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期数 0509 SXG3 012
学科:理科数学 年级:高三 编稿老师:毕 伟
审稿老师:杨志勇
预 习 篇
[同步教学信息]
预习篇九 函数的极限
【教材阅读提示】
(1)当f(x)=a且时,我们说当时,f(x)的极限存在,且极限为a,记作.
(2)当且时,我们说f(x)在处有极限,且极限为a,记作 ,需要说明的是,函数f(x)在处有极限,与f(x)在处是否有定义无关.
【基础知识精讲】
一、知识结构
二、重要内容提示
1.当时,函数f(x)的极限
当自变量x取正值并且无限增大时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就称当x趋向于正无穷大时,f(x)的极限是a, 记作f(x)= a,同样地,当自变量x取负值并其绝对值无限增大时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就称当x趋向于负无穷大时,f(x)的极限是a,记作f(x)=a.
当且仅当f(x)=a且f(x)=a,称当时,f(x)的极限是a,记作f(x)=a.
2.当时,函数f(x)的极限
当自变量x无限趋近于常数时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就称当x趋近于时,f(x)的极限是a,记作f(x)=a.
当自变量x从常数的左侧无限趋近于时,函数f(x)无限趋近于常数a,就称f(x)在处存在左极限a,记作f(x)=a,同样地,当x从的右侧无限趋近于时,函数f(x)无限趋近于常数a,就称f(x)在处存在右极限a,记作f(x)=a.
关系:f(x)=af(x)=f(x)=a.
注意:f(x)=a,是由f(x)=a且f(x)=a定义的. 而上述关系并非是f(x)=a的定义,只是一种等价条件,事实上的方式,不止是与这两种,而可以是任何一种,本质是“无限趋近”.
说明:(1)f(x)无限趋近于常数a,是指| f(x)-a|无限趋向于0,即| f(x)-a|可以任意小,并且保持任意小.
(2)函数f(x)当时的极限与数列极限的异同.
数列中的项可以看作是n的函数,即,因此,极限也可看作是一种特殊的函数的极限,即.
f(x)和f(x)是两个单向极限,它们与数列的极限很相似,所不同的是,前者x在无限趋近于+或-的过程中一般是连续变化的,后者是n取正整数不连续地无限趋近于+的.
(3)双侧极限和单侧极限
f(x)=a是双侧极限,的意义是x可以从大于和小于两个方向无限趋近于. 但,因为函数f(x)的极限是a仅与f(x)在点附近的函数值的变化趋势有关,而与f(x)在点处的值无关. 一方面,f(x)可以在点处无定义,另一方面,即使f(x)在点处有定义,f(x)也不一定等于.
f(x)=a和f(x)=a都是单侧极限,的意义是x只从小于的方向无限趋近于,的意义是x只从大于的方向无限趋近于,但都有,其理由与f(x)=a中一样.
【典型例题解析】
例1 求下列极限:
解:
.
例2 已知作出函数f(x)的图象,并讨论是否存在.
解:函数图象如图所示,
∵,
,
∴=1.
例3 判断下列命题的真假:
(1)若,则.
(2)若不存在,则也不存在.
(3)若f(x)在处无定义,则不存在.
(4)若不存在,则f(x)在处无定义.
(5)若存在,则与要么同时存在,要么同时不存在.
解:(1)假命题
反例:在x=0处极限均为0,但f(0)=0,g(0)=1,事实上f(x)或g(x)在处甚至可能无定义.
(2)假命题
反例:f(x)=(-1)=-1, f(x)=1=1, 不存在,但.
∴=1.
(3)假命题
事实上,(2)中的即是很好的反例.
(4)假命题
反例:由(2)的反例中可知不存在,但f(0)=0.
(5)假命题
反例:,显然有,且,但不存在,=0.
例4 当a, b取何值时,存在,其值为多少?
解:x=0是此分段函数的分界点,而存在的充要条件是f(x)与f(x)都存在并且相等,∴f(x)=,f(x)=,
∴当b=2,a取任意常数时,f(x)存在,其值为2.
【强化训练】
同步落实[※级]
一、选择题
1.函数f(x)在处的左、右极限相等是f(x)在处极限存在的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.的值是( )
A.4 B.-4 C.0 D.不存在
二、填空题
3.设m, n均为正整数,则当m<n时,________,当m= n时,________.
4.设且存在,则a=______.
同步检测[※※级]
一、选择题
1.设,若存在,则常数b的值是( )
A.0 B.1 C.-1 D.e
2.下列结论中正确的是( )
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则.
A.(1)(2) B.(2)(3)
C.(3)(4) D.(1)(4)
3.设函数,以下叙述正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
4.已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
5.=________.
6.=________.
三、解答题
7.讨论下列函数当和时的极限.
参考答案
同步落实[※级]
一、1.C 2.C
二、3.0,1 4.2
同步检测[※※级]
一、1.B 2.D 3.C 4.B
二、5.5 6.4
三、7.解:(1)当时,;当时,,故时,f(x)没有极限.
(2)当时,;当时,,故当时,f(x)没有极限.
(3)当时,;当时,,故当时,f(x)有极限,极限为0.
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