求极限的方法总结

如题所述

第1个回答  2023-08-07

极限主要包括数列极限和函数极限,两者的求法大同小异,如果分开讨论,比较麻烦,其实数列也可以看作是以正整数n为自变量的函数,所以它们也是可以综合起来的。下面以较基础的数列极限求法为例。

首先列举判断数列敛散性的方法:

一、根据定义判定,包括:

1、利用数列极限的ε-N定义。对应的是,可以根据伊普西龙N定义,判定一个数不是数列的极限。如果这个数具有任意性,那么该数列就发散。

设{an}为数列,a为定数. 若对任给的正数ε,总存在正整数N,使n>N(或n≥N)时,有|an -a|<ε(或|an-a|≤ε),则称数列{an}收敛于a,定数a称为数列{an}的极限.

2、收敛数列有与邻域相关的数列极限定义。相对应的也有否定一个定数是数列的极限的定义。同样的,如果这个数具有任意性,那么数列就发散。

任给ε>0,若在U(a; ε)之外数列{an}的项至多只有有限个,则称数列{an}收敛于极限a.

定义一般用来证明数列的敛散性,较少用于求数列的极限。

二、利用数列收敛的充要条件来判定,一共有三个充要条件:

1、数列通项an与定数a的差表示的数列是一个无穷小数列;

2、数列的任何非平凡子列都收敛;同时决定了它们收敛于同一极限。如果数列存在发散的非平凡子列,就证明数列发散;或者数列存在极限不同的非平凡子列,也说明数列发散;

3、柯西收敛准则。对应的也有数列发散的柯西充要条件。

对任何ε>0,存在正整数N,使得当n,m>N时,有|an-am|<ε.

这些充要条件也主要是用于判断数列的敛散性。  三、利用性质

比如利用收敛数列的迫敛性,有时候也用它来求极限。

接下来介绍求极限的常用方法:

一、求极限最常用到的方法,还是利用极限的四则运算法则。

它是基于一些常见的极限,再根据下面的法则求极限,包括:

1、相反的收敛数列极限相反;

2、互为倒数的收敛数列极限也互为倒数,其中除数不为零;

3、和差积商的极限等于极限的和差积商,前提是这些数列的极限都存在,且作为除数的数列及极限非0;

4、收敛的正项数列的幂的极限等于极限的幂,不论是乘方还是开方;

5、以及收敛数列的绝对值收敛于极限的绝对值等。

二、利用极限的单调有界定理。

其中有界性是数列收敛的必要条件,如果数列无界,就一定发散,但有界数列却不一定收敛。

三、利用两个常见的极限求极限,就是当x趋于0时,sinx/x的极限和1的无穷次方类型的极限。

四、等价无穷小替换,要熟记常见的等价无穷小的类型。

五、用洛必达法则,针对0/0型或无穷/无穷型,对分子分母同时求导后求极限的方法。

六、利用泰勒公式求极限的方法。

还有把极限化为导数或积分求极限的方法等。大多数的求极限法中,都浸透有换元的思想,所以你还可以说有一种换元法。

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