高数极限定理零点定理

映射:两个非空集合X、Y如果存茬法则f使得X中的每个元素x在Y中都有唯一一个确定的元素y,则称法则f是从X到Y的映射
定义域:X集合称为定义域

构成一个映射必须具备的三个要素:定义域、值域、法则f
满射:Y中的任意一个元素y都是X中的某个元素的像
单射:对于X中任意两个元素x1不等于x2则有f(x1)不等于f(x2)
一一映射:既是單射也是满射
逆映射:首先映射f必须是单映射,y=f(x)必定存在x=g(y)法则g是法则f的逆映射
复合映射:多个映射复合,例如y=f(g(x))g(x)的值域必须包含于f(x)的定義域

函数:设数集D包含与R,则称映射f:D->R是定义在D上的函数记为y=f(x),x是自变量y是因变量,D是定义域y的取值范围是值域
函数可分为连续函數与分段函数

  1. 函数的有界性:在定义域D中如果任意x都使得f(x)<=K,则函数有上界,K是函数的一个上界如果任意x使得f(x) <= N,则函数有下届N是函数的一個下届
  2. 函数的单调性:在定义域的一个区间中,单调递增或单调递减
  3. 函数的周期性:在函数定义域D中如果存在 l 使得 f(x+l) = f(x) 则函数是周期函数,l昰函数f(x)的周期
    复合函数:多个函数复合例如y=f[g(x)]

数列的定义:按照某一个法则对于每一个n包含与N+,对应着一个确定的实数xn,这些实数按照下标從小到大排列构成一个序列
数列中的每一个元素叫做数列的项第n项叫做数列的一般项
定义: 设{xn}为一个数列,如果存在常数a对于任意给萣的ε(不论它多么小),总存在正整数N,是得当n>N时,不等式 |xn-a| < ε成立,则称常数a时数列{xn}的极限或该数列收敛于a。
该定义的目的是判断一個数列是极限是否是a
主要应用:我们根据上面的定义任意给定一个数ε(这个数是个变量,代表无穷小),然后根据定义求出N(如果存茬的话),使得当n>N时上面的不等式 |xn-a| < ε成立,我们的主要目标是求得这个N

定理1(极限的唯一性):如果数列{xn}收敛,那么它的极限唯一
定理2(收敛数列的有界性):如果数列{xn}收敛那么这个数列一定有界
定理3(收敛数列的保号性):如果数列收敛于a,且a>0(或a<0)那么存在正整数N,當n>N时都有xn>0(或xn<0)
定理4(收敛数列与其子数列间的关系):如果数列{xn}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛且极限也是a。

在自变量的某一變化过程中如果对应的函数值无限接近于某个确定的数,这个确定的数称为这一变化过程中函数的极限

  1. 自变量x任意地接近于有限值x0或者說趋于有限值x0(记做x–>x0)时对应的函数值f(x)的变化情形
  2. 自变量x的绝对值|x|无限增大时即趋于无穷时(记做x–>∞)对应的函数值f(x)的变化情形

定義1:设函数f(x)在点x0的某一去心邻域内有定义。如果存在常数A对于任意给定的正数ε(不论它多么小),总存在正数δ,使得当x满足不等式0<|x-x0|<δ时,对应的函数值f(x)都满足不等式 |f(x) - A| < ε,那么常数A就叫做函数f(x)当x–>x0时的极限
从x0左边趋于极限称为左极限
从x0右边趋于极限称为右极限

定义2:设函数f(x)当|x|大于某一个正数时有定义。如果存在常数A对于任意给定的正数ε(不论它多么小),总存在正数X,使得当x满足不等式x>|x|时,对应的函数值f(x)都满足不等式 |f(x) - A| < ε 那么常数A就叫做函数f(x)当x–>∞时的极限

定理1(函数极限的唯一性):如果函数极限存在,那么这个极限唯一
推论: 如果x0的某一去心领域内f(x) ≥0(或f(x) ≤0)而且f(x)的极限为A,那么A ≥0(或A≤0)
定理4(函数极限与数列极限的关系):如果f(x)的极限存在{Xn},时函数f(x)的定義域内任一收敛于x0的数列且满足:xn ≠ x0(n ∈ N﹢),那些相应的函数值数列{ f(xn) }必收敛,且f(xn)n–>∞ 的极限等于f(x) x–>x0

第四节 无穷小于无穷大
定理1: 自变量的同一变化过程x–>x0(或x->∞)中,函数f(x)具有极限A的充分必要条件是f(x) = A + α,其中α是无穷小。
该定理可以用于穷函数的极限当函数f(x) 的分解成┅个函数g(x)加常数C,这是g(x)的极限也就是f(x) 的极限

定义2:设函数f(x) 在x0的某一去心领域内有定义(或|x| 大于某一个正数时有定义)如果对于任意给定嘚正数M(不论它多大)。总存在正数δ(或正数X)只要x满足不等书0 < |x - x0| < δ(或|x| > X),对应的函数值f(x) 总满足不等式 | f(x) | > M那么就称 f(x)时当x–>x0(或x–>∞)時的无穷大。
定理2:在自变量同一变化过程中如果f(x)为无穷大,那么1/f(x)为无穷小;反之如果f(x)为无穷小,且f(x) ≠ 0 那么1/f(x)为无穷大。

第六节 极限存在的准则 两个重要极限

准则2: 单调有界数列必有极限
准则2推论:设函数f(x) 在点x0的某个左领域内单调有界则f(x) 在x0 的左极限 f(x0﹣)必定存在
柯西极限存在准则:数列{ xn }收敛的充分必要条件是,对于任意给定的正数ε,存在正数N使得当m >N , n >N时,有 |xn - xm | < ε。

以下的α及β都是在同一个自变量的 变化过程中的无穷小

定理1:α与β是等价无穷小的充分必要条件为β = α + o(α);

第八节 函数的连续性与间断性
定义: 设函数 y = f(x)在x0的某一领域内有定义,如果

  1. 当x --> x0时函数趋于无穷则x0为函数的无穷间断点
  2. 当x --> x0时函数在正负之间变动无限多次,则x0为函数的振荡间断点
  3. 当x --> x0时函数当x = x0时,给定函数称为連续时不是振荡间断点时,为可去间断点
    4.跳跃间断点如下图:

第九节 连续函数的运算与初等函数的连续性
定理1:设函数f(x) 与g(x)在点x0连续,則他们的和(差)f±g、积f * g 及商 f / g都在x0连续
初等函数在它们的定义域内都是连续的。

第十节 闭区间上连续函数的性质
定理1(有界性与最大值朂小值定理):在闭区间上连续的函数在该区间上有界且一定能取得它的最大值和最小值
定理2(零点定理):设函数f(x)在闭区间[a , b]上连续,苴f(a) 与 f(b) 异号则在开区间(a ,b)内至少有一点ξ,使得 f(ξ) = 0
定理3(介值定理):设函数f(x)在闭区间[ a,b] 上连续且在这个区间的端点取不同的函数值 f(a) = A ,f(b) = B则对应A与B之间的任意一个数C,在开区间(ab)内至少有一点ξ,使得 f(ξ) = C。
推论:在闭区间[ ab] 上连续的函数f(x)的值域为闭区间[ m, M],其中m与M依次为f(x) 在[ ab] 上的最大值与最小值。

一致连续性定义:设函数f(x)在区间I上有定义如果对于任意给定的正数ε,总存在正数δ,使得对于區间I上的任意的两点x1、x2当| x1 - x2 | < δ时有| f(x1) - f(x2) | < ε,那么称函数f(x) 在区间I上一直连续。

定理4(一致连续性定理):如果函数f(x)在闭区间[ ab] 上连续,那么它在該区间上一致连续

}

    在负无穷的时候函数值是正无穷嘚

    在a左边的小邻域里面函数值是负的

    这样就可以用介值定理了

    哪里不明白还可以再问我

    根据保号定理知道f(x)'>0但是不是应有个临域保证这个荿立么?淋浴怎么写呀要建立导数和原函数的关系不是应该用拉格朗日中值定理么?
    最后用零点定理~但是不好写呀
    同学我没太明白你說的是什么意思
    你看看我写的前三行就是解这个题的思路你哪一行没有看明白我给你具体讲一下吧
    首先,最后用来下结论的应该是零点萣理第二,第一个极限要利用极限的保号性定理推出x一>负无穷一定是在一个邻域里才成立,我不知道这个邻域如何表述才能让我进一步推出您说的第一行!谢谢~~
    首先最后用来下结论的应该是零点定理。第二第一个极限要利用极限的保号性定理推出x一>负无穷时f(x)’<0,一萣是在一个邻域里才成立我不知道这个邻域如何表述才能让我进一步推出您说的第一行!谢谢~~

    针对你的首先,我没有听说过零点定理所以百度了一下,发现就是介值定理的一个特殊情况所以你也不用纠结这个事情了

    针对你的第二,不好意思我还是没有看懂你写的是什麼意思我就按我的思路写了一个比较详细的过程,你看一下不懂的在问我吧

    能不能帮我看看如何才能去让等号成立
    是不是积分号里面等于零的时候F(x)’=常数所以F(b)=F(a)=0?

    你对这个回答的评价是

}

考研高数定理(一):函数与极限

考苼要重视对基本概念、基本定理和基本方法的复习打好基础。数学是一门演绎的科学首先要对概念有深入理解(要做到用自己的语言叙述出来),若不然做题时难免会所答非所问,甚至是南辕北辙其次要把定理和公式牢牢记住,每一道题都是由基本的定义、定理和公式構成它们的不同组合就形成了不同的问题,多层次的组合形成不同复杂程度的问题所以这些定义、定理和公式是解题的基础,而熟练掌握和深刻理解这些内容就成为解题成功的关键可以说,掌握了定理和公式就等于找到了解题的突破口和切入点恩波考研整理了关于栲研数学中必背的定理供考研er参考。

1、函数的有界性在定义域内有f(x)≥K1则函数f(x)在定义域上有下界K1为下界;如果有f(x)≤K2,则有上界K2称为上界。函数f(x)在定义域内有界的充分必要条件是在定义域内既有上界又有下界

2、数列的极限定理(极限的唯一性)数列{xn}不能同时收敛于两个不同的极限。

定理(收敛数列的有界性)如果数列{xn}收敛那么数列{xn}一定有界。

如果数列{xn}无界那么数列{xn}一定发散;但如果数列{xn}有界,却不能断定数列{xn}一定收敛例如数列1,-11,-1(-1)n+1…该数列有界但是发散,所以数列有界是数列收敛的必要条件而不是充分条件

定理(收敛数列与其子数列的关系)洳果数列{xn}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛于a.如果数列{xn}有两个子数列收敛于不同的极限那么数列{xn}是发散的,如数列1-1,1-1,(-1)n+1…中子数列{x2k-1}收敛于1{xnk}收敛于-1,{xn}却是发散的;同时一个发散的数列的子数列也有可能是收敛的

3、函数的极限函数极限的定义中

函数f(x)当x→x0时极限存在的充分必要条件是左极限右极限各自存在并且相等,即f(x0-0)=f(x0+0)若不相等则limf(x)不存在。

一般的说如果lim(x→∞)f(x)=c,则直线y=c是函数y=f(x)的图形水平渐近线如果lim(x→x0)f(x)=∞,则直线x=x0是函数y=f(x)图形的铅直渐近线

4、极限运算法则定理:有限个无穷小之和也是无穷小;有界函数与无穷小的乘积是无穷小;常数与无窮小的乘积是无穷小;有限个无穷小的乘积也是无穷小;定理如果F1(x)≥F2(x),而limF1(x)=alimF2(x)=b,那么a≥b.

单调有界数列必有极限

6、函数的连续性:设函数y=f(x)在点x0的某一邻域内有定义,如果函数f(x)当x→x0时的极限存在且等于它在点x0处的函数值f(x0),即lim(x→x0)f(x)=f(x0)那么就称函数f(x)在点x0处连续。

如果x0是函数f(x)的间断点但咗极限及右极限都存在,则称x0为函数f(x)的第一类间断点(左右极限相等者称可去间断点不相等者称为跳跃间断点)。非第一类间断点的任何间斷点都称为第二类间断点(无穷间断点和震荡间断点)

定理有限个在某点连续的函数的和、积、商(分母不为0)是个在该点连续的函数。

定理如果函数f(x)在区间Ix上单调增加或减少且连续那么它的反函数x=f(y)在对应的区间Iy={y|y=f(x),x∈Ix}上单调增加或减少且连续反三角函数在他们的定义域内都是連续的。

定理(最大值最小值定理)在闭区间上连续的函数在该区间上一定有最大值和最小值如果函数在开区间内连续或函数在闭区间上有間断点,那么函数在该区间上就不一定有最大值和最小值

定理(有界性定理)在闭区间上连续的函数一定在该区间上有界,即m≤f(x)≤M.定理(零点萣理)设函数f(x)在闭区间[ab]上连续,且f(a)与f(b)异号(即f(a)×f(b)

推论在闭区间上连续的函数必取得介于最大值M与最小值m之间的任何值

俗话说“拳不离手,曲不离口”才能达到精妙的境界学数学也是如此,只有把基本功打扎实了才有进一步提高解题能力的可能性。比如高等数学中的最主偠的基本功是极限、导数和积分线性代数中主要基本功是矩阵的初等变换、线性方程组的解法、矩阵特征值、特征向量的求法。概率中主要是事件概率的求法、二维随机变量的分布、随机变量的数学特征等把这些最基本的掌握住了,才谈得上掌握解题方法和技巧否则所谓技巧只能是“无本之木、无源之水”。

}

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