个极限的存在准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极
限的方法
教学重点:利用两个重要极限求极限
教学难点:利用第二重要极限求极限的方法
教学内容:
一(极限存在的两个准则
1(夹逼准则
,,,,,,zx、y如果数列及满足下列条件: nnn
y,x,z,,n,1,2,3...(1),(2)limy,A,limz,A, nnnnn,,,,nn
,,x那么数列的极限存在,且limx,A。(证明见书p38) nn,,n
f(x),g(x).h(x)推论:如果函数在某一变化过程下满足下列条件:
g(x),f(x),h(x)limg(x),limh(x),A(1),(2)
limf(x),A则
,,111例1(求 lim...,,,,,222x,,(n1)(n2)(nn),,,,,
解:由于
1111,,,...,2224n(n,n)(n,n)(n,n)
111,,,..., 222(n,1)(n,2)(n,n)
1111,,,,,...222nnnn
11又因为,则原式=0。 lim,lim,0n,,n,,nn4
,,111,,lim,,?,另例 求 ,,222n,,nnnn,,,12,,
n11nnn,,?,,解: 而 lim,lim,1222222n,,n,,n,nn,1n,nn,1nnn,,1
xsinD例2((重要极限一) limx,0x1
x Ao C,0解:作图,根据平面几何相关知识可知,当时, ,x,2
?AOB 的面积,圆扇形AOB的面积,?AOD的面积
111sinx,x,tanx222即
x1故 1,, sinxcosx
sinx进而 1,,cosxx
1由于 lim,lim1,1x,0x,0xcos
xsin则 lim,1x,0x
2(单调有界数列必有极限
,,x,x,x,?,x,x,?,,xx如果数列满足条件,就称数列是单调增加的;如n123nn,1n
,,x,x,x,?,x,x,?,,xx果数列满足条件,就称数列是单调减少的。单调增加n123nn,1n和单调减少的数列统称为单调数列。
单调有界准则:单调有界数列必有极限
二(两个重要极限
xsin1(第一个重要极限: lim,1x,0x
注1为了更好利用第一个重要极限求极限,应掌握好如下模型:
,xsin,,lim,1 ,(x),0,,,x
,,,x上式成立的条件是在给定的趋势下,两个应该是一模一样的无穷小量。
0注2 该极限可以解决型,含三角函数的未定式。 0
例3 求下列极限
xxsin5xxsin2sin5tanlim1. 2. 3. 4. limlimlimx,0x,0x,0x,0xxsin8xx
sin(x,2)xsinx,sin21,cosxsinlimlim5. 6. 7. 8. limlim2x,x,,x,2x,20xx,2x,2x
tan2xarctanx1,cosxxsin练习:(1),(2),(3), (4) limlimlimlim2x,,x,0x,0x,0x,,sin3xsinxx
nx111,,,,x2(第二个重要极限: ;; lim,,1,x,e,,e,,elim1lim1,,,,,0,,x,,nxnx,,,,注1 上述三种形式也可统一为模型
1
(),x ,,,,lim1,,x,e(),0x,
,,,x成立的条件是在给定趋势下,两个是一模一样的无穷小量。
,1注2 第二个重要极限解决的对象是型未定式。
例4 求下列极限
xxx3x,82,,2,x331( 2( 3(lim 4( ,limlimlim1,,(1,)(1,)(),,,,,,x2x,1xx,,xx3,xx,,
x2,,ln(12x)x,,,limlim5( 6( 2,,x,,x,0x,1sin3x,,
x,322x1x,,,ln1,,,cotxxxlim练习:(1);(2); (3); (4) ,,limcosx,,limx,elim,,,x,0,xx00x,,xx2,,,
xxln1ln,,,,,,lim (5)(*) x,,,12xsinx
三(无穷小量阶的比较
,当在给定的趋势下,变量、都是无穷小量,那么,它们谁趋近于零的速度更快呢,我们给出如下,
定义:
,,,,,,0,如果,就说是比高阶的无穷小,记作; lim,0,,
,,如果,就说是比低阶的无穷小。 lim,,,,
,,如果,就说是和同阶无穷小; lim,c,0,,
,,k如果,就说是关于的阶无穷小。 lim,c,0,k,0,k,
,,,~,如果,就说与是等价无穷小,记作。 lim,1,,
x,0注1 常见的等价无穷小量
11x2ln(1,x)~xsinx~xtanx~xe,1~x1,cosx~x,,,,, 1,x,1~x22
注2求极限过程中,一个无穷小量可以用与其等价的无穷小量代替,但只能在因式情况下使用,和、差情况不能用
例4 计算下列极限
2x2sinx(e1)arcsinxln(1,x),tanx,sinx1( 2( 3( 4( limlimlimlim3x,x,0x,00,0xxtanx1,cosxarctanxx
小结:本节讲述了两个极限的收敛准则,两个重要极限及利用两个重要极限求限的方法,对无穷
小量进行了分类