考研數(shù)學(xué)極限七種運算方法及適用情況
在日常生活或是工作,學(xué)習(xí)中,大家一定都或多或少地接觸過一些數(shù)學(xué)知識,下面是小編為大家收集的有關(guān)考研數(shù)學(xué)極限七種運算方法及適用情況相關(guān)內(nèi)容,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
基礎(chǔ)階段,我們的目標(biāo)是三基本:基本概念、基本定理、基本方法,因此在基礎(chǔ)階段學(xué)習(xí)極限應(yīng)從兩個方面著手,一是極限的定義,二是極限的運算。極限的定義在考試大綱中明確要求是理解,理解的意思并不是會背誦定義內(nèi)容,而是能夠領(lǐng)會定義內(nèi)容背后的所蘊含的含義,正確理解所代表的任意小以及代表的距離。
除定義本身以外,極限的趨近狀態(tài)也要注意區(qū)分,對于函數(shù)來說有六種趨近狀態(tài):各自的含義要非常清楚,而數(shù)列只有一種趨近狀態(tài),雖然沒有指明,但是數(shù)列里邊的隱含之意為。
極限的計算則需要首先掌握考研數(shù)學(xué)要考到的七種基本方法,知道七種方法適用的情況。
第一種是四則運算,此方法大家最為熟悉,但比較容易出錯,需要注意使用四則運算的前提是進(jìn)行運算的函數(shù)極限必須都是存在的;
第二種是等價無窮小替換,這一方法比較受歡迎,而且很多極限計算的問題只需經(jīng)過等價無窮小代換就能得出結(jié)果,不需再使用其他方法,需要注意的是等價無窮小代換前提必須首先是無窮小才可代換,另外只能在乘積因子內(nèi)代換(有些是可以在加減因子中代換的,但是在沒有十足把握的情況下應(yīng)避免使用在加減因子中代換);
第三種是洛必達(dá)法則,適用于及型未定式,在使用的過程中需要注意一下幾點:
1、洛必達(dá)法則必須結(jié)合等價無窮小使用;
2、使用一次整理一次;
3、其他類型未定式需要轉(zhuǎn)化成及型才可以使用洛必達(dá)法則等;
第四種是泰勒展式,這是解決極限問題的利器,在基礎(chǔ)階段不必要求掌握如何使用,只需了解泰勒展式的內(nèi)容即可,具體使用原則會在強化階段給出;
第五種是夾逼定理,主要用于解決含有不等式關(guān)系的極限問題,特別應(yīng)用于個分式之和的數(shù)列極限問題,通過放縮分母來達(dá)到出現(xiàn)不等關(guān)系的目的;
第六種是定積分的定義,與夾逼定理相區(qū)別,夾逼定理解決的問題放縮分母后分子可用一個式子去表示,而定積分的定義可解決夾逼定理不能解決的問題,通過主要的三步:
1、提取
2、湊出
3、極限符號及連加符號改寫為,改寫為,改寫為計算定積分即可解決個分式之和的數(shù)列極限問題;
第七種方法是適用于數(shù)列極限的單調(diào)有界性定理,難點在于如何確定證明方向,一般單調(diào)有界性定理適用于由遞推公式給出的數(shù)列極限問題,因此可采取數(shù)學(xué)歸納法證明有界性,做差的辦法證明單調(diào)性。
以上,從大的框架結(jié)構(gòu)上給出了極限一章極限定義和極限計算的常用方法,希望同學(xué)們對這一章有一個宏觀的把握,但是具體的細(xì)節(jié)掌握還要待進(jìn)一步細(xì)致的學(xué)習(xí)。在復(fù)習(xí)的過程中要多留心多總結(jié)把重要的方法記錄下來,錯題記錄下來方便后續(xù)的自我檢查。
拓展閱讀:
考研數(shù)學(xué)的極限計算的答題技巧
極限的計算可以說是考研數(shù)學(xué)中一個必出的考點,它以怎樣的形式出現(xiàn)還會是很多研友們的困擾。
極限是考研數(shù)學(xué)每年必考的內(nèi)容,在客觀題和主觀題中都有可能會涉及到,平均每年直接考查所占的分值在10分左右,而事實上,由于這一部分內(nèi)容的.基礎(chǔ)性,每年間接考查或與其他章節(jié)結(jié)合出題的比重也很大。極限的計算是核心考點,考題所占比重最大。熟練掌握求解極限的方法是得高分的關(guān)鍵。
常見題型
極限無外乎出這三個題型:求數(shù)列極限、求函數(shù)極限、已知極限求待定參數(shù)。熟練掌握求解極限的方法是的高分地關(guān)鍵,極限的運算法則必須遵從,兩個極限都存在才可以進(jìn)行極限的運算,如果有一個不存在就無法進(jìn)行運算。以下我們就極限的內(nèi)容簡單總結(jié)下。
常用計算方法
極限的計算常用方法:四則運算、洛必達(dá)法則、等價無窮小代換、兩個重要極限、利用泰勒公式求極限、夾逼定理、利用定積分求極限、單調(diào)有界收斂定理、利用連續(xù)性求極限等方法。
四則運算、洛必達(dá)法則、等價無窮小代換、兩個重要極限是常用方法,在基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)中是重點,考生應(yīng)該已經(jīng)非常熟悉,進(jìn)入強化復(fù)習(xí)階段這些內(nèi)容還應(yīng)繼續(xù)練習(xí)達(dá)到熟練的程度;在強化復(fù)習(xí)階段考生會遇到一些較為復(fù)雜的極限計算,此時運用泰勒公式代替洛必達(dá)法則來求極限會簡化計算,熟記一些常見的麥克勞林公式往往可以達(dá)到事半功倍之效;夾逼定理、利用定積分定義常常用來計算某些和式的極限,如果最大的分母和最小的分母相除的極限等于1,則使用夾逼定理進(jìn)行計算,如果最大的分母和最小的分母相除的極限不等于1,則湊成定積分的定義的形式進(jìn)行計算;單調(diào)有界收斂定理可用來證明數(shù)列極限存在,并求遞歸數(shù)列的極限。
與極限計算相關(guān)知識點
1、連續(xù)、間斷點以及間斷點的分類:判斷間斷點類型的基礎(chǔ)是求函數(shù)在間斷點處的左右極限;
2、漸近線,(垂直、水平或斜漸近線);
3、多元函數(shù)積分學(xué),二重極限的討論計算難度較大,?疾樽C明極限不存在。
數(shù)列極限的典型方法
下面我們重點講一下數(shù)列極限的典型方法。求數(shù)列極限可以歸納為以下三種形式。
1、抽象數(shù)列求極限
這類題一般以選擇題的形式出現(xiàn),因此可以通過舉反例來排除。此外,也可以按照定義、基本性質(zhì)及運算法則直接驗證。
2、求具體數(shù)列的極限,可以參考以下幾種方法:
a.利用單調(diào)有界必收斂準(zhǔn)則求數(shù)列極限
首先,用數(shù)學(xué)歸納法或不等式的放縮法判斷數(shù)列的單調(diào)性和有界性,進(jìn)而確定極限存在性;其次,通過遞推關(guān)系中取極限,解方程,從而得到數(shù)列的極限值。
b.利用函數(shù)極限求數(shù)列極限
如果數(shù)列極限能看成某函數(shù)極限的特例,形如,則利用函數(shù)極限和數(shù)列極限的關(guān)系轉(zhuǎn)化為求函數(shù)極限,此時再用洛必達(dá)法則求解。
3、求N項和或項積數(shù)列的極限,主要有以下幾種方法:
a.利用特殊級數(shù)求和法
如果所求的項和式極限中通項可以通過錯位相消或可以轉(zhuǎn)化為極限已知的一些形式,那么通過整理可以直接得出極限結(jié)果。
b.利用冪級數(shù)求和法
若可以找到這個級數(shù)所對應(yīng)的冪級數(shù),則可以利用冪級數(shù)函數(shù)的方法把它所對應(yīng)的和函數(shù)求出,再根據(jù)這個極限的形式代入相應(yīng)的變量求出函數(shù)值。
c.利用定積分定義求極限
若數(shù)列每一項都可以提出一個因子,剩余的項可用一個通項表示,則可以考慮用定積分定義求解數(shù)列極限。
d.利用夾逼定理求極限
若數(shù)列每一項都可以提出一個因子,剩余的項不能用一個通項表示,但是其余項是按遞增或遞減排列的,則可以考慮用夾逼定理求解。
e.求N項數(shù)列的積的極限
一般先取對數(shù)化為項和的形式,然后利用求解項和數(shù)列極限的方法進(jìn)行計算。
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