【高等数学】两个重要的极限

如题所述

一、首个关键极限:一个公式揭示的智慧


当分子和分母共享一个变量,且分子趋于零时,极限的魔力显现。公式揭示了这样的规律: (x-a)趋近于0, (f(x) - L)乘以 (1/(x-a))的极限为 f(a)本身


例1:lim (x->a) [(f(x) - f(a)) / (x-a)],利用这个公式,我们有:


注意到 x->a 时,f(x) - f(a) 可以凑成 (x-a) * g(x) 形式,抵消后得到 f'(a)


注: 原趋势的关键在于保证 (x-a) 趋近于 0,替换或直接计算皆可。


二、第二个关键极限:乘幂奇缘


当面对形如 (1 + h)^n(1 + 1/h)^n 的极限问题,两个公式为我们提供了解决之道:若 h 趋近于 0,极限分别为 e^n1。它们的共同点是倒数关系,确保幂次项抵消。


例2:lim (x->0) [(1 + x)^1/x],可以通过 1 + x 变形为 (1 + 1/x),应用右极限公式。


注: 保持 h1/h 的趋势不变,即可顺利求解。


附加:极限的运算神器


掌握极限的指数运算法则,如若 lim (x->a) [f(x)^g(x)] 存在,那么 lim (x->a) [f(x)]^g(x) = [lim (x->a) f(x)]^[lim (x->a) g(x)],这为复杂极限问题提供了简便路径。


导数定义的极限公式:逼近速度的揭示


最后,让我们聚焦导数定义的极限公式:若 f(x)x=a 点连续,那么 f'(a) = lim (h->0) [f(a+h) - f(a)] / h,这是理解函数变化率的基石。


例3:f'(a),只需将极限应用于此公式,我们有:


...


通过理解并熟练运用这些关键极限,我们就能在求解高等数学中的极限问题时游刃有余。

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