极限是高等数学中的基础运算,其方法繁多,本文将对其进行简单梳理。
一、极限的定义
数列极限
高数极限
函数极限
的函数极限:
的函数极限:
函数极限可以考虑从左侧或右侧趋近于x0,于是可得到另二个定义:
左极限:
右极限:
函数极限存在定理:
二、极限的计算方法
2.1 极限的四则运算性质
1、四则运算法则和复合函数极限法则
注:使用上述法则,必须保证各极限都存在。
2、基于四则运算法则的求极限方法 高数极限
①直接代入法
直接代入法不仅是一种求极限的方法,同时也是判断极限类型的方法。
②消零因子
如果分子分母可以通过因式分解消除零因子,那么可以分解因式消去零因子再代入求极限。
③有理分式函数
有理分式函数
其中,分子表示m次多项式函数,分母表示n次多项式函数。这类极限(x→∞)可以使用分子分母同时除以最高系数项求
得如下结论:
注意,这里自变量必须趋于无穷大该公式才成立。
该方法可以扩展到包含指数函数的函数之比形式。
这里应用了指数函数趋于∞的极限。
④有理化(根式-根式的情形)
根式-根式的情形,可以考虑使用平方差公式等,将其变成分式极限,从而使用③的方法求解。
⑤和式的极限
这类极限的标志特征是极限内部的表达式可以通过等比数列、等差数列、裂项等方法求和,然后再求极限。
例1:
例2:
2.2高数极限 无穷小的定义和性质
1、无穷小
2、无穷大
3、无穷小的性质
1)有限个无穷小的和是无穷小。
2)有限个无穷小的乘积是无穷小。
3)无穷小乘以有界函数(常数)是无穷小。【重要】
4)函数f(x)的极限存在,那么f(x)=A+α,其中,A是极限值,α是无穷小。
例题:
4、无穷小的比较
例题:
5、等价无穷小
1、等价无穷小替换求极限定理
2、替换原则
①乘除法随意换
②加减法慎重换
3、常用的等价无穷小