引入
为什么求极限的第一步永远是”先代入看看”?
代入后得到 ,为什么这个结果不是答案,也不是错误?
五种未定式分别对应哪些变形手段?
正文
定理(四则运算)
若 、(、 为有限数),则
使用前提
| 前提 | 说明 |
|---|---|
| 两个极限都存在 | 若有一个不存在,定理不适用 |
| 极限为有限数 | 不是数,不能直接运算 |
| 分母不为零 |
“极限存在”包括存在且有限。 在严格意义上表示”极限不存在(但是无穷大)“。
无穷小的运算性质
| 性质 | 内容 |
|---|---|
| 有限个无穷小的和 | 仍是无穷小 |
| 有界函数 × 无穷小 | 仍是无穷小 |
| 常数 × 无穷小 | 仍是无穷小 |
| 有限个无穷小的积 | 仍是无穷小 |
第二条最常用:,因为 有界, 是无穷小。
时 ,,所以乘积趋于 。
计算流程
| 步骤 | 操作 | 结果 |
|---|---|---|
| 1 | 直接代入 | 得数则结束 |
| 2 | 得 等未定式 | 进入变形 |
| 3 | 得 () | 极限为无穷,不存在 |
| 4 | 得 等 | 进入变形 |
第 3 条容易误判: 当 时趋于无穷,这不是未定式,而是”极限不存在(无穷)“。
五种未定式与对策
类型一:
| 手段 | 适用 |
|---|---|
| 因式分解、约分 | 多项式 |
| 有理化 | 含根式 |
| 等价无穷小替换 | 乘除结构 |
| 洛必达法则 | 可导且结构简单 |
| 泰勒展开 | 高阶抵消 |
类型二:
比较分子分母的最高次:
| 次数关系 | 极限 |
|---|---|
| 分子次数 > 分母 | |
| 分子次数 = 分母 | 最高次系数之比 |
| 分子次数 < 分母 |
类型三:
| 手段 | 适用 |
|---|---|
| 通分 | 分式相减 |
| 有理化 | 根式相减 |
| 提取公因子 | 多项式相减 |
例如 ,分子有理化后得 。
类型四:
转化为 或 :把其中一个因子取倒数移到分母。
选择移到哪个:看哪个更容易求导,通常把”简单”的那个移到分母。
类型五:幂指型
、、 型,统一取对数:
判断流程图
代入
├─ 得有限数 → 结束
├─ c/0 (c≠0) → 无穷,极限不存在
├─ 0/0 → 因式分解 / 等价无穷小 / 洛必达 / 泰勒
├─ ∞/∞ → 比较最高次 / 洛必达
├─ ∞-∞ → 通分 / 有理化
├─ 0·∞ → 转化为 0/0 或 ∞/∞
└─ 幂指型 → 取对数常见误区
| 错误说法 | 问题 |
|---|---|
| ”极限的四则运算总成立” | 需两个极限都存在且有限 |
| ” 是未定式” | 是无穷,极限不存在 |
| ”未定式一定有极限” | 可能不存在 |
| "" | 是未定式 |
| ”先变形再代入是多余的” | 直接代入是判断类型的第一步 |
引出
为什么 不是未定式,而 是?
未定式的”不定”体现在哪里?
为什么所有的未定式最终都能化为 或 ?