高数极限问题

1.当分母极限不为零时使用的替代方法。首先,考虑分母极限,当分母极限是一个不为零的常数时使用。

示例1 lim[x-->;√3](x^2-3)/(x^4+x^2+1)

lim[x->;√3](x^2-3)/(x^4+x^2+1)

=(3-3)/(9+3+1)=0

例2李m[x-> 0](lg(1+x)+e^x)/arccosx

lim[x->;0](lg(1+x)+e^x)/arccosx

=(lg1+e^0)/arccos0

=(0+1)/1

=1

2.当分母极限为零且分子极限为不等于零的常数时,使用倒易法。

例3 lim[x->;1]x/(1-x)

∫lim[x-& gt;1](1-x)/x = 0 ∴lim[x->;1] x/(1-x)= ∞

以后当分母极限为零,分子极限为不等于零的常数时,极限可以直接写成∞。

3.分母极限为零,分子极限为零时用零因子消去(因式分解)法,因式分解是可能的。

例4 lim[x->;1](x^2-2x+1)/(x^3-x)

lim[x->;1](x^2-2x+1)/(x^3-x)

= lim[x->;1](x-1)^2/[x(x^2-1)

= lim[x->;1](x-1)/x

=0

例5l im[x-> -2](x^3+3x^2+2x)/(x^2-x-6]

lim[x->;-2] (x^3+3x^2+2x)/(x^2-x-6)

= lim[x->;-2]x(x+1)(x+2)/[(x+2)(x-3)]

= lim[x->;-2]x(x+1) / (x-3)

=-2/5

例6 lim[x->;1](x^2-6x+8)/(x^2-5x+4)

lim[x->;1](x^2-6x+8)/(x^2-5x+4)

= lim[x->;1](x-2)(x-4)/[(x-1)(x-4)]

= lim[x->;1](x-2) /[(x-1)

=∞

例7 lim[h->;0][(x+k)^3-x^3]/h

lim[h-& gt;0][(x+h)^3-x^3]/h

= lim[h->;0][(x+h)–x][(x+h)^2+x(x+h)+h^2]/h

= lim[h->;0] [(x+h)^2+x(x+h)+h^2]

=2x^2

这其实是为以后衍生做准备。

4.零因子消去(物理化)法,分母极限为零,分子极限为零,不能分解,但可以用在物理化中。平方差、立方差、立方和都可以用于物理化。

例8 lim[x->;0][√1+x^2]-1]/x

lim[x->;0][√1+x^2]-1]/x

= lim[x->;0][√1+x^2]-1][√1+x^2]+1]/{x[√1+x^2]+1]}

= lim[x->;0][1+x^2-1]/{x[√1+x^2]+1]}

= lim[x->;0] x / [√1+x^2]+1]

=0

例9 lim[x->;-8][√(1-x)-3]/(2+x^(1/3))

lim[x->;-8][√(1-x)-3]/(2+x^(1/3))

= lim[x->;-8][√(1-x)-3][√(1-x)+3][4-2x^(1/3)+x^(2/3]

÷{(2+x^(1/3))[4-2x^(1/3)+x^(2/3)][√(1-x)+3]}

= lim[x->;4-2x^(1/3)+x^(2/3)]/{(x+8)[√(1-x)+3]}

= lim[x->;[4-2x^(1/3)+x^(2/3)]/[√(1-x)+3]

=-2

5.零因子替代法。使用第一个重要极限:lim [x-> 0]sinx/x=1,分母极限为零,分子极限为零,不能分解,不能物化,但出现或能转化为sinx/x时使用,三角函数公式经常一起使用。

示例10 lim[x-->;0]sinax/sinbx

lim[x->;0]sinax/sinbx

= lim[x->;0]sinax/(ax)* lim[x-& gt;0]bx/sinbx * lim[x-& gt;0]ax/(bx)

=1*1*a/b=a/b

例11 lim[x-->;0]sinax/tanbx

lim[x->;0]sinax/tanbx

= lim[x->;0]sinax/sinbx * lim[x-& gt;0]cosbx

=a/b

6.无穷变换法,在分母和分子都是无穷大的情况下使用,经常借用无穷和无穷小的性质。

示例12 lim[x-->;∞]sinx/x

∵x-& gt;∞ ∴1/x是一个无穷小的量。

∫| sinx |∞]sinx/x = 0

示例13 lim[x-->;∞](x^2-1)/(2x^2-x-1)

lim[x->;∞](x^2-1)/(2x^2-x-1)

= lim[x->;∞](1 -1/x^2)/(2-1/x-1/ x^2)

=1/2

示例14 lim[n-->;∞](1+2+……+n)/(2n^2-n-1)

lim[n->;∞](1+2+……+n)/(2n^2-n-1)

= lim[n->;∞][n(n+1)/2]/(2n^2-n-1)

= lim[n->;∞][(1+1/n)/2]/(2-1/n-1/n^2)

=1/4

示例15 lim[x-->;∞](2x-3)^20(3x+2)^30/(5x+1)^50

lim[x->;∞](2x-3)^20(3x+2)^30/(5x+1)^50

= lim[x->;∞][(2x-3)/(5x+1)]^20[(3x+2)/(5x+1)]^30

= lim[x->;∞][(2-3/x)/(5+1/x)]^20[(3+2/ x)/(5+1/x)]^30

=(2/5)^20(3/5)^30=2^20*3^30/5^50