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1、高等数学部分第一讲函数、极限、连续一、极限(一)极限基本概念1、极限的定义(1)数列极限:设{a}为一个数列,A为常数,若对任意0,总存在N()0,当nnN()时,有
2、aA
3、成立,则称A为数列{a}的极限,记limaA或nnnnaA(n)。n(2)函数当自变量趋于无穷时的极限:设f(x)为一个函数,A为一个常数,若对任意0,存在X0,当
4、x
5、X时,有
6、f(x)A
7、成立,称f(x)当x时以A为极限,记为limf(x)A或f(x)A(x)。x(
8、3)函数当自变量趋于有限值的极限:设f(x)为一个函数,A为一个常数,若对任意0,存在0,当0
9、xa
10、时,有
11、f(x)A
12、成立,称f(x)当xa时以A为极限,记为limf(x)A或f(x)A(xa)。xadefdef(4)左右极限:f(a0)limf(x),f(a0)limf(x),分别称f(a0),f(a0)xa0xa0为函数f(x)在xa处的左右极限,limf(x)存在f(a0),f(a0)都存在且相等。xa问题:(1)若对任意的
13、0,总存在N0,当nN时,有
14、aA
15、2,数列{a}是否nn以常数A为极限?(2)若数列{a}有一个子列以常数A为极限,数列{a}是否以常数A为极限?nn(3)若数列{a}的奇子列与偶子列都存在极限,数列{a}是否有极限?若其奇子列和偶nn子列极限存在且相等,数列{a}的极限是否存在?n12、无穷小(1)无穷小的定义:以零为极限的函数称为无穷小。(2)无穷小的性质1)有限个无穷小之和与积还是无穷小;2)有界函数与无穷小之积还是无穷小。特殊情况,常数与无穷小之积还是无穷小;3)极限与无穷小的关
16、系:(3)无穷小的层次关系1)定义:2)性质:设~,~,且lim存在,则limlim;~的充分必要条件是o()。(4)当x0时常见的等价无穷小:x1)x~sinx~tanx~arcsinx~arctanx~e1~ln(1x);2xaa22)1cosx~,1cosx~x;22a3)(1x)1~ax。(5)无穷大1)定义:2)无穷大与无穷小的关系。问题:(1)无穷多个无穷小之和是否一定是无穷小?(2)设,,都是无穷小,且o(),
17、o(),是否一定有~?(3)有限个非无穷小之和或者积是否一定不是无穷小?举例说明。(二)极限的性质1、极限的基本性质(1)唯一性:数列或函数极限存在必是唯一的。(2)有界性1)若数列极限存在,则该数列一定有界,反之不对。2)函数极限的局部有界性:(3)保号性1)若函数的极限大于(或小于)零,则函数在该点的去心邻域内也大于(或小于)零;2)若函数是非负(或非正)的,且函数的极限存在,则极限也是非负(或非正)。(4)列与子列极限极限的关系:22、极限的存在性定理与重要极限定理1单调有界的数列必有
18、极限。定理2夹逼定理(数列及函数):重要极限:1xsinxa1(1)lim1;(2)lim(1)e;(3)limlna。x0x0x0x3、极限运算性质(1)四则运算性质(2)复合函数极限运算性质注解:问题:(1)若{a}有界,lima是否一定存在?nnn(2)若limaA,当mn时,是否一定有
19、aA
20、
21、aA
22、?举例说明。nmnn(3)若lim[f(x)g(x)]存在,limf(x)及limg(x)是否存在?若lim[f(x)g(x)]及limg(x)存在,
23、是否一定有limf(x)存在?(4)若f(x)0(0),且limf(x)A,是否一定有A0(0)?举例说明。二、连续与间断(一)基本概念1、函数连续的定义(1)函数在一点连续的定义及等价定义(2)函数在闭区间上连续的定义2、间断及其间断点的分类(1)第一类间断点:(2)第二类间断点。(二)闭区间上连续函数的性质1、最值定理2、有界定理3、零点定理4、介值定理(1)最值型介值定理:(2)端点型介值定理:3注解:(1)初等函数在其定义域内连续;(2)函数在一点连续的充分必要条件是该点的函数值、
24、左右极限相等。问题:f(x)2(1)设f(x),g(x)都在xa处间断,则f(x)g(x),f(x)g(x),,f(x)是否一定g(x)在xa处间断?(2)若函数在一点连续,函数是否在该点的邻域内也连续?举例说明。例题部分一、填空题2xe11、lim______。x0xln(12x)323b2、设2x2~ax(x0),则a___,b___。sinxtanx3、lim______。x0x2arcsinxln[1f(x)]f(x)4、设l