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更新与结构调整
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\usepackage[colorlinks,linkcolor=black,urlcolor=blue]{hyperref}
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% 超链接
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\author{Didnelpsun}
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\title{极限练习题}
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\title{极限}
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\date{}
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\begin{document}
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\maketitle
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@@ -485,11 +485,43 @@ $=\lim\limits_{x\to 0}\dfrac{(1-a)x-\left(\dfrac{1}{2}+b\right)x^2+o(x^2)}{x^2}=
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$1-a=0;-\left(\dfrac{1}{2}+b\right)=2$\medskip
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$\therefore a=1;b=-\dfrac{5}{2}$
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$\therefore a=1;b=-\dfrac{5}{2}$。
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\subsection{极限存在性}
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一般会给出带有参数的例子,并给定一个点指明在该点极限存在,求参数。
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若该点极限存在,则该点两侧的极限都相等。\medskip
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\textbf{例题:}设函数$f(x)=\left\{\begin{array}{lcl}
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\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x+a}, & & x>0 \\
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\dfrac{\sin x}{\ln(1+3x)}, & & x<0
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\end{array}
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\right.$在$x=0$处极限存在,则$a$,$b$分别为。
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解:首先根据极限在$x=0$存在,且极限的唯一性。分段函数在0两侧的极限值必然相等。
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$\because\lim\limits_{x\to 0^-}\dfrac{\sin x}{\ln(1+3x)}=\lim\limits_{x\to 0^-}\dfrac{\sin x}{3x}=\dfrac{1}{3}=\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x+a}$。
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\medskip
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又$\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x+a}$的分母的$e^x$当$x\to 0^+$时$e^x\to 1$,假如$a\neq-1$,则$e^x+a\neq 0$,则为一个常数。
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从而提取常数因子:$\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x+a}=\dfrac{1}{1+a}\lim\limits_{x\to 0^+}\sin x(b\cos x-1)$,这时候$\sin x$是趋向0的,而$b\cos x-1$无论其中的$b$为何值都是趋向一个常数或0,这时候他们的乘积必然为无穷小,从而无法等于$\dfrac{1}{3}$这个常数。
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$\therefore a=-1$,从而让极限式子变为一个商的形式:\medskip
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$\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x+a}$\medskip
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$=\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{e^x-1}$\medskip
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$=\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x(b\cos x-1)}{x}$\medskip
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$=\lim\limits_{x\to 0^+}b\cos x-1$\medskip
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$=b-1=\dfrac{1}{3}$\medskip
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$\therefore a=-1,b=\dfrac{4}{3}$。
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\subsection{极限唯一性}
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\documentclass[UTF8, 12pt]{ctexart}
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% UTF8编码,ctexart现实中文
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\usepackage{color}
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% 使用颜色
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\usepackage{geometry}
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\setcounter{tocdepth}{4}
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\setcounter{secnumdepth}{4}
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% 设置四级目录与标题
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% 默认页边距为1英尺与1.25英尺
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% 首行缩进2个中文字符
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\renewcommand{\baselinestretch}{1.5}
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% 1.5倍行距
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\usepackage{amssymb}
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% 因为所以
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\usepackage{amsmath}
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% 数学公式
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\author{Didnelpsun}
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\title{连续与间断}
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\date{}
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\begin{document}
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\maketitle
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\pagestyle{empty}
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\thispagestyle{empty}
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\tableofcontents
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\thispagestyle{empty}
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\newpage
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\pagestyle{plain}
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\setcounter{page}{1}
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\section{连续}
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连续则极限值等于函数值。
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\subsection{求连续区间}
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若要考察一个函数的连续区间,必须要了解函数的所有部分,一般会给出分段函数,所以要了解分段函数的每段函数的性质。\medskip
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\textbf{例题:}$f(x)=\lim\limits_{n\to\infty}\dfrac{x+x^2e^{nx}}{1+e^{nx}}$,求函数连续区间。\medskip
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注意到函数的形式为一个极限值,其极限趋向的变量为$n$($n\to\infty$指$n\to+\infty$)。
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\subsection{已知连续区间求参数}
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一般会给出带有参数的分段函数,要计算参数就必须了解连续区间与函数之间的关系。
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\textbf{例题:}$f(x)=\left\{\begin{array}{lcl}
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6, & & x\leqslant 0 \\
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\dfrac{e^{ax^3}-1}{x-\arcsin x}, & & x>0
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\end{array}
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\right.$,$g(x)=\left\{\begin{array}{lcl}
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\dfrac{3\sin(x-1)}{x-1}, & & x<1 \\
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e^{bx}+1, & & x\geqslant 1
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\end{array}
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\right.$,\smallskip \\ 若$f(x)+g(x)$在$R$上连续,则求$a,b$。
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解:已知$f(x)+g(x)$在$R$上连续,但是不能判断$f(x)$与$g(x)$的连续性。
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所以分开讨论。
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对于$f(x)$因为左侧为常数函数,所以若是$f(x)$连续,则必然:\medskip
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$\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{e^{ax^3}-1}{x-\arcsin x}=6$\medskip
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$\therefore\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{e^{ax^3}-1}{x-\arcsin x}$\medskip
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$=\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{ax^3}{x-\arcsin x}$\medskip
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$\text{令}t=\arcsin x\Rightarrow=\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{a\sin^3t}{\sin t-t}$
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$=a\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{t^3}{\sin t-t}$\medskip
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$=a\lim\limits_{x\to 0^+}\dfrac{3t^2}{\cos t-1}=-6a=6$。\medskip
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$\therefore a=-1$时$f(x)$在$R$上连续。\medskip
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对于$g(x)$,当$x<1$时,$\lim\limits_{x\to 1^-}\dfrac{3\sin(x-1)}{x-1}=\lim\limits_{t\to 0^-}\dfrac{3\sin t}{t}=3$。\medskip
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$\therefore\lim\limits_{x\to 1^+}e^{bx}+1=e^b+1=3$。\medskip
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$\therefore b=\ln 2$时$g(x)$在$R$上连续。\medskip
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$\therefore a=-1,b=\ln 2$时$f(x)+g(x)$在$R$上连续。而$a\neq -1$时$f(x)+g(x)$在$x=0$时不连续,$b\neq\ln 2$时$f(x)+g(x)$在$x=1$时不连续。
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\section{间断}
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\subsection{求间断点}
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\subsection{已知间断点求参数}
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这种题目已知间断点,而未知式子中的参数,只用将间断点代入式子并利用极限计算间断点的类型就可以了。
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\textbf{例题:}$f(x)=\dfrac{e^x-b}{(x-a)(x-b)}$有无穷间断点$x=e$,可去间断点$x=1$,求$ab$的值。
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已知有两个间断点$x=a,x=b$,其中无穷间断点指极限值为无穷的点,可去间断点表示极限值存在且两侧相等,但是与函数值不相等的点。
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已经给出两个间断点的值为$x=1$和$x=e$,所以$ab$必然对应其中一个,但是不清楚到底谁是谁。
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当$a=1,b=e$时,$f(x)=\dfrac{e^x-e}{(x-1)(x-e)}$。\medskip
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当$x\to 1$时,$\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{e^x-e}{(x-1)(x-e)}$$=\dfrac{1}{1-e}\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{e^x-e}{x-1}$$=\dfrac{e}{1-e}\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{e^{x-1}-1}{x-1}$$=\dfrac{e}{1-e}\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{x-1}{x-1}$$=\dfrac{e}{1-e}$。\medskip
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$\therefore x=1$为可去间断点。\medskip
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当$x\to e$时,$\lim\limits_{x\to e}\dfrac{e^x-e}{(x-1)(x-e)}$$=\dfrac{1}{e-1}\lim\limits_{x\to e}\dfrac{e^x-e}{x-e}$$=\dfrac{e}{e-1}\lim\limits_{x\to e}\dfrac{e^{x-1}-1}{x-e}$\medskip$=\dfrac{e}{e-1}\lim\limits_{x\to e}\dfrac{x-1}{x-e}$$=\dfrac{e(e-1)}{e-1}\lim\limits_{x\to e}\dfrac{1}{x-e}=\infty$。\medskip
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$\therefore x=e$为无穷间断点。\medskip
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当$a=e,b=1$时,$f(x)=\dfrac{e^x-1}{(x-e)(x-1)}$。\medskip
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而作为分子的$e^x-1$必然为一个常数,当式子趋向$1$或$e$的时候分母两个不等式中的一个不等式必然为一个常数,从而另一个不等式则变为了无穷小,所以$\lim\limits_{x\to 1}f(x)=\lim\limits_{x\to e}f(x)=\infty$。
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$\therefore a=1,b=e$。
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\end{document}
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@@ -1074,7 +1074,7 @@ $\lim\limits_{x\to 0}f(x)=\lim\limits_{x\to 0}\ln\vert x\vert\cdot\sin x=\lim\li
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\subsubsection{连续函数四则运算的连续性}
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若两个函数在某点连续,则这两个函数的和差积商在该点都连续。
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若两个函数在某点连续,则这两个函数的和差积商在该点都连续。但是如果两个在某点不连续的函数,其和差积商在某点的连续性都是不一定的,所以反过来,如果一个函数的和差积商是在某点连续的,不能说明这个组成的多个函数在该点是连续的。
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\subsubsection{反函数的连续性}
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@@ -1,4 +1,4 @@
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\documentclass[UTF8]{ctexart}
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\documentclass[UTF8, 12pt]{ctexart}
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% UTF8编码,ctexart现实中文
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\usepackage{color}
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% 使用颜色
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