.3兩個重要極限無窮小量與無窮大量(1 / 3)

一、 兩個重要極限

1. 極限存在準則

準則Ⅰ(夾逼準則)若函數f(x),g(x),h(x)滿足下列條件:

(1) 在x0附近(不含x0)有g(x)≤f(x)≤h(x);

(2) limx→x0g(x)=limx→x0h(x)=A.

則limx→x0f(x)=A.

準則Ⅱ(單調有界準則)單調有界數列必有極限.

圖131

2. 兩個重要極限

極限Ⅰlimx→0sinxx=1.

下麵用夾逼準則來說明重要極限limx→0sinxx=1,作單位圓(如圖131).設x0

意極限limx→0sinxx=1在形式上的特點是:

(1) 是“00”型;

(2) 所求變量中帶有三角函數;

(3) 這個極限的一般形式為:lim□→0sin□□=1.例131求極限limx→0sinmxx.

解limx→0sinmxx=limx→0sinmxmx·m=m.

例132求極限limx→0tanxx.

解limx→0tanxx=limx→0sinxx1cosx=limx→0sinxx·limx→01cosx=1.

例133求極限limx→0sin3xsin5x.

解limx→0sin3xsin5x=limx→03sin3x3x·5x5sin5x=35limx→0sin3x3x·limx→05xsin5x=35.

例134求極限limx→01-cosxx2.

解limx→01-cosxx2=limx→02sin2x2x2=12·limx→0sinx2x22=12.

例135求極限limx→1sin(x3-1)x-1.

解limx→1sin(x3-1)x-1=limx→1(x2+x+1)sin(x3-1)x3-1

=limx→1(x2+x+1)·limx→1sin(x3-1)x3-1=3.

例136求極限limx→πsinxx-π.

解limx→πsinxx-π=limx→πsin(π-x)x-πt=π-xlimt→0sint-t=-1.

例137求極限limx→0arcsin2xx.

解limx→0arcsin2xxarcsin2x=tlimt→0t12sint=2.

例138求極限limx→0xcot2x.

解limx→0xcot2x=limx→0x·cos2xsin2x=limx→0xsin2x·limx→0cos2x=12.

例139求極限limx→+∞2xsinπ2x.

解limx→+∞2xsinπ2x=limx→+∞sinπ2x12xlimx→+∞πsinπ2xπ2x=π.

極限Ⅱlimx→∞1+1xx=e.

在limx→∞1+1xx=e式中,令t=1x,則x→∞時,t→0,可得到極限的另一種形式:limt→0(1+t)1t=e.一般形式為limu(x)→∞1+1u(x)u(x)=e(其中u(x)代表x的任意函數).

重要極限Ⅱ的簡記形式為:lim□→0(1+□)1□=e,limΔ→∞1+1ΔΔ=e.注

意重要極限Ⅱ是“1∞”型.例1310求極限limx→∞1-1xx+1.

解limx→∞1-1xx+1=limx→∞1+1-x-x-11-1x=e-1.

例1311求極限limx→0(1-2x)1x.

解limx→0(1-2x)1x=limx→0[(1-2x)1-2x]-2=e-2.

例1312求極限limx→∞2x+32x+1x.

解原式=limx→∞1+22x+1x=limx→∞1+22x+12x+121+22x+1-12=e.

另解令2x+32x+1=1+t,則x=1t-12,故

原式=limt→0(1+t)1t-12=limt→0(1+t)1t·limt→0(1+t)-12=e.

二、 無窮小量與無窮大量

1. 無窮小量

定義131如果當x→x0(或x→∞)時函數f(x)的極限為零,那麼稱f(x)為當x→x0(x→∞)時的無窮小量(簡稱無窮小),記為limx→x0f(x)=0(limx→∞f(x)=0).