第一篇:10专题十数列极限与函数极限
2012年高考复习资料—第二轮复习专题练习题
华中师大一附中孟昭奎
专题十数列极限与函数极限
一、选择题
(1x)mab,则a·b=()1.(2008年高考·湖北卷)已知m∈N, a、b∈R,若lim n0x
A.-mB.mC.-1D.1 *
2.lim(n1
4A.1 111)的值为()464684682n1111B.C.418D.11 24
x32xa2(x1)3.若函数f(x)15a在点x=1处连续,则实数a=()(x1)3x
1A.4B.-14C.4或-14 D.1或-4 4
4.下列命题:①发果f(x)=1,那么limf(x)=0;②如果f(x)=x1,那么f(x)=0;③如xx
x22xx,x0果f(x)=,那么limf(x)不存在;④如果f(x),那么limf(x)=0,其中真x2x0x2x1,x0
命题是()
A.①②B.①②③C.③④D.①②④
ax2bx3cx3bxccxa1,则lim5.设abc≠0,lim的值等于(),limxaxbxbx3cx2a3xbx2c4
419 A.4B.C.D. 944
an1abn126.设正数a, b满足lim(x+ax-b)=4,则lim等于()nax22b11 A.0B.C.D.1 4
27.把1+(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n展开成关于x的多项式,其各项系数和为an,则lim等于()
A.2an1na1n14B.12C.1D.2
二、填空题
8.已知数列的通项an=-5n+2,其前n项和为Sn,则lim
9.lim(x2Sn=________. nn241)=________. x24x
2专题十数列极限与函数极限
2012年高考复习资料—第二轮复习专题练习题
华中师大一附中孟昭奎
10.(2008年高考·安徽卷)在数列{an}中,an=4n-5, a1+a2+…+an=an2+bn, n∈N*,其中a, b2
anbn
为常数,则limn的值为__________. nabn
ex1,(x0)11.关于函数f(x)(a是常数且a>0).下列表述正确的是_________.(将你2ax,(x0)
认为正确的答案的序号都填上)
①它的最小值是0
②它在每一点处都连续
③它在每一点处都可导
④它在R上是增函数
⑤它具有反函数
12.如图所示,如果一个凸多面体是n棱锥,那么这个凸多面体的所有顶点所确定的直线共有_______条.这些直线中共有f(n)对异面直线,则f(4)=_______;f(n)=_______.(答案用数字或n的解析式表示)
三、解答题
1x(x0),13.已知f(x) xabx(x0).
(1)求f(-x);(2)求常数a的值,使f(x)在区间(-∞, +∞)内处处连续.
14.已知{an}, {bn}都是公差不为0的等差数列,且limanaa2an2,求lim1的值. nbnnbn2n
15.已知数列{an}中a1=2, an+1=(2-1)(an+2), n=1, 2, 3, ….
(1)求{an}的通项公式;(2)若数列{bn}中b1=2, bn+1=3bn4, n=1, 2, 3, …. 专题十数列极限与函数极限 数列极限和函数极限 极限概念是数学分析中最重要的概念,如连续、导数、积分等都要用极限来定义,而且由极限出发产生的极限方法,是数学分析的最基本的方法.更好的理解极限思想,掌握极限理论,应用极限方法是继续学习数学分析的关键.本文将主要阐述极限的概念、性质、判别方法等问题.1.极限定义 1.1 数列极限定义 设有数列an与常数A,如果对于任意给定的正数(不论它有多么小),总存在正整数N,使得当nN时,不等式anA 都成立,那么就称常数A是数列an的极限,或者称数列an收敛于A,记作limanA.n 读作“当趋n于无穷大时,an的极限等于A或an趋于A”.数列极限存在,称数列an 为收敛数列,否则称为发散数列.关于数列极限的N定义,着重注意以下几点: (1)的任意性: 定义中正数的作用在于衡量数列通项an与定数的a接近程度越小,表示接近的越好.而正数可以任意的小,说明an与可a以接近到任何程度,然而,尽管有其任意性,但一经给出,就暂时的被确定下来,以便依靠它来求出N.(2)N的相应性: 一般说,N随的变小而变大,由此常把N写作N,来强调N是依赖与的,但这并不意味着N是由所唯一决定的,重要的是N的存在性,而不在于它值得大小.另外,定义中nN的也可以改写成nN.(3)几何意义:对于任何一个以A为中心,为半径的开区间A,A,总可以在数列an中找到某一项aN,使得其后的所有项都位于这个开区间内,而在该区间之外,最多只有an的有限项(N项).数列是定义在自然数集上的函数,当自变量从小到大依次取自然数时,便得到相应的一系列函数值,其解析表达式为anfn;我们把数列中的n用x来替换后就得到了一个函数fx,数列和函数的区别在于数列中的点是离散的,而函数是连续的,那么类似的我们也有函数极限的定义.1.2 函数极限定义 1.2.1x时函数的极限:设函数fx为a,上的函数,A为定数,若对任给的0,总存在着正数Ma,使得当xM时有fxA,则称函数fx当 x趋于时以A为极限,记作limfxA.x 即有limfxA0,M0,xM,有fxA.x 对应的,我们也有limfxA,limfxA的相应的 x x M语言成立.对于函数极限的M定义着重注意以下几点: (1)在定义中正数M的作用与数列极限定义中的N类似,表明x充分大的程度;但这里所考虑的是比M大的所有实数x,而不仅仅是正整数n.(2)当x时,函数fx以A为极限意味着: A的任意小邻域内必含有fx在的某邻域内的全部函数值.(3)几何意义是:对任给0的,在坐标平面上,平行于x轴的两条直线yA与 yA,围成以直线yA为中心线,宽2为的带形区域;定义中的“当xM时,有fxA”表示:在直线xM的右方,曲线yfx全部落在这个带形区域之内.1.2.2xx0时函数的极限:设函数fx 在点x0的某一去心邻域U x;内有 '0 '定义,A为定数,如果对于任意给定的正数(无论它多么小),总存在正数,使 得当0xx0时,有fxA,则常数A为函数fx在xx0时的极限,记作limfxA.xx0 即limfxA0,0,x:x0xx0,有fxA.xx0 对应的,我们也有limfxA,limfxA的相应的 xx0 xx0 语言成立.对于函数极限的 定义着重注意以下几点: N定义中的N,它依赖于,但也不是由所唯 (1)定义中的正数,相当于数列极限 一确定的,一般来说, 愈小, 也相应地要小一些,而且把取得更小些也无妨.(2)定义中只要求函数在的某一空心邻域内有定义,而一般不考虑在点处的函数值是否有意义,这是因为,对于函数极限我们所研究的是当x趋于x0过程中函数值的变化趋势.(3)定义中的不等式0xx0等价于xUx0;,而不等式fxA等价于fxUA;.于是, 定义又可写成: 任给0,存在0,使得一切xUx0;有fxUA;.或更简单的表为: 任给0,存在0,使得fUx0;UA;. (4)几何意义是:将极限定义中的四段话用几何语言表述为 对任给0的,在坐标平面上画一条以直线yA为中心线,宽2为的横带,则必存在以直线xx0为中心线、宽为2的数带,使函数yfx的图像在该数带中的部分全部落在横带内,但点x,fx0可能例外(或无意义). 2.极限性质 2.1数列极限的性质 收敛数列有如下性质: (1)极限唯一性:若数列an收敛,则它只有一个极限.(2)若数列an收敛,则an为有界数列.(3)若数列an有极限,则其任一子列an也有极限.'' (4)保号性,即若limana00,则对任何a0,aaa,0,存在正整数N1,n n>N1时,ana'ana'.(5)保不等式性:即若an与bn均为收敛数列, 若存在正整数N1,使得当n>N1时有 an n (6)数列极限的基本公式(四则运算)设limxn,limyn存在,则 n n limxnynlimxnlimyn nn n n limxnynlimxnlimyn n n xn xnlimnlimlimyn0nylimynnn n limxnlimynxnyn n n 2.2函数极限性质 (1)极限唯一性;若极限limfx存在,则此极限是唯一的.xx0 (2)局部有界性 若limfx存在,则fx在x0的某空心邻域Ux内是有界的,当x0趋于无穷大时,xx0 亦成立.(3)局部保号性 若limfxA00,则对任何正数rAA,存在Ux0使得对一切 xx0 xUx0有fxr0fxr0,当趋于无穷大时,亦成立.(4)保不等式性 若limfxA,limgxB,且在某邻域U xx0 xx0 x;内有fxgx,则 '0 xx0 limfxlimgx.xx0 (5)函数极限的基本公式(四则运算) 设limfx,limgx存在,则 xa xa limfxgxlimfxlimgx xaxa xa xa limfxgxlimfxlimgx xa xa fxfxlimxalimlimgx0xagxlimgxxa xa 通过以上对数列极限与函数极限的介绍,可以知道数列极限与函数极限的本质相同,性质一致.3.极限的判别法 3.1 数列极限的判别法 (1)单调有界定理:单调有界数列必有极限.证明:不妨设an为有上界的递增数列.由确界原理,数列an有上确界,记 asupan.下面证明a就是an的极限.事实上,任给0,按上确界的定义,存在数列 an中某一项aN,使得aaN.又由an的递增性,当nN时有 aaNan。 另一方面,由于a是an的一个上界,故对一切an都有anaa 所以当nN时有 aana 这样就证得, limana.n 同理可证有下界的递减数列必有极限,且极限即为它的下确界.(2)数列收敛的柯西准则: 数列an收敛的充分必要条件是:对于任意给定的正数,存在着这样的正整数N,使得当m,n>N时,有xnxm.(3)数列极限的夹逼准则 如果收敛数列an,bn都以为a极限,数列cn满足下列条件: 存在正数N,当n>N时有 ancnbn 则数列cn收敛,且 limcna.n 3.2函数极限的判别法:(1)函数极限的夹逼准则: 设limfxlimgxA且在某U xx0 xx0 x;内有 '0 fxhxgx 则limhxA.xx0 (2)函数收敛的柯西准则: xx0 limfx存在的充要条件是:任给, 0,存在正数',使得对任何 x',x“Ux0;,有 fx'fx”. 高等数学(1)标准化作业题参考答案—2班级姓名学号 第二节数列的极限 一、单项选择题 1.数列极限limynA的几何意义是n A.在点A的某一邻域内部含有{yn}中的无穷多个点 B.在点A的某一邻域外部含有{yn}中的无穷多个点 C.在点A的任何一个邻域外部含有{yn}中的无穷多个点 D.在点A的任何一个邻域外部至多含有{yn}中的有限多个点 2.limynA的等价定义是n A.对于任意0及K0,总存在正整数N,使得当nN时,ynAK B.对于某个充分小的0,总存在正整数N,使得当nN时,ynA C.对于任意正整数N,总存在0,使得当nN时,ynA D.对于某个正整数N,总存在0,使得当nN时,ynA 3.“对任意给定的(0,1),总存在正整数N,当nN时,恒有xna”是数列xn收敛于a的C条件.A.充分非必要B.必要非充分C.充要D.既非充分又非必要 ﹡ 二、利用数列极限的定义证明:lim 证明: 对0,要使1cosn0.nn21cosn1cosn20,只需n.nnn 1cosn1cosn20,取N,0.则当nN时,就有所以lim0成立,nnn 3高等数学(1)标准化作业题参考答案—2班级姓名学号 第三节函数的极限 一、单项选择题 1.极限limf(x)A定义中与的关系为xx0 A.先给定,后唯一确定B.先给定后确定,但的值不唯一 C.先确定,后确定D.与无关 2.若函数f(x)在某点x0极限存在,则A.f(x)在点x0的函数值必存在且等于该点极限值 B.f(x)在点x0的函数值必存在,但不一定等于该点极限值 C.f(x)在点x0的函数值可以不存在D.若f(x)在点x0的函数值存在,必等于该点极限值 3.以下结论正确的是C.A.若limf(x)A0,则f(x)0 xx0 B.若limf(x)A0,则必存在0,使当xx0时,有f(x)0 xx0 C.若limf(x)A0,则必存在0,使当0xx0时,有f(x)xx0A 2D.若在x0的某邻域内f(x)g(x),则limf(x)limg(x)xx0xx0 4.极限limx0xx A.1B.1C.0D.不存在x2x65.﹡ 二、利用函数极限的定义证明:limx3x3 x2x6证明: 0,要使5x3,只需取,则当0x3时,x3 x2x6x2x65.就有5x3成立,所以limx3x3x3 习题 1.按定义证明下列极限: (1)limx6x5=6;(2)lim(x2-6x+10)=2;x2x x251;(4)lim(3)lim2xx1x2 (5)limcos x = cos x0 xx04x2=0; 2.根据定义2叙述limf(x)≠ A.xx0 3.设limf(x)= A.,证明limf(x0+h)= A.xx0h0 4.证明:若limf(x)= A,则lim| f(x)| = |A|.当且仅当A为何值时反之也成立? xx0xx0 5.证明定理3.1 6.讨论下列函数在x0→0 时的极限或左、右极限:(1)f(x)=x x;(2)f(x)= [x] 2x;x0.(3)f(x)=0;x0.1x2,x0. 7.设 limf(x)= A,证明limf(xxx01)= A x 8.证明:对黎曼函数R(x)有limR(x)= 0 , x0∈[0,1](当x0=0或1时,考虑单侧极限).xx0 习题 1. 求下列极限: x21(1)lim2(sinx-cosx-x);(2)lim;x02x2x1x22 x21x113x; lim(3)lim;(4) x12x2x1x0x22x3 xn1(5)limm(n,m 为正整数);(6)lim x1xx41 (7)lim x0 2x3x2 70; a2xa3x68x5.(a>0);(8)lim xx5x190 2. 利用敛性求极限:(1)lim x xcosxxsinx ;(2)lim2 x0xx4 xx0 3. 设 limf(x)=A, limg(x)=B.证明: xx0 (1)lim[f(x)±g(x)]=A±B; xx0 (2)lim[f(x)g(x)]=AB; xx0 (3)lim xx0 f(x)A =(当B≠0时)g(x)B 4. 设 a0xma1xm1am1xam f(x)=,a0≠0,b0≠0,m≤n,nn1 b0xb1xbn1xbn 试求 limf(x) x 5. 设f(x)>0, limf(x)=A.证明 xx0 xx0 lim f(x)=A,其中n≥2为正整数.6.证明limax=1(0 x0 7.设limf(x)=A, limg(x)=B.xx0 xx0 (1)若在某∪(x0)内有f(x)< g(x),问是否必有A < B ? 为什么? (2)证明:若A>B,则在某∪(x0)内有f(x)> g(x).8.求下列极限(其中n皆为正整数):(1)lim x0 x x11 lim;(2);nnx0x1xx1x xx2xnn (3)lim;(4)lim x0x0x1 x1 x (5)lim x x(提示:参照例1) x x0 x0 x0 9.(1)证明:若limf(x3)存在,则limf(x)= lim f(x3)(2)若limf(x2)存在,试问是否成立limf(x)=limf(x2)? x0 x0 x0 习题 1.叙述函数极限limf(x)的归结原则,并应用它证明limcos x不存在.n n 2.设f 为定义在[a,+)上的增(减)函数.证明: lim= f(x)存在的充要条件是f在n [a,+)上有上(下)界.3.(1)叙述极限limf(x)的柯西准则; n (2)根据柯西准则叙述limf(x)不存在的充要条件,并应用它证明limsin x不存在.n n 4.设f在∪0(x0)内有定义.证明:若对任何数列{xn}∪0(x0)且limxn=x0,极限limf(xn)都 n n 存在,则所有这极限都相等.提示: 参见定理3.11充分性的证明.5设f为∪0(x0)上的递减函数.证明:f(x0-0)和f(x0+0)都存在,且f(x0-0)=supf(x),f(x0+0)= 0xu x0 0xun(x0) inff(x) 6.设 D(x)为狄利克雷函数,x0∈R证明limD(x)不存在.xx0 7.证明:若f为周期函数,且limf(x)=0,则f(x)=0 x 8.证明定理3.9 习题 1.求下列极限 sin2xsinx3 (1)lim;(2)lim x0x0sinx2x (3)lim x cosxx tanxsinxarctanx lim(5)lim;(6);3x0x0xx sin2xsin2a1 (7)limxsin;(8)lim; xxaxxa ;(4)lim x0 tanx ;x cosx2 (9)lim;(10)lim x0x01cosxx11 sin4x 2.求下列极限 12x (1)lim(1);(2)lim1axx(a为给定实数); nx0x x (3)lim1tanx x0 cotx ;(4)lim 1x ; x01x (5)lim(x 3x22x1);(6)lim(1)x(,为给定实数) n3x1x 3.证明:limlimcosxcoxcos4.利用归结原则计算下列极限:(1)limnsin n x0n x2 xxcos1 2n22 n ;(2) 习题 1. 证明下列各式 (1)2x-x2=O(x)(x→0);(2)x sinxO(x)(x→0); + (3)x1o(1)(x→0); (4)(1+x)n= 1+ nx+o(x)(x→0)(n 为正整数)(5)2x3 + x2=O(x3)(x→∞); (6)o(g(x))±o(g(x))=o(g(x))(x→x0) (7)o(g1(x))·0(g2(x))=o(g1(x)g2(x))(x→x0)2. 应用定理3.12求下列极限: x21x(1)lim(2)lim x01cosxxxcosx x3. 证明定理3.13 4. 求下列函数所表示曲线的渐近线: 13x34 (1)y =;(2)y = arctan x;(3)y = 2 xx2x 5. 试确定a的值,使下列函数与xa当x→0时为同阶无穷小量: (1)sin2x-2sinx;(2) -(1-x);1x (3)tanxsinx;(4) x24x3 6. 试确定a的值,使下列函数与xa当x→∞时为同阶无穷大量: (1) x2x5;(2)x+x2(2+sinx); (3)(1+x)(1+x2)…(1+xn).7. 证明:若S为无上界数集,则存在一递增数列{xn}s,使得xn→+∞(n→∞) 8. 证明:若f为x→r时的无穷大量,而函数g在某U0(r)上满足g(x)≥K>0,则fg为x→r 时的无穷大量。 9. 设 f(x)~g(x)(x→x0),证明: f(x)-g(x)= o(f(x))或 f(x)-g(x)= o(g(x)) 总 练习题 1. 求下列极限: 1 (x[x])lim([x]1)(1)lim;(2) x3 x1 (3)lim(x axbxaxbx) xxa (4)lim x (5)lim xxa x (6)lim xxxx x0 (7)lim nm,m,n 为正整数 nx11xm1x 2. 分别求出满足下述条件的常数a与b: x21 (1)limaxb0 xx1 x(3)limx (2)lim xxx2 x1axb0 x1axb0 x2 3. 试分别举出符合下列要求的函数f: (1)limf(x)f(2);(2)limf(x)不存在。 4. 试给出函数f的例子,使f(x)>0恒成立,而在某一点x0处有limf(x)0。这同极限的xx0 局部保号性有矛盾吗? 5. 设limf(x)A,limg(u)B,在何种条件下能由此推出 xa gA limg(f(x))B? xa 6. 设f(x)=x cos x。试作数列 (1){xn} 使得 xn→∞(n→∞), f(xn)→0(n→∞);(2){yn} 使得 yn→∞(n→∞), f(yn)→0(n→∞);(3){zn} 使得 zn→∞(n→∞), f(zn)→0(n→∞).7. 证明:若数列{an}满足下列条件之一,则{an}是无穷大数列: (1)limanr1 n (2)lim an1 s1(an≠0,n=1,2,…) nan n2 n2 8. 利用上题(1)的结论求极限: (1)lim1 n 11(2)lim1 nnn 9. 设liman,证明 n (1)lim (a1a2an) nn n (2)若an > 0(n=1,2,…),则lima1a2an 10.利用上题结果求极限: (1)limn!(2)lim n In(n!) nn 11.设f为U-0(x0)内的递增函数。证明:若存在数列{xn}U-0(x0)且xn→x0(n→∞),使得 limf(xn)A,则有 n f(x0-0)= supf(x)A 0xU(x0) 12.设函数f在(0,+∞)上满足方程f(2x)=f(x),且limf(x)A。证明:f(x)A,x∈(0,+∞) x 13.设函数f在(0,+∞)此上满足方程f(x2)= f(x),且 f(x)=limf(x)f(1)lim x0 x 证明:f(x)f(1),x∈(0,+∞) 14.设函数f定义在(a,+∞)上,f在每一个有限区间内(a,b)有界,并满足 x lim(f(x1)f(1))A证明 x lim f(x) A x 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 第三章 函数极限 教学目的: 1.使学生牢固地建立起函数极限的一般概念,掌握函数极限的基本性质; 2.理解并运用海涅定理与柯西准则判定某些函数极限的存在性; 3.掌握两个重要极限 和,并能熟练运用; 4.理解无穷小(大)量及其阶的概念,会利用它们求某些函数的极限。教学重(难)点: 本章的重点是函数极限的概念、性质及其计算;难点是海涅定理与柯西准则的应用。 教学时数:16学时 § 1 函数极限概念(3学时) 教学目的:使学生建立起函数极限的准确概念;会用函数极限的定义证明函数极限等有关命题。 教学要求:使学生逐步建立起函数极限的定义的清晰概念。会应用函数极限的定义证明函数的有关命题,并能运用语言正确表述函数不以某实数为极限等相应陈述。 教学重点:函数极限的概念。 教学难点:函数极限的定义及其应用。 一、复习:数列极限的概念、性质等 二、讲授新课: (一)时函数的极限: 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 例4 验证 例5 验证 例6 验证 证 由 = 为使 需有 需有 为使 于是, 倘限制 , 就有 例7 验证 例8 验证(类似有 (三)单侧极限: 1.定义:单侧极限的定义及记法.几何意义: 介绍半邻域 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 我们引进了六种极限:.以下以极限,为例讨论性质.均给出证明或简证.二、讲授新课: (一)函数极限的性质: 以下性质均以定理形式给出.1.唯一性: 2.局部有界性: 3.局部保号性: 4.单调性(不等式性质): Th 4 若使,证 设 和都有 = (现证对 都存在, 且存在点 的空心邻域),有 註: 若在Th 4的条件中, 改“ 就有 5.6.以 迫敛性: ”为“ 举例说明.”, 未必 四则运算性质:(只证“+”和“ ”) (二)利用极限性质求极限: 已证明过以下几个极限: 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 例8 例9 例10 已知 求和 补充题:已知 求和()§ 3 函数极限存在的条件(4学时) 教学目的:理解并运用海涅定理与柯西准则判定某些函数极限的存在性。教学要求:掌握海涅定理与柯西准则,领会其实质以及证明的基本思路。教学重点:海涅定理及柯西准则。教学难点:海涅定理及柯西准则 运用。 教学方法:讲授为主,辅以练习加深理解,掌握运用。本节介绍函数极限存在的两个充要条件.仍以极限 为例.一.Heine归并原则——函数极限与数列极限的关系: Th 1 设函数在,对任何在点 且的某空心邻域 内有定义.则极限都存在且相等.(证) 存Heine归并原则反映了离散性与连续性变量之间的关系,是证明极限不存在的有力工具.对单侧极限,还可加强为 单调趋于 .参阅[1]P70.例1 证明函数极限的双逼原理.7 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 教学难点:两个重要极限的证明及运用。 教学方法:讲授定理的证明,举例说明应用,练习。一. (证)(同理有) 例1 例2.例3 例4 例5 证明极限 不存在.二.证 对 有 例6 特别当 等.例7 例8 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 三. 等价无穷小: Th 2(等价关系的传递性).等价无穷小在极限计算中的应用: Th 3(等价无穷小替换法则) 几组常用等价无穷小:(见[2]) 例3 时, 无穷小 与 是否等价? 例4 四.无穷大量: 1.定义: 2.性质: 性质1 同号无穷大的和是无穷大.性质2 无穷大与无穷大的积是无穷大.性质3 与无界量的关系.无穷大的阶、等价关系以及应用, 可仿无穷小讨论, 有平行的结果.3.无穷小与无穷大的关系: 无穷大的倒数是无穷小,非零无穷小的倒数是无穷大 习题 课(2学时) 一、理论概述: 《数学分析》教案 第三章 函数极限 xbl 例7.求 .注意 时, 且 .先求 由Heine归并原则 即求得所求极限 .例8 求是否存在.和.并说明极限 解; 可见极限 不存在.--32第二篇:数列极限和函数极限(最终版)
第三篇:D1.2-1.3数列的极限函数的极限
第四篇:函数极限
第五篇:函数极限