实用标准
(2)左极限
当x→x0时f(x)的左极限
定义对于函数y=f(x),如果当x从x0的左边无限地趋于x0时,函数f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→x0时,函数f(x)的左极限是A,记作
或f(x0-0)=A (3)右极限
当x→x0时,f(x)的右极限
定义对于函数y=f(x),如果当x从x0的右边无限地趋于x0时,函数f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→x0时,函数f(x)的右极限是A,记作
或f(x0+0)=A 例子:分段函数
,求
,
解:当x从0的左边无限地趋于0时f(x)无限地趋于一个常数1。我们称当x→0时,f(x)的左极限是1,即有
当x从0的右边无限地趋于0时,f(x)无限地趋于一个常数-1。我们称当x→0时,f(x)的右极限是-1,即有
显然,函数的左极限
右极限与函数的极限之间有以下关系:
定理1.6当x→x0时,函数f(x)的极限等于A的必要充分条件是
反之,如果左、右极限都等于A,则必有
x→1时f(x)→? x≠1
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。
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x→1f(x)→2 对于函数
,当x→1时,f(x)的左极限是2,右极限也是2。
2.当x→∞时,函数f(x)的极限 (1)当x→∞时,函数f(x)的极限 y=f(x)x→∞f(x)→? y=f(x)=1+ x→∞f(x)=1+→1
定义对于函数y=f(x),如果当x→∞时,f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→∞时,函数f(x)的极限是A,记作
或f(x)→A(当x→∞时) (2)当x→+∞时,函数f(x)的极限
定义对于函数y=f(x),如果当x→+∞时,f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→+∞时,函数f(x)的极限是A,记作
这个定义与数列极限的定义基本上一样,数列极限的定义中n→+∞的n是正整数;而在这个定义中,则要明确写出x→+∞,且其中的x不一定是正整数,而为任意实数。 y=f(x)x→+∞f(x)x→?
x→+∞,f(x)=2+→2
例:函数f(x)=2+e-x,当x→+∞时,f(x)→? 解:f(x)=2+e-x=2+, x→+∞,f(x)=2+→2 所以
(3)当x→-∞时,函数f(x)的极限
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定义对于函数y=f(x),如果当x→-∞时,f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→-∞时,f(x)的极限是A,记作
x→-∞f(x)→? 则f(x)=2+(x<0) x→-∞,-x→+∞ f(x)=2+→2
例:函数
→2,即有
由上述x→∞,x→+∞,x→-∞时,函数f(x)极限的定义,不难看出:x→∞时f(x)的极限是A充分必要条件是当x→+∞以及x→-∞时,函数f(x)有相同的极限A。 例如函数
,当x→-∞时,f(x)无限地趋于常数1,当x→+∞时,f(x)也无限
的极限是1,记作
地趋于同一个常数1,因此称当x→∞时
其几何意义如图3所示。
,当x→-∞时,f(x)→?
解:当x→-∞时,-x→+∞
f(x)=1+
y=arctanx
不存在。
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
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即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当x→+∞时,f(x)的极限也存在,但这两个极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。 x)=1+
y=arctanx
不存在。
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当x→+∞时,f(x)的极限也存在,但这两个极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。 (四)函数极限的定理 定理1.7(惟一性定理)如果定理1.8(两面夹定理)设函数(1)则有
。
也成立。
,(2)
存在,则极限值必定惟一。
在点的某个邻域内(可除外)满足条件:
注意:上述定理1.7及定理1.8对定理1.9如果(1)(2)(3)当(1)(2)(3)
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下面我们给出函数极限的四则运算定理
则
时,
时,
上述运算法则可推广到有限多个函数的代数和及乘积的情形,有以下推论:
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用极限的运算法则求极限时,必须注意:这些法则要求每个参与运算的函数的极限存在,且求商的极限时,还要求分母的极限不能为零。 另外,上述极限的运算法则对于(五)无穷小量和无穷大量 1.无穷小量(简称无穷小) 定义对于函数常用希腊字母
,如果自变量x在某个变化过程中,函数的极限为零,则称在该变
,…来表示无穷小量。
化过程中,为无穷小量,一般记作
的情形也都成立。
定理1.10函数以A为极限的必要充分条件是: 可表示为A与一个无穷小量之和。
注意:(1)无穷小量是变量,它不是表示量的大小,而是表示变量的变化趋势无限趋于为零。
(2)要把无穷小量与很小的数严格区分开,一个很小的数,无论它多么小也不是无穷小量。
(3)一个变量是否为无穷小量是与自变量的变化趋势紧密相关的。在不同的变化过程中,同一个变量可以有不同的变化趋势,因此结论也不尽相同。 例如:
振荡型发散 它不是无穷小量。
(5)无穷小量不是一个常数,但数“0”是无穷小量中惟一的一个数,这是因为2.无穷大量(简称无穷大) 定义;如果当自变量
(或∞)时,的绝对值可以变得充分大(也即无限地增大),
。
或
。
则称在该变化过程中,为无穷大量。记作3.无穷小量与无穷大量的关系
无穷小量与无穷大量之间有一种简单的关系,见以下的定理。
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(4)越变越小的变量也不一定是无穷小量,例如当x越变越大时,就越变越小,但
。
注意:无穷大(∞)不是一个数值,“∞”是一个记号,绝不能写成