吴晓丽
(江苏省常州市建东职业技术学院)
极限的定义及两个重要极限是高等数学极限一章中的重要内容,从表面上看,两个重要的极限解决了某些类型的极限的求法,但是这两个重要极限是高度抽象的,它们的意义不容忽视。由于大部分书都将两个重要极限的应用作为重点来讲, 但我们也不能忽视对两个极限本身的证明。 作为学生思维方法的拓展,这两个极限本身的证明就意义重大。 对第二个重要极限的证明,前人也有许多的研究,本文就第二个重要的极限的证明,给出了自己的方法。
对第二个重要极限的证明大部分书中采用的方法不外乎两种,一是列出数值表观察其变化趋势法;二是采用牛顿二项式定理展开,用单调有界来证明。 当然也有其他的证明方法,如导数定义法、无穷小量法、洛必达法则法等。大一学生刚刚从高中进入大学,初等数学的印象还在,用初等数学的方法证明,学生会更好地理解这个极限。 下面我们采用初等数学的方法——构造函数的方法来证明此极限。
首先不用证明给出下列几个定理。
定理1:(单调有界原理)单调有界数列必有极限。
定理2:(夹逼准则)若x∈N(x^0,δ)(其中δ 为某个正常数)时,有
下面用函数构造法证明:
故有g(x)>0 即f'(x)>0
故数列{an}={(1+)n}是单调递增数列,又a1=2≤an=(1+)n
即数列{an}=(1+)n}单调递增有界,故(1+)n存在且(1+)n=e,从而极限(1+)x=e。
令y=-x,x→-∞,y→+∞
[1]甄海燕.两个重要极限的一种证明方法[J].高师理科学刊,2013(02).
[2]葛亚平,张海燕,陈文亚.应用数学[M].1 版.北京:高等教育出版社,2014.