数学分析函数极限概念ppt课件.ppt

1 函数极限概念,一、x趋于时的函数极限,二、x趋于x0 时的函数极限,三、单侧极限,在本章,我们将讨论函数极限的基本,联系,它们之间的纽带就是归结原理.,函数极限与数列极限之间有着密切的,概念和重要性质.作为数列极限的推广,返回,一、x趋于时的函数极限,极限.,f (x)当 x 趋于 时以A为,也无限地接近A,我们就称,无限远离原点时,函数f (x),上,当 x 沿着 x 轴的正向,记为,或者,定数, 若对于任意正数 存在 使得,任意给定,存在,任意给定,存在,注 数列可视为定义在正整数集上的函数. 请大家,所以(由定义1),例1 证明,与不同点.,比较数列极限定义与函数极限定义之间的相同点,例2,这就是说,定义2,或,记为,定义3,存在 当,或,证 对于任意正数,这就是说,所以结论成立.,证 对于任意正数 , 可取,从定义1、2 、3 不难得到:,定理 3.1,则由定理 3.1，,的充要条件是：,例如,二、x趋于x0 时的函数极限,设函数 f (x) 在点 x0 的某空心邻域 内有定义.,定义4,为极限的定义.,下面我们直接给出函数 f (x) 时以常数 A,或者,时, 使,分析,因,只要 式就能成立, 故取 即可.,证,这就证明了,这就证明了,证,有,注 在例5、例6中, 我们将所考虑的式子适当放大,不是“最佳”的, 但这不影响我们解题的有效性.,其目的就是为了更简洁地求出 , 或许所求出的 ,显然有,即,故,同理可证:,证 因为,则,这就证明了所需的结论.,在上面例题中, 需要注意以下几点：,好的问题.,数都可以充当这个角色.,有时为了方便,需要让 小于某个正数. 一旦对这,为贵”.,当然也能满足要求. 所以我们有时戏称 “ 以小,样的 能找到相应的 , 那么比它大的 , 这个 ,平面上以 y =A为中心线, 宽为 的窄带,可以找到,使得曲线段,4. 函数极限的几何意义如图,对于坐标,落在窄带内.,三、单侧极限,x 既可以从 x0,但在某些时,为常数. 若对于任意正数 ,在定义区间的端点和分段函数的分界点等.,候,我们仅需(仅能)在 x0的某一侧来考虑, 比如函数,右极限与左极限统称为单侧极限, 为了方便起见，,极限,记作,有时记,所以,由定义3.4和定义3.5，我们不难得到：,定理 3.1,不存在.,作为本节的结束,我们来介绍两个特殊的函数极限.,例9 证明狄利克雷函数,证,处处无极限.,满足,这就证明了结论.,则,证,因为在 (0, 1) 中分母小于 N 的有理数至多只有,个 , 故可设这些有理数为,这就是说，除了这 n 个点外 , 其他点的函数值都,对以上两种情形都有,这就证明了,小于 . 所以,我们已经知道，狄利克雷函数在每点都无极限.能,注 有兴趣的同学可以证明：,复习思考题,否构造一个函数，它仅在 处有极限.,在前面一节中引进的六种类型的函数,2 函数极限的性质,二、范例,质与证明，只要相应作一些修改即可.,并证明这些性质，至于其它类型的性,极限，它们都有类似于数列极限的一些,返回,定理3.2 ( 惟一性 ),证 不妨设 以及,由极限的定义，对于任意的正数,(1),(2) 式均成立，所以,(1) 式与,一的.,(2),定理 3.3（局部有界性）,证,由此得,有界.,这就证明了 在某个空心邻域 上有界.,注：,试与数列极限的有界性定理（定理 2.3）作一,(2) 有界函数不一定存在极限；,说明定理中 “局部” 这两个字是关键性的.,比较；,定理3.4（局部保号性）若,则对任何正数,由此证得,定理 3.5（保不等式性）,证,时, 有,定理 3.6（迫敛性）,证 因为,再由定理的条件，又得,在点 x0 的极限也存在,并有,这些定理的证明类似于数列极限中的相应定理, 这,就可以知道这些定理是显然的.,里将证明留给读者. 在下一节学过归结原则之后,二、范例,例1,例 2,因此由迫敛性得,时, 有,所以,例4,特别又有,复习思考题,