高數極限的内容中,有兩個非常容易混淆的極限,一個是第一個重要極限,另一個是“0乘以有界量型”的極限,它們到底有多容易混淆呢,看一看它們的一般形式你就會知道了。
兩個容易混淆的極限:lim(x→0)(sinx/x) =1和lim(x→∞) (sinx/x)=0.
這兩個極限,前者是第一個重要極限,後者是一個“0乘以有界量型”的極限。前者等于1,而後者等于0,你瞧求極限的兩個函數,是不是一模一樣的!它們唯一的不同,是前者的x趨于0,而後者的自變量趨于無窮大。這個知識隐含着巨大的信息量。
一、它們告訴我們,函數的自變量趨于不同的點,極限就有可能不同,也有可能相同,但一般是不同的。
二、前者是兩個等階無窮小量的比的極限,結果就等于1. 而後者雖然函數的形式相同,但内涵卻完全不同了。後者是x分之一和sinx的積,而當x趨于無窮時,x分之一是一個無窮小量,但sinx不是,它是一個有界量,在-1到1的閉區間上。
所以這裡面涉及到,等階無窮小量的比等于1;無窮大的倒數是無窮小;有界量的概念;以及0乘以有界量等于0等知識。你必須徹底掌握這些知識,才能真正明确它們的關系和區别,不至于産生混淆的情況。因為在具體問題中,它們往往不是以一般的形式出現的,而是經過易容化妝,來迷惑你的。比如下面這個極限,它就是由上面兩個極限組合而成的,你能看得出來嗎?
例:求lim(x→0) (x^2 sin (1/x))/sinx.
假如看不太清楚的話,我們把它重組一下,就會比較明顯了.
解:原極限=lim(x→0) ((x/sinx)∙(xsin(1/x))
現在可以看作兩個函數積的極限的形式。由于這兩個極限都存在,所以可以化為兩個極限的積的形式。
=lim(x→0) (x/sinx)∙lim(x→0) (xsin(1/x))
注意了,隻有當兩個極限都存在時,才能這樣分解,如果兩個極限都不存在,就不能這樣分解,因為那樣答案出錯的概率是極高的,而方法則肯定是錯的。如果有一個極限存在,一個極限不存在,就說明原極限不存在,這與和差的分拆還是有不同的。現在看得出這兩個極限和上面的兩個極限是一一對應的了嗎?前面的極限對應的前面的極限,即第一個重要極限,而後面的極限對應後面的極限,即“0乘有界量型”的極限。如果還是看不出來,老黃再把它們的形式轉化一下:
=lim(x→0) (sinx/x)∙lim(x→∞) (sinx/x)
前者是兩個等階無窮小的比,可以取它們的倒數,極限不變。後者用x分之一代替x,原來x趨于0,現在x就趨于無窮大。這不就是上面那兩個極限的積了嗎?因此,結果就是0與1的積,還是等于0.
看看這個函數的圖像,還挺好玩的,像不像岩洞裡的石筍!
最後一個問題,如果x趨于無窮,結果會怎樣?那樣的話,極限就不存在,你知道為什麼嗎?
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