同济大学出版社高等数学第六版第一章第三节 函数极限.ppt

* 函数极限 关于函数的极限，根据自变量的变化过程，我们主要研究以下两种情况： 一、当自变量x的绝对值无限增大时，f(x)的变化趋势， 二、当自变量x无限地接近于x0时，f(x)的变化趋势 一、自变量趋向无穷大时函数的极限 播放 通过上面演示实验的观察: 问题: 如何用精确的数学数学语言刻划函数“无限接近”. 2.另两种情形: 3.几何解释: 例1 证明 证 故不妨设|x|＞1， 而当|x|＞1时 二、自变量趋向有限值时函数的极限 先看一个例子 这个函数虽在x=1处无定义，但从它的图形上可见，当点从1的左侧或右侧无限地接近于1时， f(x)的值无限地接近于4，我们称常数4为f(x)当x→1 时f(x)的极限。 1 x y o 4 注 ①定义习惯上称为极限的ε—δ定义其三个要素： 10。正数ε，20。正数δ，30。不等式 ②定义中 所以x →x0时，f(x) 有无极限与 f(x)在x0处的状态 并无关系，这是因为我们所关心的是f(x) 在x0附近 的变化趋势，即 x →x0时f(x) 变化有无终极目标， 而不是f(x) 在x0这一孤立点的情况 。约定x →x0但 x≠x0 ③δ＞0反映了x充分靠近x0的程度，它依赖于ε， 对一固定的ε而言，合乎定义要求的δ并不是唯 一的。δ由不等式 |f(x) －A|＜ε 来选定， 一般地，ε越小，δ越小 2.几何解释: 例2 证明 证 于是 恒有 例3 设x0＞0 证明 证 恒有 例4 证明 证 （不妨设ε＜1） 例5 证明 证 不妨设 注 在利用定义来验证函数极限时，也可考虑对 |f(x) －A|进行放大，放大的原则与数列时的情形完全相同。此外还须注意此时是在x=x0的附近考察问题的，对于“附近”应如何理解，请揣摩一下。 3.单侧极限: 例如, 左极限 右极限 例6 证 左右极限存在但不相等, 三、函数极限的性质 1.局部有界性 2.唯一性 3.不等式性质（局部） 定理(保序性) 推论 定理(保号性) 推论 4.子列收敛性(函数极限与数列极限的关系) 定义 定理 证 例如, 函数极限与数列极限的关系 函数极限存在的充要条件是它的任何子列的极限都存在,且相等. Heine定理，又称归并原则 即 证明 设 即 恒有 再由 则对上述 有 又 故 设对 都有 要证 用反证法 若 即 但 现取 有 满足 即 但 此与 矛盾 例7 证 二者不相等, *