第一讲
极限和连续
εX定义。(略)
一、极限的定义:数列εN定义、函数εδ二、极限的计算方法:
1)代入法(利用函数的连续性limfxfx0);
x→x0
2)单调有界准则和夹逼准则;
si
x11lim1e;3)两个重要极限:limx→0x→∞xx
4)极限的四则运算法则;5)有界量与无穷小的积还是无穷小;6)等价无穷小的替换:αx→0时,αx
x
si
αx
ta
ax
e
αx
1
l
1αx
arcta
αx
x→x0
1cosαx
u→u0
1αx;2
7)复合函数求极限法则:条件limxu0limfufu0,则有
x→x0
limfxfu0limfuflimx;u→u0x→x0
8)洛必达法则;9)利用泰勒公式求极限;10)利用定积分的定义计算极限;11)利用级数的一些结果计算极限;12)海涅归结原则:(利用它可以把一些数列问题化为函数极限问题);定理1:1、函数极限limfxA的充要条件是:对任何数列x
,若limx
x0,
x→x0
→∞
则有limfx
A;
→∞
2、函数极限limfxA的充要条件是:对任何数列x
,若limx
∞,则有
x→∞
→∞
limfx
A。
→∞
13)施托尔茨(Stolz)定理(数列极限的洛必达法则);定理2:设数列b
单调增加且limb
∞,如果lim
→∞
a
a
1存在或为∞,则有
→∞bb
1
lim
a
aalim
1。
→∞b
→∞bb
1
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f证明:证明:设lim
a
a
1A,则对任给的ε0,存在正整数N,当
≥N时恒有
→∞bb
1
a
a
1aaAεAε
1Aεb
b
1b
b
1
由于数列b
单调增加,所以有
AεbNbN1aNaN1AεbNbN1AεbN1bNaN1aNAεbN1bN
……………………
Aεb
b
1a
a
1Aεb
b
1
由此可得
Aεb
bN1a
aN1Aεb
bN1
又因为
a
aN1Aεb
bN1
aaN1a
a
bbaN1b
bN1A
N1A
Ab
b
bN1b
b
b
bN1b
bN1aaN1bbaAbN1
A
N1N1b
b
b
bN1
由于limb
∞,所以存在N1N,当
N1时有
→∞
aN1AbN1ε,并且有b
b
bN11,所以当
N1时有b
a
aaN1aAbN1A≤
AN12εb
b
br