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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。
数列{Xn}收敛的充分必要条件是对于任意给定的正数ε存在着这样的正整数N使得当m>N,n>N时就有|Xn-Xm|<ε这个准则的几何意义表示,数列{Xn}收敛的充分必要条件是:该数列中足够靠后的任意两项都无限接近。
例1
证明:xn=1-1/2+1/3-1/4+......+ [(-1)^(n+1)]/n 有极限
证:
对于任意的m,n属于正整数,m>n
|xn-xm|=| [(-1)^(n+2)]/(n+1)+......+[(-1)^(m+1)]/m |
当m-n为奇数时 |xn-xm|=| [(-1)^(n+2)]/(n+1)+......+[(-1)^(m+1)]/m |
<1/n(n+1)+1/(n+1)(n+2)+......+1/(m-1)m
=(1/n-1/m)→0
由柯西收敛原理得{xn}收敛
当m-n为偶数时 |xn-xm|=| [(-1)^(n+2)]/(n+1)+......+[(-1)^(m+1)]/m |
<1/n(n+1)+1/(n+1)(n+2)+......+1/(m-2)(m-1)-1/m
=(1/n-1/(m-1)-1/m)→0
由柯西收敛原理得{xn}收敛
综上{xn}收敛,即{xn}存在极限
函数极限的性质证明
X1=2,Xn+1=2+1/Xn,证明Xn的极限存在,并求该极限
求极限我会
|Xn+1-A|
以此类推,改变数列下标可得|Xn-A|
|Xn-1-A|
……
|X2-A|
向上迭代,可以得到|Xn+1-A|
2只要证明{x(n)}单调增加有上界就可以了。
用数学归纳法:
①证明{x(n)}单调增加。
x(2)=√=√5>x(1);
设x(k+1)>x(k),则
x(k+2)-x(k+1))=√-√(分子有理化)
=/【√+√】>0。
②证明{x(n)}有上界。
x(1)=1
设x(k)
x(k+1)=√
3当0
当0
构造函数f(x)=x*a^x(0
令t=1/a,则:t>
1、a=1/t
且,f(x)=x*(1/t)^x=x/t^x(t>1)
则:
lim(x→+∞)f(x)=lim(x→+∞)x/t^x
=lim(x→+∞)(分子分母分别求导)
=lim(x→+∞)1/(t^x*lnt)
=1/(+∞)
=0
所以,对于数列n*a^n,其极限为0
4
用数列极限的定义证明
3.根据数列极限的定义证明:
(1)lim=0
n→∞
(2)lim=3/2
n→∞
(3)lim=0
n→∞
(4)lim0.999…9=1
n→∞n个9
5几道数列极限的证明题,帮个忙。。。Lim就省略不打了。。。
n/(n^2+1)=0
√(n^2+4)/n=1
sin(1/n)=0
实质就是计算题,只不过题目把答案告诉你了,你把过程写出来就好了
第一题,分子分母都除以n,把n等于无穷带进去就行
第二题,利用海涅定理,把n换成x,原题由数列极限变成函数极限,用罗比达法则(不知楼主学了没,没学的话以后会学的)
第三题,n趋于无穷时1/n=0,sin(1/n)=0
不知楼主觉得我的解法对不对呀limn/(n^2+1)=lim(1/n)/(1+1/n^2)=lim(1/n)/(1+lim(1+n^2)=0/1=0
lim√(n^2+4)/n=lim√(1+4/n^2)=√1+lim(4/n^2)=√1+4lim(1/n^2)=1
limsin(1/n)=lim=lim(1/n)*lim/(1/n)=0*1=0
推荐专题: 函数极限运算法则证明