第2节 函数极限
主要内容:函数极限的定义及函数极限的性质
教学目的及要求:理解函数极限的定义,了解函数极限的性质.
教学重点:函数极限的定义
教学难点:函数极限的性质
教学方法及手段:以讲授为主,使用电子教案
教学时间:100分钟
时间分配:
1. 开始部分 (10分钟)
2. 讲授课程 (70分钟)
3. 课堂讨论 (10分钟)
4. 内容小结 (10分钟)
教学过程:
一、函数极限的定义
1.自变量趋于有限值时函数的极限
定义1
,![]()
,当
时,恒有
,则称
趋于
时,
以
(常数)为极限。记为:
,或
(
)
注:(1)定义中
的刻画
与常数
的接近程度,
刻画
与
的接近程度;
是任意给定的,
一般是随
而确定,但不唯一.
(2)定义中
的表示
与
距离小于
,而
表示
,因此
表示
.所以当
时,
有没有极限与
在点
是否有定义并无关系.
定义2 若
从
左(右)侧,即
趋于
时,
以
为极限,即:
,
,当
(
) 时,有:
,则称
为
时,
的左(右)极限,记:
或
(
或
)。
定理1
![]()
![]()
2.自变量趋于无穷大时函数的极限
引例:研究
时函数
的变化情况。
见图(略)
直观可见:
无限增大时,
无限地接近于常数1。也即:无限增大时,![]()
可以任意小。
对
,要
,
,即:当
时,
成立。
故称
趋于无穷大时,
以常数1为极限。
定义3
,
,当
时,有
,则称
趋于无穷大时,
以常数
为极限。记:
或
。
注
1.
刻划
与
的接近程度,
刻划
充分大的程度;
2.
时的情况:
情形,![]()
。
情形,![]()
。
3.极限不存在的例:
无穷无极限,
振荡无极限。
例如:
,
。
例
![]()
证
,要
,![]()
![]()
![]()
![]()
,
取
,
故:对
,
,当
时,有
,![]()
。
几何意义:
设:
,
见图:(略)
由图可见:对
,不论二直线
形成的带形区域多么狭窄,总
,当
时,所有对应点
都落在此带形区域内。
二、函数极限的性质
定理2(函数极限的唯一性) 若
存在,那么这极限唯一.
定理3 (函数极限的局部有界性)若
,那么存在常数
和
,使得当
时,有
.
定理4 (函数极限的局部保号性)若
,且
(
),则 ![]()
,当![]()
时,
(
).
定理5 若
,且
(
),则
(
).
三、小结与提问:
数列
与函数
:研究
及
时其变化规律
数列与函数极限:极限思想、精确定义、几何意义
收敛数列的性质:有界性、唯一性、子数列的收敛性.