〔關(guān)鍵詞〕 數(shù)學(xué)教學(xué);極限;解答;方法
〔中圖分類號(hào)〕 G633.6 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2012)14—0086—02
極限作為一種數(shù)學(xué)思想,其發(fā)展經(jīng)歷了思想萌芽、理論發(fā)展和理論完善這三個(gè)過(guò)程,它的形成為人類認(rèn)識(shí)無(wú)限提供了強(qiáng)有力的工具,是近現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一種重要思想方法.極限在高中數(shù)學(xué)里已有所涉及,是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一,而求解極限是學(xué)習(xí)極限問(wèn)題的基礎(chǔ),因此掌握求解極限的各種方法顯得非常重要.本文就極限的各種求解方法進(jìn)行了總結(jié)和分析.
1. 幾種常用的極限求解方法
(1)利用四則運(yùn)算法則求極限
對(duì)和、差、積、商形式的函數(shù)求極限,經(jīng)常使用四則運(yùn)算法則:
(an±bn)=an±bn;(an×bn )=an×bn;=(bn≠0).
但在使用此法則時(shí),往往需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行恒等變形(常見(jiàn)的變形有:約分、通分、分式的分解、分子和分母有理化、三角函數(shù)的恒等變換等).
(2)利用等價(jià)無(wú)窮小求極限
等價(jià)量代換是求解極限問(wèn)題常用方法之一,解題時(shí)要注意使用無(wú)窮小量進(jìn)行替換.在具體求極限過(guò)程中,要遵循以下等價(jià)無(wú)窮小替換原則:對(duì)函數(shù)的因子可進(jìn)行等價(jià)無(wú)窮小替換,該因子首先必須是無(wú)窮小量.下面列出幾個(gè)常用的無(wú)窮小量等價(jià)替換:
當(dāng)x→0時(shí),sinx~x;tanx~x;1-cosx~x2;ex-1~x;ln(1+x)~x;-1~x
(3)利用兩個(gè)重要極限求極限
兩個(gè)重要極限分別是①=1;②(1+)x=e.
其中第一個(gè)重要極限=1可理解為==1,第二個(gè)極限(1+)x=e可以理解為
(1+)y=e或者(1+y)=e.這兩個(gè)重要極限是求極限的一種重要手段,要根據(jù)題目中給出的條件靈活選擇適當(dāng)?shù)男问?,使運(yùn)算更加簡(jiǎn)潔.
(4)利用洛比達(dá)法則求極限
假設(shè)當(dāng)自變量x趨近于某一定值(或無(wú)窮大)時(shí),函數(shù)f(x)和ɡ(x)滿足:
i) f(x)和ɡ(x)的極限都是0或都是無(wú)窮大
ii) f(x)和ɡ(x)都可導(dǎo),且ɡ(x)導(dǎo)數(shù)不為0
iii) 存在(或是無(wú)窮大)
則極限也一定存在,且有=,此稱為洛必達(dá)法則.
洛必達(dá)法則是處理()型或()型的未定式極限的重要方法,在具體求解中,如果利用洛必達(dá)法則處理的結(jié)果還是()型或()型的,則可繼續(xù)利用洛必達(dá)法則去化簡(jiǎn),直到化為最簡(jiǎn)為止.
(5) 利用函數(shù)的連續(xù)性求極限
由函數(shù)f(x)在x0點(diǎn)連續(xù)的定義知f(x)=f(x0),由于初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)處處連續(xù),所以求初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)任意點(diǎn)處的極限值,實(shí)質(zhì)上就是求函數(shù)在該點(diǎn)處的函數(shù)值,因此利用函數(shù)的連續(xù)性求極限就是代入f(x)=f(x0)進(jìn)行計(jì)算.
2. 幾種特殊的極限求解方法
(1)變“無(wú)限多個(gè)”為“有限多個(gè)”求極限
利用極限的四則運(yùn)算法則求極限,不僅要求每個(gè)函數(shù)的極限存在,而且只能是有限多個(gè)函數(shù)的和、差、積.若是求“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)極限,用恒等變換將“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)的和、差、積變?yōu)椤坝邢薅鄠€(gè)”函數(shù)的和、差、積后,再利用四則運(yùn)算法則求出極限.
例1 求(1+a+a2+a3+……+an)(0 分析: 本題為“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)之和的極限,它們構(gòu)成等比數(shù)列,用等比數(shù)列求和公式便可將“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)之和變?yōu)椤坝邢薅鄠€(gè)”函數(shù),再用四則運(yùn)算法則便可求得結(jié)果.