【知識點精講】極限的定義

2021-02-25 張宇考研數學

  1.極限的定義與性質

  2.函數極限的計算

  3.數列極限的計算

  4.極限的應用

    極限這部分是數一、數二、數三的同學都需要掌握的內容。極限作為微積分的基礎,在高等數學中佔有很重要的地位,後面連續性的概念和導數的概念都是用極限來定義的.因此掌握好極限,對後面的複習會有很大的幫助。

    今天主要再給同學們解釋一下極限的定義,加強一下對極限定義的理解。

先回顧一下函數極限標準定義


ε-δ語言可以看出,其實極限的定義分為四個部分:

1、對任意的ε>0:ε在定義中的作用就是刻畫出在x→x0時,f(x)可以無限接近於常數A,也就是∣f(x)-A∣可以任意小。為了達到這一要求,所以ε必須可以足夠小。(考試中經常在ε上做文章)

2、存在δ>0:δ就是這個鄰域的半徑,x→x0所能取到的所有點就是(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ),這裡x取不到x0.但是這個鄰域δ到底有多大、距離x0有多遠,我們不知道,也沒有必要知道,只要知道δ是很小的一個數就可以啦。

3、0<∣x-x0∣<δ:自變量x→x0時,再次強調一下,x取不到x0這個點,但是可以取到x0附近和兩側的所有點。這就涉及到鄰域的概念,鄰域通俗講就是以點x0為中心的附近和兩側所有點,是一個局部概念。

4、∣f(x)-A∣<ε:既然ε可以足夠小,則f(x)可以無限接近於常數A,也就是f(x)→A,這裡需要注意一點,雖然自變量x不能取到x0這個點,但是因變量f(x)是可以取到A的。

特別注意:函數在一點的極限存不存在和函數在這個點有沒有定義沒有關係。

同理:

這裡的X是個很大很大的數,到底多大?不知道,也沒必要知道,明白它代表了很大的一個數就夠啦。同樣,作為尺度的ε必須足夠小,才能保證函數無限接近於常數A。

另外還有x趨向於x0正、x0負、正無窮、負無窮四種情況,由於在微信上打出這些數學符號實在太麻煩,我就不一一列舉啦!重要的是明白極限定義裡四句話的含義。

對極限定義的考查主要有三方面:

1、對極限運算的過程性考查

   首先同學們需要明確:極限若存在,則存在一個鄰域,函數在該鄰域中處處有定義;如果對x0的任一鄰域均存在無定義點,則極限不存在。

   比如:  相信同學們都對這個函數特別熟悉啦,還有不明白的同學可以參考高數18講第26頁最下面的注

2、ε-δ、ε-N語言的簡單使用

   這部分內容的考查一般會用在證明題中,同學們需要熟練掌握六個函數極限的精確定義。

3、對ε取值的考查

   需要注意ε是一個可以取到足夠小正數,不可以取ε為一個無窮小量。具體例題請看每日一練裡面的例題。

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