目录 作者: 司马翎 Sima Ling 作者:司马翎
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第三十章 作者: 点点糖 Dian Diantang 何谓极限? ◎ 极限 jíxiàn 一个人的忍耐的极限 自变量的值无限趋近但不等于某规定数值时,或向正向或负向增大到一定程度时,与数学函数的数值差为无穷小的数 最大的限度。 郑义 《迷雾》十一:“常委会真开成了‘长尾’会, 唐可林 觉得自己的耐心实在已经达到极限 了。” 祖慰 《被礁石划破的水流》:“我不知道人类惊愕的感情极限 是什么样,我确实惊愕得发傻了。” ①最高的限度:轮船的载重已经达到了~。
②如果变量x逐渐变化,趋近于定量a,即它们的差的绝对值可以小于任何已知的正数时,定量a叫做变量x的极限 。可写成x→a,或limx=a。如数列
…,n/n+1的极限 是1,写做。 在高等数学中,极限 是一个重要的概念。
极限 可分为数列极限 和函数极限 ,分别定义如下。
首先介绍刘徽的"割圆术",设有一半径为1的圆,在只知道直边形的面积计算方法的情况下,要计算其面积。为此,他先作圆的内接正六边形,其面积记为A1,再作内接正十二边形,其面积记为A2,内接二十四边形的面积记为A3,如此将边数加倍,当n无限增大时,An无限接近于圆面积,他计算到3072=6*2的9次方边形,利用不等式An+1<A<An+2[(An+1)-An](n=1,2,3....)得到圆周率=3927/1250约等于3.1416
数列极限 :
定义:设|Xn|为一数列,如果存在常数a对于任意给定的正数ε(不论它多么小),总存在正整数N,使得当n>N时,不等式
|Xn - a|<ε
都成立,那么就称常数a是数列|Xn|的极限 ,或称数列|Xn|收敛于a。记为lim Xn = a 或Xn→a(n→∞)
数列极限 的性质:
1.唯一性:若数列的极限 存在,则极限 值是唯一的;
2.有界性:如果一个数列收敛(有极限 ),那么这个数列有界。但是,如果一个数列有界,这个数列未必收敛。
3.保号性:如果一个数列{xn}收敛于a,且a>0(或a<0),那么存在正整数N,当n>N时,都有xn>0(或xn<0)。
4.改变数列的有限项,不改变数列的极限 。
几个常用数列的极限 :
an=c 常数列 极限 为c
an=1/n 极限 为0
an=x^n 绝对值x小于1 极限 为0
函数极限 的专业定义:
设函数f(x)在点x。的某一去心邻域内有定义,如果存在常数A,对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数δ ,使得当x满足不等式0<|x-x。|<δ 时,对应的函数值f(x)都满足不等式:
|f(x)-A|<ε
那么常数A就叫做函数f(x)当x→x。时的极限 。
函数极限 的通俗定义:
1、设函数y=f(x)在(a,+∞)内有定义,如果当x→+∞时,函数f(x)无限接近一个确定的常数A,则称A为当x趋于+∞时函数f(x)的极限 。记作lim f(x)=A ,x→+∞。
2、设函数y=f(x)在点a左右近旁都有定义,当x无限趋近a时(记作x→a),函数值无限接近一个确定的常数A,则称A为当x无限趋近a时函数f(x)的极限 。记作lim f(x)=A ,x→a。
函数的左右极限 :
1:如果当x从点x=x0的左侧(即x〈x0)无限趋近于x0时,函数f(x)无限趋近于常数a,就说a是函数f(x)在点x0处的左极限 ,记作x→x0-limf(x)=a.
2:如果当x从点x=x0右侧(即x>x0)无限趋近于点x0时,函数f(x)无限趋近于常数a,就说a是函数f(x)在点x0处的右极限 ,记作x→x0+limf(x)=a.
注:若一个函数在x(0)上的左右极限 不同则此函数在x(0)上不存在极限
注:一个函数是否在x(0)处存在极限 ,与它在x=x(0)处是否有定义无关,只要求y=f(x)在x(0)近旁有定义即可。
函数极限 的性质:
极限 的运算法则(或称有关公式):
lim(f(x)+g(x))=limf(x)+limg(x)
lim(f(x)-g(x))=limf(x)-limg(x)
lim(f(x)*g(x))=limf(x)*limg(x)
lim(f(x)/g(x))=limf(x)/limg(x) ( limg(x)不等于0 )
lim(f(x))^n=(limf(x))^n
以上limf(x) limg(x)都存在时才成立
lim(1+1/x)^x =e
x→∞
无穷大与无穷小:
一个数列(极限 )无限趋近于0,它就是一个无穷小数列(极限 )。
无穷大数列和无穷小数列成倒数。
两个重要极限 :
1、lim sin(x)/x =1 ,x→0
2、lim (1 + 1/x)^x =e ,x→∞ (e≈2.7182818...,无理数)
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举两个例子说明一下
一、0.999999……=1?
(以下一段不作证明,只助理解——原因:小数的加法的第一步就是对齐数位,即要知道具体哪一位加哪一位才可操作,下文中0.33333……的加法使用小数点与小数点对齐并不可以保证以上标准,所以对于无限小数并不能做加法。既然不可做加法,就无乘法可言了。)
谁都知道1/3=0.333333……,而两边同时乘以3就得到1=0.999999……,可就是看着别扭,因为左边是一个“有限”的数,右边是“无限”的数。
10×0.999999…… —1×0.999999……=9=9×0.999999……
∴0.999999……=1
二、“无理数”算是什么数?
我们知道,形如根号2这样的数是不可能表示为两个整数比值的样子的,它的每一位都只有在不停计算之后才能确定,且无穷无尽,这种没完没了的数,大大违背人们的思维习惯。
结合上面的一些困难,人们迫切需要一种思想方法,来界定和研究这种“没完没了”的数,这就产生了数列极限 的思想。
类似的根源还在物理中(实际上,从科学发展的历程来看,哲学才是真正的发展动力,但物理起到了无比推动作用),比如瞬时速度的问题。我们知道速度可以用位移差与时间差的比值表示,若时间差趋于零,则此比值就是某时刻的瞬时速度,这就产生了一个问题:趋于无限小的时间差与位移差求比值,就是0÷0,这有意义吗(这个意义是指“分析”意义,因为几何意义颇为直观,就是该点切线斜率)?这也迫使人们去为此开发出合乎理性的解释,极限 的思想呼之欲出。
真正现代意义上的极限 定义,一般认为是由魏尔斯特拉斯给出的,他当时是一位中学数学教师,这对我们今天中学教师界而言,不能不说是意味深长的。
几个常用数列的极限
an=c 常数列 极限 为c
an=1/n 极限 为0
an=x^n 绝对值x小于1 极限 为0 jixian
极限
limit
分析数学中最基本的概念之一,用以描述变量在一定的变化过程中的终极状态。早在中国古代,极限 的朴素思想和应用就已在文献中有记载。例如,3世纪中国数学家刘徽的割圆术,就是用圆内接正多边形周长的极限 是圆周长这一思想来近似地计算圆周率 □的。随着微积分学的诞生,极限 作为数学中的一个概念也就明确提出。但最初提出的这一概念是含糊不清的,因此在数学界引起不少争论甚至怀疑。直到 19世纪,由A.-L.柯西、K.(T.W.)外尔斯特拉斯等人的工作,才将其置于严密的理论基础之上,从而得到举世一致的公认。
凡本质上与极限 概念有关的数学分支统称为分析数学,以区别于完全不用这一概念的代数学。几何学的各分支绝大部分也直接或间接地与极限 概念密切相关。
数列的极限 已给一数列□1,□2,…,□□,…或简记为{□□},以□为极限 是指:任给□>0,必存在自然数□,使当□>□ 时,恒有|□□-□| □。
一数列{□□}有极限 存在的充分必要条件为:任给□>0,必有自然数□存在,使当□,□>□ 时,恒有□。这叫做极限 存在的柯西准则。
数列极限 有以下的四则运算法则:设□,□,则有
□,
□,
□。
任给一数列{□□},它不一定有极限 ,例如
1,-1,1,-1,…,(-1)□□,…,
1,3,5,7,…,2□-1,…,都没有极限 ,但对后一数列,也称它为趋于+∞(正无穷大)。一般地说数列{□□}趋于正无穷大,是指:任给正数М,必有自然数□ 存在,使当 □>□ 时,恒有□□>М,记作
□。同样,在上述定义中,如把不等式 □□>М改为□□ □;又若将此不等式改为|□□|>М,则称
□。
数列极限 的理论也是级数理论的基础。
函数的极限 设□(□)是在□=□附近有定义的一个函数(但□(□)可以没有意义),则□(□)当□→□时以□为极限 是指:任给□>0,必有δ>0存在,使当0 □。 (1)
函数□(□)当□→□时有极限 的充分必要条件是:任给□>0, 必有□>0存在, 使当0 对于函数极限 ,也有四则运算法则如下:设 □,□,则 □,
□,
□。一般,□不一定存在,称
□是指:任给М>0, 必有δ>0存在,使当0М。类似地,还有
, □, □等等情况;例如,上面最后一式是指:任给М>0,必有□>0存在,使当□М。
如果在(1)式中限制□>□(或□ □,这时称 A为□(□)当□→□时的右(或左)极限 。显然极限 (1)成立的充分必要条件是这两个左右极限 都等于□。
函数极限 与数列极限 有如下的关系。仍设□(□)在□=□的附近有定义,则(1)式成立的充分必要条件是:任取数列{□□}(□□≠□)使得□□→□,则必有□(□□)→□。由这个命题就可把函数极限 的问题转化为数列极限 的问题来考虑。
利用极限 的四则运算可求出一些初等函数的极限 ,但也有许多极限 不能用这种方法求得。下列两个重要极限 就是这样的例子。
□,
□。这两个极限 之所以重要,是由于在微分学中,三角函数、反三角函数、指数函数、对数函数的求导公式就是建立在它们的基础之上的。
多元函数的极限 上述函数极限 指的是一元函数的情况。这一概念及其运算法则也可推广到多元函数的情况。设□(□1,□2,…,□□)为一个□元函数,在(□1,□2,…,□□)附近有定义,记□=(□1,□2,…,□□),也可说□是一个□维向量或□维空间中的一点,又记□=(□1,□2,…,□□)。这时(1)式的定义仍可用,只是0 ,于是这个不等式实际上是 □ (2)这个不等式也可换作 n.: end, extremity, limit, margin, terminal, terminus, threshold, utmost, go critical, the utmost limits, the frontiers [pl] extreme limit, esp of knowledge about sth n. limite, maximum 尽头 , 末端 , 极端 , 末尾 , 尾部 , 後部 边缘 , 界限 , 环 , 阈值 , 尖端 , 尖头 , 尖顶 , 周边 , 周长 , 周 , 外围 带 , 条带 , 范围 , 区域 , 轮廓 , 外形 , 索 , 分区 , 地区 , 地带 , 宽广的程度 , 供选择的种类 , 界线 , 边界 , 部分 , 截止点 , 清楚的说明 , 划界线 , 半 , 体积 , 程度 , 大小 , 面积 , 长度 , 国界 , 阶段 , 官阶 , 限界 , 限度 , 适度 , 栅栏 , 篱笆 , 限定性的 , 比例 , 部件 , 规模 , 准 , 类似 , 节制 , 克制 , 等级 , 晋升的一级 , 级别 , 地貌 , 地势 , 地形 , 大片土地 , 最大限度 旅游 户外 攀登 探险 词语 数学 百科辞典 运动 体育 运动用品 军事 心理学 功效学 悖论 无限 运动会 科学 未来 分子 生理 心跳 培训 拓展 更多结果...