第二節 微分學
一、極限
(一)函數的幾種特性
(二)函數的極限
1 . 函數極限的概念 無窮小與無窮大
函數的極限按自變量的變化趨向、。可分成以下兩種。
當時, f ( x )無限趨近于常數 a , 稱作 f ( x )當時的極限為 a; 記成或;
它們的嚴格數學定義需用“”或“”來描述,可參閱教材。
特別地,若當(或)時的極限 a = 0 ,則稱 f ( x )為當(或)時的無窮小。
若當 (或)時, f ( x )的絕對值| f ( x )|無限增大,則稱 f ( x )為當(或)時的無窮大,記成(或)。
注意:按函數極限的定義, f ( x )為無窮大是極限不存在的一種特殊情形,但習慣上也稱“函數的極限為無窮大”。
2 .左、右極限
在函數極限的概念中,自變量 的變化趨向, x 可以從 x0的左、右兩側趨向于 x0但有時只需考慮 x 僅從x0的左側趨向于x0(記成),或x僅從x0的右側趨向于x0(記成)
若當時, f ( x )無限趨近于常數 a ,則稱 f ( x )當時的左極限為 a ,記成 或 。
類似地,有 f ( x )當時的右極限,記成或,以及 與。
函數 f ( x )當(或)時的極限存在的充分必要條件,是函數的左、右極限均存在且相等,即
3 .極限運算法則
( l ) (極限的四則運算法則)
注意:上述記號“ lim ”下的自變量變化過程可以是、、、、、,但等號兩端出現的必需是同一種。
( 3 ) (復合函數的極限運算法則)
設函數 y = f[g ( x )]是由函數 y = f ( u)與函數u = g ( x)復合而成, f [ g ( x)] 在點 x0 的某去心領域內有定義,若,,且存在當時,有 ,則
(二)極限存在準則和兩個重要極限
1 .夾逼準則和極限
準則i(數列情形)若數列且xn、yn、及zn滿足條件: (n= 1 , 2 , 3 ,…)且則數列xn的極限存在且
準則i’(函數情形)若函數 f ( x )、 g ( x )及 h ( x )滿足條件:
利用準則i’,可得一個重要極限