函数极限

在极限中,张宇老师引入了超实数的概念

一、定义

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二、三大性质

1. 唯一性

如果 lim ⁡ x → x 0 f ( x ) \lim \limits_{x \to x₀}f(x) xx0limf(x),那么极限唯一。

2. 局部有界性

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3. 局部保号性

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三、无穷小

lim ⁡ x → x 0 f ( x ) = 0 \lim \limits_{x \to x₀}f(x)=0 xx0limf(x)=0

1. 无穷小的性质

  • 有限个无穷小的和是无穷小
  • 有界函数与无穷小的乘积是无穷小
  • 有限个无穷小的乘积是无穷小

2. 无穷小的比阶

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3.常用的等价无穷小

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四、无穷大

只要知道定义即可

五、计算

(一)方法

1. 极限四则运算法则

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非常非常重要的结论

  • lim ⁡ f ( x ) g ( x ) = A \lim\frac{f(x)}{g(x)}=A limg(x)f(x)=A,且 lim ⁡ g ( x ) = 0 \lim \limits_{}g(x)=0 limg(x)=0,则 lim ⁡ f ( x ) = 0 \lim \limits_{}f(x)= 0 limf(x)=0
  • lim ⁡ f ( x ) g ( x ) = A ≠ 0 \lim\frac{f(x)}{g(x)}=A≠0 limg(x)f(x)=A=0,且 lim ⁡ f ( x ) = 0 \lim \limits_{}f(x)=0 limf(x)=0,则 lim ⁡ g ( x ) = 0 \lim \limits_{}g(x)=0 limg(x)=0

2. 洛必达

2.1. 定义

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2.2. 由洛必达得出两个重要的等价替换

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2.3. 洛必达判断大小关系

3. 泰勒公式

3.1. 公式

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泰勒补充:
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3.2. 展开原则

4. 夹逼准则

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(二)七种未定式的计算

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六、函数的连续与间断

本质上是极限的计算

1. 连续点的定义

设函数f(x)在点x₀的某一邻域内有定义,且有 lim ⁡ x → x 0 f ( x ) = f ( x 0 ) \lim \limits_{x \to x₀}f(x)=f(x₀) xx0limf(x)=f(x0),则称f(x)在点x₀处连续。

2. 间断点的定义与分类

以下设函数f(x)在点x₀的某去心邻域内有定义 要考虑双侧, 这是讨论间断点的前提,就比如在开区间(a,b)讨论a点的是否间断,没有意义

2.1. 可去间断点(第一类间断点)

lim ⁡ x → x 0 f ( x ) = A ≠ f ( x 0 ) \lim \limits_{x \to x₀}f(x)=A≠f(x₀) xx0limf(x)=A=f(x0)(甚至在该点可以无定义,如 1 x \frac{1}{x} x1),则 x = x₀ 称为可去间断点 .

在这里插入图片描述

2.2. 跳跃间断点(第一类间断点)

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2.3. 无穷间断点(第二类间断点)

在这里插入图片描述

2.4. 振荡间断点 (第二类间断点)

lim ⁡ x → x 0 f ( x ) 振荡不存在,则称 x = x 0 为振荡间断点 \lim \limits_{x \to x₀}f(x)振荡不存在,则称x=x₀为振荡间断点 xx0limf(x)振荡不存在,则称x=x0为振荡间断点

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