劉佳樂
(浙江海洋大學 數(shù)學系,浙江 舟山 316022)
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逆用四則運算法則求極限
劉佳樂
(浙江海洋大學數(shù)學系,浙江舟山316022)
摘要:通過對浙江大學為代表的幾所大學近幾年數(shù)學分析考研試題的研究,總結出試卷中一類特殊求極限題目的做法——利用傳統(tǒng)四則運算法則,從其結論出發(fā),反推并求數(shù)列極限.
關鍵詞:極限;四則運算
極限作為高等數(shù)學中的一部分,它是解決微積分等一系列重要數(shù)學問題的前提,因此如何求極限成為一大基本問題.本文主要利用極限四則運算法則的逆向思維并結合一些其他方法,來解決考研試題中的一些中等偏上難度的題目,在給出它之前我們先回顧一下數(shù)列的四則運算法則.
定理若{an}與{bn}為收斂數(shù)列,則也都是收斂數(shù)列,且有
應用請看下例
通過對以上的定理及其應用,我們不難發(fā)現(xiàn),如果要求的極限可以通過兩個數(shù)列的四則運算得到,并且這兩個數(shù)列極限都存在,那么我們就能輕易求出那個極限.
然而有些數(shù)列極限直接求不太容易,而我們又發(fā)現(xiàn)他跟某個極限存在的數(shù)列作四則運算法則后所得到的新數(shù)列的極限非常好求,對于這類題目,我們的做法就是逆著用極限四則運算法則,下面給出它具體的內容.
推論1若數(shù)列{xn}極限存在,且數(shù)列極限也存在,則數(shù)列{yn}極限存在,且
證明因為數(shù)列{xn}極限存在,而zn=xn+yn,由四則運算法則知數(shù)列{yn}極限存在,且,證畢!
對于減法,乘法和除法亦可類似定義,在此就不一一贅述了.
對以上兩題的解題思路做個小小的歸納,主要分三步:
1.觀察求極限式子,利用平常所積累的一些等價無窮小構造一個極限為0的式子.
2.利用歸結原則,將函數(shù)極限歸結為數(shù)列極限,再對上面極限為0的式子用ε-N語言敘述,將其變?yōu)椴坏仁剑缓笤賰啥诉M行連加求和來得到我們要求的極限式子.
3.運用一些其他求極限的法則,例如夾逼定理等來處理求和后的極限,最后逆用極限四則運算法則求出所要求的極限.(對此還不熟悉的同學可以試著做下面小試牛刀第2題)
細心的同學一定發(fā)現(xiàn)了,對于例2這類連乘求極限,我們的做法通常是利用對數(shù)來處理,將其化為累加求和來求極限,于是就變成了例1這種類型的題目了.
為了更好地理解以上題目的思路,來方便同學們解題,我們將其推廣,做到更一般化.
當我們在做一些考研真題的時候,我們往往會碰到一些比較難的題目,而我們能想到的辦法往往是有限的,當我們這些辦法不足以解決問題時,如果再以此法一味的往下鉆,則必然會進入死胡同,相反,如果我們在好好揣摩一下我們想到的幾種可能的辦法,逆向思維,從反面入手,也許會有著意想不到的收獲.
參考文獻:
〔1〕錢吉林.數(shù)學分析題解題粹(第二版)[M].武漢:崇文書局,2011.11.
〔2〕裴禮文.數(shù)學分析中的典型問題與方法(第二版)[M].-高等教育出版社,2006.
收稿日期:2015-10-16
中圖分類號:O211.4
文獻標識碼:A
文章編號:1673-260X(2016)03-0005-02