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极限是高等数学中最基本、最重要的内容,在高等数学的多数重要概念和方法;如函数的连续性、导数、微分、积分以及级数等无一不是以极限为基础引入的,可以说没有极限就没有高等数学。所以人们说极限是高等数学中最基础,是初等数学升入高等数学的台阶。
在高职院校,高等数学是被当做学校专业课的基础和工具课程来开设的,因此在高等数学教学中极限的求法有种特别重要的地位和作用。本文专门讨论高职高等数学课程中遇到的极限的几种常见求法以及各种求法中的具体求解过程中应该注意事项。
直接代入法是求极限的最基本的方法。这里所说的代入法是指用极限的定义,直接把x的趋向的值x0代入极限式中,求出极限即可。代入法实际上就是对极限定义的直接运用。例如显然代入法简单易学,但它只适用于较简单的极限的运算,对于型等常见未定式极限,只用代入法求不出极限。
消公共因子法常用于”型未定式极限,它的解题思路是消除公共因子(一般是零因子),如:
对于分子分母都是多项式的“型未定式极限,常用x的最高次幂同除分子分母的方法能较容易求出极限。如本方法适用于x→∞的极限。
在高职阶段的高等数学中,当 x→0时常见以下几个等价无穷小量在极限求解过程中,无穷小量之间互相代换之后能起到很好的效果。
如由以上例题可见,用无穷小量之间等价代换之后,很多极限的计算变得简单,但用这个方法时一定要注意仅当 x→0时才能用,且两个无穷小量之间相互加减运算时,一般不能进行等价代换。如
罗必达法则是利用导数求极限的方法,它的表达式为
如用罗必达法则求极限对“型极限有效外,对型极限也可以通过简单转化成“之后也可以计算。
(注意在这里用罗必达法则两次)。
用罗必达法则求极限时,可以不管还是 x→∞,只要满足存在,且 F ′(x)≠0,函数F (x ),Φ(x)在x0处可以要可微,甚至x0处不连续,只要型未定式极限都可以用罗必达法则来求极限。并且在一道题内可以应用多次使用该法则。
求极限方法很多,且各有长处。从总体上看,具体求极限时,如果不是型的未定式极限,用代入法求即可;如果是型未定式极限,用罗必达法则为首选方法;对于“0 ⋅∞ ”或“ ∞-∞”型的未定式极限先把它化成“型之后用罗必达法则计算;对于或类似的极限用重要极限为较好。需要说明的是罗
必达法则相对简单,所以是首选方法,但它也不是万能的,对于个别
型极限的计算中也有困难。
总之,根据具体题型灵活交叉运用上述各种求极限的方法是求极限的最好途径。
[1]邹豪思 冯尚 主编 《高等数学》内蒙古大学出版社2008年7月
[2]傅英定 钟守铭 主编 《高等数学》电子科技大学出版社2007年2月