基本初等函数--->初等函数: 有限次四则运算;
极限存在法则一:夹逼准则:
eg:对于无穷项四则运算,lim 1/(n^2+1) + 2/(n^2+2) + ....+ n/(n^2+n)
极限存在法则二:单调有界定理:
eg:知道首项和关系项 的 递归数列。
x1 =10, x n+1=
其解决步骤:
1.求单调性(根式有理化), 关键: 与 同号,即与 同号。
2.证有界;
3.对关系式求极限;
关于无穷小量的重要极限1:
推论:
常见的几个实现:
关于无穷小量的重要极限2(幂指函数的无穷大量):
<---->
推论:
无穷小量的比较:
1.高阶无穷小: ,称为: 阿尔法 是 碑拓 的高阶无穷小,反之。 记作: 阿尔法= O(碑拓)
2.低阶无穷小:同上类比。
3.同阶无穷小: ,C为常数。 称为: 阿尔法 是 碑拓 的 同阶无穷小。
4.K阶无穷小: ,C为常数,称为: 阿尔法 是 碑拓 的 K阶无穷小。
5.等价无穷小: ,称为: 阿尔法 是 碑拓 的等价无穷小。 记作: 阿尔法 ~ 碑拓。
无穷小量的运算:
低阶无穷小 + 高阶无穷小 = 低阶无穷小。 即:
等价无穷小的性质:
1.自反性; 2.对称性; 3.传递性;
等价无穷小定理一:
若,α ~ β,则 α - β =O(α) 或 O(β)
等价无穷小定理二:
若,α ~ β,则 lim f(x)*α = lim f(x)*β
推论: α ~ α1, β~ β1 ,则 lim f(x)*α / lim f(x)*β = lim f(x)*α1 / lim f(x)*β1 。
常用的等价无穷小:
1.sinx ~ x;
2. arc sinx ~ x;
3.tan x ~ x;
4.arc tan x ~ x;
5. 1- cosx ~ x^2/2;
6.ln(1+x) ~ x;
7.e^x -1 ~ x;
8.(1+x)^(1/n) -1 ~ x/n;
9.(1+x)^(1/2) -1 ~ x/2;
函数连续的定义:
定义一: : 前提: 1.x0 处函数有定义; 2.x0 处 有极限; 3.极限与函数值相等。
定义二: ∀ε>0,∃δ>0,当 |x - x0| <δ时,有:|f(x) - f(x0)|<ε。
函数的左连续:
函数的右连续:
分段函数的连续性: 除了要考虑分段点外,还要考虑分段点处的连续性。
函数的第一类间断点:
1.极限存在(无定义,或 有定义但函数值与极限不相同),称为 :可去间断点;
2.极限不存在,但左右极限存在,称为:跳跃间断点。(注意,此时,左右极限必须不相同。)
函数的第二类间断点:
1.至少有一侧 是 以 无穷为 极限 的点,称为: 无穷间断点。
2.不断震荡的极限情况; 称为震荡间断点。
如: 函数
其在点x=0处没有定义,且当x趋于0时,函数值在-1,1这两个数之间交替振荡取值,极限不存在。
函数的连续性质:
1.连续函数的四则运算:若 f(x),g(x)在 x0连续,则,f(x)+-g(x), f(x)*g(x) , f(x)/g(x) 连续。
推论:两个连续函数的 和,差,积,商(分母不为零)仍然连续。 如: tanx = sinx/cosx
2.反函数的连续性:
若f(x)在定义域内单调且连续,则x=f ^(-1)(y) 在定义域内单调且连续。
3.复合函数的连续性: 设 u = g(x)
1.若 lim g(x) = u0,(x->0); limf(u) =f(u0),(u->u0); 则 lim f[g(x)] = f(u0),(x->0);
说明: 复合函数,内极限,外连续,则极限运算与 连续函数运算顺序可交换。
2.若u=g(x) 在 x0处连续,且 y= f(u) 在 u0 = g(x0)连续,则y = f[g(x)] 在x0处连续;
说明: 复合函数,内连续,外连续,则总体任然是连续函数。
4.基本初等函数:
基本初等函数在定义域内连续。
5.一切初等函数,在其定义区间上连续。
可利用该性质求极限:
1.若为连续函数,代入函数即可。
2.外函数连续,则对内函数求极限,再代入。
6.幂指函数的连续性: (g(x))^(f(x))
1.确定型:
x-x0时,f(x) ->b , g(x) -> a,则: lim( (g(x))^(g(x)) )= a^b;
2.未定型:
1. 1^ ∞ 类型,如: lim(1+2x)^(3/sinx),x->0;
2.∞^0类型。
3.0^0类型。
它们的处理方法: 变换为: lim e^ ( f(x)*ln g(x) )处理。 主要的思路是,将幂指函数化简为基本函数,原因是:利用指数,将一个指数转换为对数,然后对数 与 幂数 狼狈为奸。。
例题: lim (cosx) ^(1/ln(1+ x^2)), x-> x0;
最值定理:
f(x)在[a,b]上连续,则函数有界,取到最值。
零点定理:
f(x) 在 [a,b]上连续,且 f(a) 与 f(b) 异号,则 至少 存在一点 ξ,使得 f(ξ) = 0;
介值定理:
f(x) 在 [a,b]上连续,且M 和 m 分别是 f(x) 在[a,b]上的最值,则对任意的C 介于 [m,M]之间,在(a,b)至少存在一点 ξ,
使得, f(ξ) = C。
举例: f(x) 在[0,1]连续,对[0,1] 任一点x 有, 0<= f(x) <= 1,证 [0,1] 中必然存在一点c,使得 f(c) = C;