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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:yxa(aR)
指数函数yax(a1且a1)
对数函数:ylogax(a0且a1)
三角函数:sin x , cos x , tan x , cot x
反三角函数:arcsin x , arcos x , arctan x , arccot x
2、 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)limsinx1 x0x
x类似得到:x→0时,x~ln(x+1)~arcsin x~arctan x~tan x (2)lim(1x)e x0
类似得到:lim(1)elim(1)xx1xx
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)
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
【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limxsinx x0xsinx
A.1B.-1C.0D.
2sinx1这一重要极限。如此,我们不难解x0x
sinxsinx11limxsinxx00。 出该极限为0.即limlimx0xsinxx011limx0xx
xcx)e6,则常数c=_________。 【例2】(2010年真题)(工程类)设lim(xxc
1x1【解析】解决此类题目,我们要灵活运用lim(1)。 xxe【解析】:解决此类题目,我们要深刻掌握lim
2cxxcx2cx
2ccxclim()lim(1)limexxcxxxc2c1ce2ce6。则c= -3。
1xsin,x0【例3】(2009年真题)(工程类)设f(x)若f(x)在点x=0处连续,则αx0,x0
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limxsinx010,不难x
发现x→0时,sin x 为有界的,我们只需满足limx0即可。易得,α>0。但α不能等于x0
0,否则limsinx010。 x
提高训练
1、 求下列函数的定义域
(
1)y
(2)y1 2x2x
(3)y=lg (3x+1)
(4) y1 1x
22、 判断一下函数的奇偶性
axax
(1) y = tan x(2) ya(3) y 2x
3、 求下列函数的极限
1x34x2(1) lim(3x1)(2) lim3(3) limxsinx3x0x0xxx
sin3x15sin2x(4) lim(5) lim(6) lim(1) x0xx01cosxxx
1ex,x0
4、
讨论f(x)0,x0在x=0点的连续性。
x0
5、 证明方程x3x1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)x3x1,f(1)=-30。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x3x1在1和2之间至少有一个根。 555
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