§1.7 复变函数的极限和连续性（最终定稿）

第一篇：§1.7 复变函数的极限和连续性

§1.7复变函数的极限和连续性 复变函数设E是非空点集.称映射f:E为复变函数,也可用wf(z)表示.若记zxiy,wuiv,则

wf(z)f(x,y)u(z)iv(z)u(x,y)iv(x,y).于是,复变函数wf(z)的极限、连续、一致连续等概念就是映射(u,v):E2的相应概念.有关映射的各种性质也对复变函数成立.重要注记由于xz2z2i,y,故一般将wf(z)理解为以z,为自变量的函数,即wf(z,)u(z,)iv(z,).以后将看到,这样 做会带来很多方便,并且具有“复风格”.习题1.7(P33)3,4,5.

第二篇：函数的极限和函数的连续性（本站推荐）

第一部分高等数学

第一节函数的极限和函数的连续性

考点梳理

一、函数及其性质

1、初等函数

幂函数：yxa(aR)

指数函数yax(a1且a1)

对数函数：ylogax(a0且a1)

三角函数：sin x , cos x , tan x , cot x

反三角函数：arcsin x , arcos x , arctan x , arccot x2、性质（定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、有界性）

【注】奇偶性、单调性相对考察的可能性打，但一般不会单独出题，常与其他知识点结合起来考察（比如与积分、导数结合）

二、函数极限

1． 数列极限

定义（略）

收敛性质：极限的唯一性、极限的有界性、极限的保号性。

·类比数列极限，函数极限有唯一性、局部有界性、局部保号性。

单侧极限（左极限、右极限）

【注】函数极限为每年的必考内容，常见于客观题中。一般为2~3题。

2． 两个重要极限

（1）limsinx1 x0x

x类似得到：x→0时，x～ln(x+1)～arcsin x～arctan x～tan x（2）lim(1x)e x0

类似得到：lim(1)elim(1)xx1xx

1xx1 e

·此处，需提及无穷大，无穷小的概念，希望读者进行自学。

三、函数的连续性

1． 概念：函数f(x)在x0处的连续（f(x)在x0点左连续、f(x)在x0点右连续）函数f(x)在开区间（a,b）上的连续

函数f(x)在闭区间[a,b]上的连续

2． 函数的间断点分类

● 跳跃式间断点：函数f(x)在点x0的左右极限都存在但不相等。

● 函数在点x0的左右极限都存在且相等，但不等于该点的函数值（或函数值在该

点无定义）

● 振荡间断点：f(x)在点x0的左右极限至少有一个不存在。

3． 连续函数的和、积、商，初等函数的连续性

● 有限个在某点连续的函数的和是一个在该点连续的函数。

● 有限个再某点连续的函数的积是一个在该点连续的函数。

● 两个在某点连续的函数的商事一个在该点连续的函数（分母在该点不为零）● 一切基本初等函数在定义域（或定义区间）上是连续的。

4． 闭区间上的连续函数的性质

●（最大、最小定理）在闭区间上连续的函数一定有最大值和最小值。

●（有界性定理）在闭区间上连续的函数一定在该区间上有界。

●（零点定理）设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续，且f(a)与f(b)异号（即f(a)·f(b)<0），那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点。

● 介值定理：设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续，且在这区间的端点处取不同的函

数值f(a)=A及f(b)=B，那么，对于A与B之间的任意一个数C，在开区间(a,b)

内至少有一点ξ，使得f(b)=C(a<ξ

【注】函数的连续性，一般在客观题目中出现，分值不大，一般1~2题。

典型例题分析

【例1】（2010年真题）（工程类）计算极限limxsinx x0xsinx

A.1B.-1C.0D.2sinx1这一重要极限。如此，我们不难解x0x

sinxsinx11limxsinxx00。出该极限为0.即limlimx0xsinxx011limx0xx

xcx)e6,则常数c=_________。【例2】（2010年真题）（工程类）设lim(xxc

1x1【解析】解决此类题目，我们要灵活运用lim(1)。xxe【解析】：解决此类题目，我们要深刻掌握lim

2cxxcx2cx

2ccxclim()lim(1)limexxcxxxc2c1ce2ce6。则c=-3。

1xsin,x0【例3】（2009年真题）（工程类）设f(x)若f(x)在点x=0处连续，则αx0,x0的取值范围是

A．(-∞,+ ∞)B.[0,+ ∞]C.(0,+ ∞)D.(1,+ ∞)

【解析】函数f(x)为一个分段函数，要使其在点x=0处连续，只需limxsinx010，不难x

发现x→0时，sin x 为有界的，我们只需满足limx0即可。易得，α>0。但α不能等于x0

0，否则limsinx010。x

提高训练

1、求下列函数的定义域

（1）y

（2）y1 2x2x

（3）y=lg(3x+1)

(4)y1 1x22、判断一下函数的奇偶性

axax

(1)y = tan x(2)ya(3)y 2x3、求下列函数的极限

1x34x2(1)lim(3x1)(2)lim3(3)limxsinx3x0x0xxx

sin3x15sin2x(4)lim(5)lim(6)lim(1)x0xx01cosxxx

1ex,x0

4、讨论f(x)0,x0在x=0点的连续性。

x05、证明方程x3x1至少有一个根介于1和2之间。

【答案】

1、（1）[-1,1](2)(-∞,0)∪(0,2)∪(2,+∞)(3)(-1/3,+∞)

(4)[-2,-1)∪(-1,1)∪(1,+∞)

2、（1）奇（2）非奇非偶（3）偶

3、（1）8（2）4（3）0（4）2（5）3（6）

14、连续

5、证明：记f(x)x3x1，f(1)=-3<0,f(2)=25>0。由零点存在定理知，至少存在一个零点介于1和2之间。即方程x3x1在1和2之间至少有一个根。555

第三篇：极限的四则运算函数的连续性

极限的四则运算函数的连续性

极限的四则运算，函数的连续性

二.教学重、难点： 1.函数在一点处连续

2.函数在开区间，闭区间上连续 3.连续函数的性质

（1）若与在处连续，则，（）在处也连续。

（2）最大、最小值，若是[]上的连续函数，那么在上有最大值和最小值，最值可在端点处取得，也可以在内取得。

【典型例题】 [例1] 求下列极限（1）（2）（3）（4）解：（1）原式（2）原式

（3）原式

（4）原式

[例2] 求下列各数列的极限（1）（2）（3）解：（1）原式（2）原式（3）原式

[例3] 已知数列是正数构成的数列，且满足，其中是大于1的整数，是正数。

（1）求的通项公式及前项和；（2）求的值。解：

（1）由已知得

∴ 是公比为的等比数列，则

（2）① 当时，原式 ② 当时，原式 ③ 当时，原式

[例4] 判定下列函数在给定点处是否连续。（1）在处；（2），在处。解：（1），但

故函数在处不连续（2）函数在处有定义，但，即

故不存在，所以函数在点处不连续。

[例5] 已知函数，试求：（1）的定义域，并画出的图象；（2）求，；

（3）在哪些点处不连续。解：

（1）当，即时，当时，不存在 当时，当时，即或时，∴

∴ 定义域为（）（），图象如图所示

（2）

∴ 不存在

（3）在及处不连续

∵ 在处无意义 时，即不存在∴ 在及处不连续

[例6] 证明方程至少有一个小于1的正根。证明：令，则在（0，1）上连续，且当时。时，∴ 在（0，1）内至少有一个，使

即：至少有一个，满足且，所以方程至少有一个小于1的正根。

[例7] 函数在区间（0，2）上是否连续？在区间[0，2]上呢？ 解：（且）任取，则

∴ 在（0，2）内连续，但在处无定义 ∴ 在处不连续，从而在[0，2]上不连续

[例8] 假设，在上不连续，求的取值范围。

解：若函数，在上连续，由函数在点处连续的定义，必有，因为，所以，所以，若不连续，则且。

[例9] 设

（1）若在处的极限存在，求的值；（2）若在处连续，求的值。解：

（1），因为在处极限存在，所以，所以，即（2）因为在处连续，所以在处的极限存在，且，由（1）知，且，又，所以。

【模拟试题】 一.选择题：

1.已知，则下列结论正确的是（）

A.B.不存在C.=1

D.= 2.的值为（）

A.5

B.4

C.7

D.0 3.的值为（）

A.1

B.0

C.D.4.的值为（）

A.B.C.1

D.5.若，则的取值范围是（）

A.B.C.D.6.若在上处处连续，则常数等于（）

A.0

B.1

C.2

D.7.在点处连续是在点处连续的（）

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充分必要条件

D.既不充分也不必要条件

8.的不连续点是（）

A.无不连续点

B.C.D.二.解答题： 1.求下列极限：

（1）

（2）

（3）2.为常数，1，求。

3.已知

（1）在处是否连续？说明理由；（2）讨论在和上的连续性。

【试题答案】 一.1.B

2.C

3.C D

二.1.解：（1）（2）

① 当时，∴

② 当时，∴

③ 当时，（3）2.解：∵

∴

∴，4.B

5.C

6.C

7.A

8.3.解：

（1）∵，则

∴

∵，且

∴

∵

∴ 不存在∴ 在处不连续（2）∵

∴ 在上是不连续函数 ∵

∴ 在上是连续函数。

第四篇：函数的极限及函数的连续性典型例题

函数的极限及函数的连续性典型例题

一、重点难点分析：

①

此定理非常重要，利用它证明函数是否存在极限。② 要掌握常见的几种函数式变形求极限。③ 函数f(x)在x=x0处连续的充要条件是在x=x0处左右连续。

。④ 计算函数极限的方法，若在x=x0处连续，则

⑤ 若函数在[a,b]上连续，则它在[a,b]上有最大值，最小值。

二、典型例题

例1．求下列极限

①

②

③

④

解析：①。

②。

③。

④。

例2．已知，求m,n。

解：由可知x2+mx+2含有x+2这个因式，∴ x=-2是方程x2+mx+2=0的根，∴ m=3代入求得n=-1。

例3．讨论函数的连续性。

解析：函数的定义域为(-∞,+∞)，由初等函数的连续性知，在非分界点处函数是连续的，又

∴

由

从而f(x)在点x=-1处不连续。

∴ f(x)在(-∞,-1),(-1,+∞)上连续，x=-1为函数的不连续点。，∴ f(x)在x=1处连续。，例4．已知函数

试讨论a,b为何值时，f(x)在x=0处连续。,(a,b为常数)。

解析：∵

且，∴，∴ a=1, b=0。

例5．求下列函数极限

①

②

解析：①。

②。

例6．设

解析：∵

要使存在，只需，问常数k为何值时，有存在？。，∴ 2k=1，故 时，存在。

例7．求函数

在x=-1处左右极限，并说明在x=-1处是否有极限？

解析：由∵，∴ f(x)在x=-1处极限不存在。，三、训练题：

1．已知，则

2．的值是_______。

3.已知，则=______。

4．已知

5．已知，2a+b=0，求a与b的值。，求a的值。

参考答案：1.3

2.3.4.a=2, b=-45.a=0

第五篇：复变函数总结

第一章

复数

=-1

欧拉公式

z=x+iy

实部Re

z

虚部

Im

z

2运算

①

②

③

④

⑤

共轭复数

共轭技巧

运算律

P1页

3代数，几何表示

z与平面点一一对应，与向量一一对应

辐角

当z≠0时，向量z和x轴正向之间的夹角θ，记作θ=Arg

z=

k=±1±2±3…

把位于-π＜≤π的叫做Arg

z辐角主值

记作=

4如何寻找arg

z

例：z=1-i

z=i

z=1+i

z=-1

π

极坐标：，利用欧拉公式

可得到

高次幂及n次方

凡是满足方程的ω值称为z的n次方根，记作

即

第二章解析函数

1极限

2函数极限

①

复变函数

对于任一都有

与其对应

注：与实际情况相比，定义域，值域变化

例

②

称当时以A为极限

☆

当时，连续

例1

证明在每一点都连续

证：

所以在每一点都连续

3导数

例2

时有

证：对有

所以

例3证明不可导

解：令

当时，不存在，所以不可导。

定理：在处可导u，v在处可微，且满足C-R条件

且

例4证明不可导

解：

其中

u,v

关于x,y可微

不满足C-R条件

所以在每一点都不可导

例5

解：

不满足C-R条件

所以在每一点都不可导

例6：

解：

其中

根据C-R条件可得

所以该函数在处可导

4解析

若在的一个邻域内都可导，此时称在处解析。

用C-R条件必须明确u,v

四则运算

☆

例：证明

解：

则

任一点处满足C-R条件

所以处处解析

练习：求下列函数的导数

解:

所以

根据C-R方程可得

所以当时存在导数且导数为0，其它点不存在导数。

初等函数

Ⅰ常数

Ⅱ指数函数

①

定义域

②

③

④

Ⅲ对数函数

称满足的叫做的对数函数，记作

分类：类比的求法（经验）

目标：寻找

幅角主值

可用：

过程：

所以

例：求的值

Ⅳ幂函数

对于任意复数，当时

例1：求的值

解：

例2：求

Ⅴ三角函数

定义：对于任意复数，由关系式可得的余弦函数和正弦函数

例：求

解：

第三章复变函数的积分

1复积分

定理3.1

设C是复平面上的逐段光滑曲线在C上连续，则在C上可积，且有

注：①C是线

②方式跟一元一样

方法一：思路：复数→实化

把函数与微分相乘，可得

方法二：参数方程法

☆核心：把C参数

C：

例：

求

①C：0→的直线段②；

解：①C：

②

★

结果不一样

2柯西积分定理

例：

C：以a为圆心，ρ为半径的圆，方向：逆时针

解：C：

☆

积分与路径无关：①单联通

②处处解析

例：求，其中C是连接O到点的摆线：

解：已知，直线段L与C构成一条闭曲线。因在全平面上解析，则

即

把函数沿曲线C的积分化为沿着直线段L上的积分。由于

故

★关键：①恰当参数

②合适准确带入z

3不定积分

定义3.2

设函数在区域D内连续，若D内的一个函数满足条件

定理3.7

若可用上式，则

例：

计算

解：

练习：计算

解：

4柯西积分公式

定理

处处解析在简单闭曲线C所围成的区域内则

例1：

解：

例2：

解：

例3：

解：

注：①C：

②

一次分式

③找到

在D内处处解析

例4：

解：5

解析函数的高阶导数

公式：

n=1，2……

应用要点：①

②

③精准分离

例：

调和函数

若满足则称叫做D内的调和函数

若在D内解析

所以

把称为共轭调和函数

第四章

级数理论

1复数到

距离

谈极限

对若有使得

此时

为的极限点

记作

或

推广：对一个度量空间都可谈极限

极限的性质

级数问题

部分和数列

若

则收敛，反之则发散。

性质：1若

都收敛，则收敛

2若一个收敛，一个发散，可推出发散

若

绝对收敛

若

但收敛，为条件收敛

等比级数

：

时收敛，其他发散

幂级数

则

求收敛域

例：求的收敛半径及收敛圆

解：因为

所以级数的收敛半径为R=1，收敛圆为

泰勒级数

泰勒定理：设函数在圆K：内解析，则在K内可以展成幂级数

其中，（n=0,1,2……），且展式还是唯一的。

例

1：求在处的泰勒展式

解

：在全平面上解析，所以在处的泰勒展式为

例2：

将函数展成的幂级数

解：

罗朗级数

罗朗定理

若函数在圆环D：内解析，则当时，有

其中

例：将函数在圆环（1）

（2）

内展成罗朗级数。

解：（1）在内，由于，所以

（2）在内，由于，所以

孤立奇点

定义：若函数在的去心邻域内解析，在点不解析，则称为的孤立奇点。

例

：

为可去奇点

为一级极点

为本性奇点

第5章

留数理论（残数）

定义：

设函数以有限项点为孤立奇点，即在的去心邻域内解析，则称积分的值为函数在点处的留数

记作：

其中，C的方向是逆时针。

例1：求函数在处的留数。

解：因为以为一级零点，而，因此以为一级极点。

例2：求函数在处的留数

解：是的本性奇点，因为

所以

可得

第7章

傅里叶变换

通过一种途径使复杂问题简单化，以便于研究。

定义：对满足某些条件的函数

在上有定义，则称

为傅里叶变换。

同时

为傅里叶逆变换

注：①傅里叶变换是把函数变为函数

②傅里叶逆变换是把函数变为函数

③求傅里叶变换或傅里叶逆变换，关键是计算积分

④两种常见的积分方法：凑微分、分部积分

复习积分：①

②

③

④

⑤

注：

例1：求的解：

例2：求的解：

-函数

定义：如果对于任意一个在区间上连续的函数，恒有，则称为-函数。

例1：求-函数的解：

例2：求正弦函数的傅氏变换

解：

☆

第8章

拉普拉斯变换

设在时有定义