作业设计(三)创建带有公式的文档
1. 作业名称: 两个重要的极限
2. 文章的来源:高等数学(上)第一章第六节 3. 完成作业的环境:
1)硬件: 主机:1G 内存:1G 硬盘:2G 软驱:有 显示器:EML 键盘:102 2) 软件: Windows98 Word 2003 4. 编辑及格式说明
1) 标题: 采用艺术字、
2) 正文: 正文第一段采用楷体三号加粗字体,文中插入文本框,艺术字,制作表格
3)字体: 文中数学公式来自于插入菜单里对象命令里的
Microsoft 公式3.0
4)页眉页脚的设置:在页面底设置页眉页脚,页眉输入“作
业设计(三)”,采用宋体红色加粗小三号字体。
5)页面设置:上下各为2.5厘米,左右各为3.17厘米。纸张
为A4纸。
数学中常会遇到对于一些问题进行研究、总结,进而通对这些问题的解决而带动一类问题的解决。本节介绍的两个重要极限就是这类数学思想的体现。
x一、limsin1 xx0sinx0因为 lim 属于型不定式,故不能用极限运算法则求x0x0出,现在采用观察法,下表列出了当x0时,函数sinx的对
x应值。
从表中可以看出,当
sinx即 lim1。 x0xx0时,函数
sinx1x,
x(弧±1.000 ±0.100 ±0.010 ±0.001 度) sinx x0.84147098 0.99833417 0.99998334 0.99999984 事实上,利用极限的夹逼定理可以证明这个极限。 如图作单位圆,并作半径OA在点A的垂线与OB的延长线相交于C,则OA⊥AC ,再作BD⊥OA并交于D,连接AB。
设圆心角为
x(0<x<
,则2BD=
sinx ,x=AB,AC=tanx。
显然,三角形AOB的面积<扇形AOB的面积<三角形AOB的面积,所以,
111sinxxtanx 即, 222sinxxtanx, 即,
cosxsinx1。 x而x0时,cosx1。于是由夹逼定理得
sinx lim1 x0x这个重要极限还可以推广到下属极限式子:
sina(x)1 alim(x)0a(x)例1
sinx求lim x0xtanxsinxlim(• 解 limx0xx0x1sinx1)lim•lim1 x0x0cosxcosxx例2
1cosx求lim 2x0x 解 limxo1cosxx2lim2sin2x0x2xsin221lim2x0xx22xsin12lim2x0x221 21二、lim1xxxe
为说明此极限的正确性,我们先介绍一个极限存在的准则,即
定理 (数列收敛准则) 单调有界数列必有极限。
这里的单调数列是单调增数列与单调减数列的统称,所谓单调增数列xn,是指满足x1x2x3•••xn1xn•••条件的数列;所谓单调减数列,是指满足
xxx123•••xn1xn•••条件的数列。
n几何说明:因单调数列x在数轴上的对应点只能向一个方向移动,所以这种移动只有两种可能:一种是点xn沿数轴移向无穷远,另一种是点xn无限趋于某个定点A,但现在数列x有界,而有界数列的点xn都落在数轴上的某个闭区间
nM,M内,因此第一种情况是不会发生的,这就表示当nA,因此单调有界数列时,点xn无限趋于某定点A,即limxxn必有极限。
1现在我们研究数列极限lim1nxne,下表列出了当n
1越来越大时,1的对应值。 nn n1 10 n100 1000 10000 100000 ••• ••• 1 2 2.59374 2.70481 2.71692 2.71815 2.71827 1n1从表中看出,当x增大时, x1随之增大,即x为单nnnn调递增数列,再者,无论 n如何增大,均有xn<3(证明略),
即
1x有界,据上述定理知,limx1必存在。又由数列值
nnnxn的变化情况发现,n时,xn11nn一个无理数
1e=2.7182818•••,故lim1xxxe。
还可以证明,当x取实数而趋向+,或-时,函数1的极限都存在且都等于e。因此, lim1x1xx1xxe
⑴若作代换x1t1x1则可得这个重要极限的另一种形式t,limt01te, 即 lim1xe。 x0(2)第二个重要极限可以推广为下述形式: a(x)lim11a(x)a(x)e, (x)0lim11(x)1(x)e 2例3 求lim1xx2x
12解 lim1lim1xx22xxxx•421lim1x2xx24e4
x例4 求lim21
xx2xx1limlim1221x解 x11lim1•lim1xxxxxxx2xxlim1xx111xx
xxe•11e
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