|xnyn?0|?|xnyn|?M|yn|?M?????
M所以limxnyn?0?
n??
6? 对于数列{xn}? 若x2k?1?a(k??)? x2k ?a(k ??)? 证明? xn?a(n??)?
证明 因为x2k?1?a(k??)? x2k ?a(k ??)? 所以???0? ?K1? 当2k?1?2K1?1时? 有| x2k?1?a|?? ? ?K2? 当2k?2K2时? 有|x2k?a|?? ?
取N?max{2K1?1? 2K2}? 只要n?N? 就有|xn?a|?? ? 因此xn?a (n??)?
习题1?3
1? 根据函数极限的定义证明? (1)lim(3x?1)?8?
x?3 分析 因为
|(3x?1)?8|?|3x?9|?3|x?3|? 所以要使|(3x?1)?8|?? ? 只须|x?3|?1??
3 证明 因为???0? ???1?? 当0?|x?3|??时? 有
3 |(3x?1)?8|?? ? 所以lim(3x?1)?8?
x?3 (2)lim(5x?2)?12?
x?2 分析 因为
|(5x?2)?12|?|5x?10|?5|x?2|? 所以要使|(5x?2)?12|?? ? 只须|x?2|?1??
5 证明 因为?? ?0? ????? 当0?|x?2|??时? 有 |(5x?2)?12|?? ? 所以lim(5x?2)?12?
x?22x?4??4? (3)limx??2x?215 分析 因为
22 x?4?(?4)?x?4x?4?|x?2|?|x?(?2)|?
x?2x?22x?4?(?4)??? 只须|x?(?2)|??? 所以要使
x?2 证明 因为?? ?0? ????? 当0?|x?(?2)|??时? 有
2x?4?(?4)???
x?22所以limx?4??4?
x??2x?2
3 (4)lim1?4x?2?
x??12x?12 分析 因为
3 1?4x?2?|1?2x?2|?2|x?(?1)|?
2x?123111?4x所以要使?2??? 只须|x?(?)|??? 2x?122 证明 因为?? ?0? ???1?? 当0?|x?(?1)|??时? 有
223 1?4x?2???
2x?131?4x所以lim?2? 12x?1x??2 2? 根据函数极限的定义证明?
31? (1)lim1?x?x??2x32 分析 因为
31?1?x3?x3?1? ? 1?x2x322x32|x|331?x1??? 只须1??? 即|x|?1? 所以要使?32x322|x|32? 证明 因为?? ?0? ?X?31? 当|x|?X时? 有
2?31??? 1?x?2x3231? 所以lim1?x?x??2x32 (2)limsinx?0?
x???x 分析 因为
x|1x?0?|sin sin? ?xxx所以要使sinx?0??? 只须1??? 即x?1? 2?xx 证明 因为???0? ?X?1? 当x?X时? 有
?2x?0??? sinx所以limsinx?0?
x???x 3? 当x?2时? y?x2?4? 问?等于多少? 使当|x?2|
|x2?4|?|x?2||x?2|?5|x?2|?0?001? 只要|x?2|?0.001?0.0002?
5 取??0?0002? 则当0?|x?2|??时? 就有|x2?4|?0? 001?
2x 4? 当x??时? y?2?1?1? 问X等于多少? 使当|x|?X时? |y?1|?0?01? x?32 解 要使x2?1?1?24?0.01? 只要|x|?4?3?397? 故X?397?
0.01x?3x?3 5? 证明函数f(x)?|x|当x?0时极限为零?
证明 因为
|f(x)?0|?||x|?0|?|x|?|x?0|? 所以要使|f(x)?0|??? 只须|x|???
因为对???0? ????? 使当0?|x?0|??? 时有 |f(x)?0|?||x|?0|??? 所以lim|x|?0?
x?0|x| 6? 求f(x)?x, ?(x)?当x?0时的左﹑右极限? 并说明它们在x?0时的极
xx限是否存在? 证明 因为
lim?f(x)?lim?x?lim?1?1?
x?0x?0xx?0x?lim limf(x)?lim1?1? ???x?0x?0xx?0 lim?f(x)?lim?f(x)?
x?0x?0所以极限limf(x)存在?
x?0 因为
|x|?lim??x??1?
x?0x?0xx?0x|x|x?1? lim?(x)?lim?limx?0?x?0?xx?0?x lim??(x)?lim? lim??(x)?lim??(x)?
x?0x?0所以极限lim?(x)不存在?
x?0 7? 证明? 若x???及x???时? 函数f(x)的极限都存在且都等于A? 则
x??limf(x)?A?
x???x??? 证明 因为limf(x)?A? limf(x)?A? 所以??>0? ?X1?0? 使当x??X1时? 有|f(x)?A|?? ?
?X2?0? 使当x?X2时? 有|f(x)?A|?? ?
取X?max{X1? X2}? 则当|x|?X时? 有|f(x)?A|?? ? 即limf(x)?A?
x?? 8? 根据极限的定义证明? 函数f(x)当x?x0 时极限存在的充分必要条件是左极限、右极限各自存在并且相等?
证明 先证明必要性? 设f(x)?A(x?x0)? 则??>0? ???0? 使当0<|x?x0| 时? 有
|f(x)?A| ?
因此当x0?? 这说明f(x)当x?x0时左右极限都存在并且都等于A ? 再证明充分性? 设f(x0?0)?f(x0?0)?A? 则??>0? ??1>0? 使当x0??1 取??min{?1? ?2}? 则当0<|x?x0| 时? 有x0??1 即f(x)?A(x?x0)? 9? 试给出x??时函数极限的局部有界性的定理? 并加以证明? 解 x??时函数极限的局部有界性的定理? 如果f(x)当x??时的极限存在? 则存在X?0及M?0? 使当|x|?X时? |f(x)|?M? 证明 设f(x)?A(x??)? 则对于? ?1? ?X?0? 当|x|?X时? 有|f(x)?A|?? ?1? 所以 |f(x)|?|f(x)?A?A|?|f(x)?A|?|A|?1?|A|? 这就是说存在X?0及M?0? 使当|x|?X时? |f(x)|?M? 其中M?1?|A|? 习题1?4 1? 两个无穷小的商是否一定是无穷小?举例说明之? 解 不一定? 例如? 当x?0时? ?(x)?2x? ?(x)?3x都是无穷小? 但lim穷小? 2? 根据定义证明? 2x (1)y??9当x?3时为无穷小; x?3 (2)y?xsin1当x?0时为无穷小? x2 证明 (1)当x?3时|y|?x?9?|x?3|? 因为???0? ???? ? 当0?|x?3|??时? 有 x?32x?9?|x?3|????? |y|?x?32x所以当x?3时y??9为无穷小? x?3 (2)当x?0时|y|?|x||sin1|?|x?0|? 因为???0? ???? ? 当0?|x?0|??时? 有 x|y|?|x||sin1|?|x?0|????? x所以当x?0时y?xsin1为无穷小? x 3? 根据定义证明? 函数y?1?2x为当x?0时的无穷大? 问x应满足什么条件? x能使|y|?104? 证明 分析|y|?1?2x?2?1?1?2? 要使|y|?M? 只须1?2?M? 即 xx|x||x|?(x)2?(x)?? 不是无 x?0?(x)3?(x)