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1、极限的概念2.1极限概念(limit)极限概念是微积分的基本概念。也是微积分学研究的基本工具.后面将要介绍的函数的连续性、导数、积分等重要概念,都是以极限为基础的。极限是研究函数的一种重要的方法。极限是描述变量在某个变化过程中的变化趋势。2.1极限概念(limit)简单说:现代日常生活中人们常用这种变化趋势来判断事物的发展趋势。2.1极限的概念2.1极限的概念【古代极限思想】庄周所著的《庄子》一书的“天下篇”中,记有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。2.1极限的概念三国时期的刘微利用的割圆术求出圆周率近似值时,提到“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至
2、于不可割,则与圆周和体而无所失矣”圆内接正六边形圆内接正十二边形圆内接下24边形边长越多,正多边形的周长越接近圆的周长【古代极限应用】2.1.1数列的极限(limitofsequence)数列的定义:数列按照一定规律有次序排列的一串数简记(数列也可看作是定义在正整数集合上的函数=f(n)n=1,2,…)称为数列的通项或一般项。例如:记作:记作:记作:数列的极限考察当n→∞时,通项xn的变化趋势。数列极限的实质:随着项数n的变化,通项xn的变化趋势也就是例如,趋势不定数列的极限定义:则称常数为该数列的极限。记作或(lim来自于英文单词“limit”—
3、—极限)给定一个数列如果当项数n无限增大时,xn无限趋近于某个固定的常数A常数0称为此数列的极限记作:例:→0极限不存在→∞例:收敛发散如果一个数列的极限存在,则称该数列是收敛(converge);如果一个数列的极限不存在,则称该数列是发散(diverge)。1课堂练习:判别下列数列是否收敛→1数列收敛函数值随着自变量x的变化而变化2.1.2函数的极限(limitoffunction)研究函数的极限,就是研究当自变量按照某种方式变化时所对应的函数值的变化趋势。二、自变量趋于有限值时函数的极限一、自变量趋于无穷大时函数的极限→变化趋势?→变化趋势?一、
4、自变量趋于无穷大时函数的极限时,函数f(x)的极限(变化趋势)1、时,函数f(x)的极限(变化趋势)2、时,函数f(x)的极限(变化趋势)3、时,函数f(x)的极限例:yy=f(x)→0→0时,函数f(x)的极限-∞y(X<0)y=f(x)→0+∞-∞y=f(x)→0时,函数f(x)的极限定义2.2:设函数,如果当X无限增大时,函数无限趋近于某个固定的常数A,则称当X趋于正无穷时,f(x)以A为极限,1.时,函数f(x)的极限记为定义2.2':设函数,如果当X<0,而
5、X
6、无限增大时,函数无限趋近于某个固定的常数A,则称当X趋于负无穷时,f(x)以A
7、为极限,2.时,函数f(x)的极限记为定义2.2″:设函数,如果自变量X可取正值也可取负值,X的绝对值无限增大时,函数无限趋近于某个固定的常数A,则称当X趋于无穷时,f(x)以A为极限,3.时,函数f(x)的极限记为例不存在-∞+∞∞0正弦函数不存在例7讨论当时,函数二、自变量趋于有限值时函数的极限的变化趋势f(x)→变化趋势?为有限值x…1.9999991.99999999922.0000000012.0000.1…y…3.9999960000013.9999999960000000014.0000000040000000014.000040000
8、1…1x→2,f(x)→4(22)→xx…0.90.990.9990.999911.00011.0011.011.1…y…1.91.991.9991.9999不存在2.00012.0012.012.1…例8x→1,f(x)→2讨论函数x→1函数值的变化趋势2定义2.3:设函数y=f(x)在点x0的邻域内(点x0可以除外)有定义,如果当自变量x无限趋近于x0(但x≠x0)时,函数f(x)无限趋近于某个固定常数A,则称当x趋于x0时,函数以A为极限,记作函数极限定义:上例可记作函数极限定义的注意点1、邻域内有定义(x≠x0)不存在2、x无限趋近于x0]1
9、,1[)(-Î=xxxf例:0图象例(课后思考:函数极限存在的充分必要条件)不存在X从右测接近于0,y→+∞X从左测接近于0,y→-∞根据定义可以证明:以下的极限均成立C-、数列的极限:给定一个数列如果当项数n无限增大时,xn无限趋近于某个固定的常数A则称常数A为该数列的极限。-、数列的极限:记作或给定一个数列如果当项数n无限增大时,xn无限趋近于某个固定的常数A则称常数A为该数列的极限。设函数y=f(x)在点x0的邻域内(点x0可以除外)有定义,如果当自变量x无限趋近于x0(但x≠x0)时,函数f(x)无限趋近于某个固定常数A,则称当x趋于x0时,
10、函数以A为极限。二、函数y=f(x)的极限:记作小结思考练习题2、已知函数讨论是否存在?1、求下列极限的值3