高等数学一极限与连续

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基本初等函数及其定义域

  • 反函数:不是所有的函数在其定义域内都存在反函数,只有单调函数才存在反函数.
  • 基本初等函数及定义域
    常值函数y=c,其定义域为(-∞,+∞),值域为单点集{c}.
    幂函数y=x^u(u为常数),定义域随着u的不同而不同,图像也随着u的不同而有不同的形状.
    指数函数y=a^x(a>0, a≠1),其定义域是(-∞,+∞),值域为(0,+∞),根据a的取值范围不同,指数函数的单调性不同.
    对数函数y=㏒a^x(a>0,a≠1),它是指数函数的反函数,其定义域为(0,+∞),且单调性也随着a的取值范围不同而有所不同.
    三角函数y=sinx、y=cosx,其定义域为(-∞,+∞),值域为[-1,1].而y=tanx定义域为{x|x≠kπ+2/π,k∈Z};y=cotx的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z};它们的值域都是(-∞,+∞)。此外三角函数还有y=secx、y=cscx,它们都是以2π为周期的周期函数。
    反三角函数是将三角函数的定义域限制在一定的范围内,求得的三角函数的反函数。如反正弦函数y=arcsinx定义域为 [-1,1],值域为[-2/π,2/π];反余弦函数y=arccosx的定义域为[-1,1],值域[0,π];反正切函数y=arctanx的定义域的(-∞,+∞),值域为[-2/π,2/π];反余切函数y=arccotx的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,π)。

无穷小的性质

  • 有限个无穷小的代数和仍为无穷小。
  • 有限个无穷小之积仍为无穷小。
  • 有界函数与无穷小之积为无穷小。
  • 无穷小量除以有极限且极限不零的变量,其商仍为无穷小量。
  • 常数中只有零可以看做无穷小。
  • 常用等价无穷小代换有:
    当x->0时,x~ sinx ~ln(1+x) ~arcsinx ~ arctanx ~ e^x - 1 ~ tanx, 1 - cosx ~ 1/2x²,(1 + x)^a - 1 ~ ax(a为实常数,a≠0)

函数极限的几种类型

  1. 极限为0/0型时的计算
    (1)因式分解后消去零因子,此种方法多用于分子都为多项式的情况。
    (2)若待求极限的函数中含有形如a±√b或√a±√b的式子,可考虑有理化,以达到消去零因子的目的。
    (3)函数中含有正弦函数或隐含有正弦函数(即稍作变化可出现正弦函数)时,可考虑使用重要极限sinx/x = 1.
    (4)做等价无穷小代换。
  2. 极限∞/∞型的计算
  3. 极限为∞﹣∞型时的计算
    这类题型的解法一般有两种选择:1.先做同分,变为0/0型或∞/∞型。 2若函数含有根式、考虑根式有理化。
  4. 极限为1∞型时计算
    无论自变量做怎样的变化,只要极限为1∞型时,都可以考虑利用重要极限(1+1/x)^x = e,利用时关键在把底与指数用配项的办法把函数化为公式的形式。
  5. 极限为0*∞型时的计算
  6. 无穷小与有界函数乘机极限的计算
    利用"无穷小与有界函数之积仍为无穷小"进行计算。
  7. 分段函数在分段点处极限的计算
    注意所给函数在分段点两侧的表达式是否相同,若相同,则直接求极限,如果在分段点的两侧不同,则应该利用左极限和右极限来判定。

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