一,极限的性质
在上一节中得到了极限精确的数学定义后,接着就可在此基础之上研究极限的性质了。通过极限的数学定义,可以证明得到极限的以下性质:
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• 极限具有唯一性
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• 极限具有局部有界性
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• 极限具有局部保号性(通过极限值的正负可以推导出局部函数的正负,反过来,局部函数的正负也可以推导出极限的正负 )
有了这几个性质,可以通过它的逆反命题来证明极限是否存在的问题
二,海涅定理
在极限的性质中,还有一个特殊的性质,它描述了以任意一种离散方式趋近局部时的极限与函数极限的关系,具体如下:
海涅定理:
**对于f(x)定义域内的任意x, 若满足 且 , **
其中 是个重要条件
通过海涅定理,若x自变量范围内找到不同的子数列对应的极限值不同,则在同一个局部,整个函数的极限也就不存在。它也可以用来证明极限的存在性。
三,特殊的极限:无穷小
在有了极限的定义后,接来下要解决的一个重要问题是:极限的计算。在研究极限的计算方法前,需要先研究一个特殊的极限--无穷小
无穷小的定义:
在局部区域内,若 , 则称f(x)在局部区域内是无穷小
无穷小的几何意义:
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• 它是曲边梯形逼近过程中切分出的小矩形
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• **它也是局部函数与极限的差值 ( ) **
无穷小的反面就是无穷大,也就是没有极限。在局部无穷大的图像有三种:同上,同下,上下。
无穷小与无穷大互为倒数,这也能帮助我们证明某些情况下极限是否存在的问题
四,极限的运算法则
有了无穷小的前置概念,可以先得到关于无穷小的计算法则。
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• 有限个无穷小的和是无穷小
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• 有界函数与无穷小的乘积是无穷小
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• 有限个无穷小的乘积是无穷小
再由无穷小的计算法则,可以推导出极限的四则运算法则。
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• 若 ,
特别地:多项式的除法可以根据分子与分母最高项的比较,得到无穷小,常数与无穷大三种情况。
五,总结
有了极限的清晰定义,在此基础上推导得出了一些求极限的算法,进而看到了1生2,2生3,3生万物的变化,微积分大厦有了地基后,开始发芽成长起来。