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【摘 要】极限是高等数学中一个非常重要的概念,是区别高等数学和初等数学的显著标志。而如何计算极限是高等数学教学的重点和难点,同时也是考研高数中的一个重要考点。本文通过以近几年考研高数试题为例,探讨了考研高数中经常出现的几种求极限的方法。
【关键词】高等数学;极限.
中图分类号:G42 文献标识码:A
极限是高等数学的基本概念之一,是高等数学中各种概念(如:连续性、导数、微分、定积分、无穷级数等)和相应计算方法能够建立和应用的基础,是区别高等数学和初等数学的显著标志。而如何计算极限是高等数学教学的重点和难点,同时也是考研高数中的一个重
要考点。本文主要以近几年考研高数试题为例,分析和总结了考研高数中经常出现的几种求极限的方法。
利用极限的性质求极限
有关收敛数列的性质包括:极限的唯一性、收敛数列的保号性、收敛数列的有界性以及收敛数列与其子数列间的关系。这些收敛数列的性质在求极限是非常有用。
例1:(2003年考研(数1)) 设 , 为非负数列,且 , , ,则________.
A.对任意的 有 成立; B.极限 不存在;
C.对任意的 有 成立; D.极限 不存在.
解:令 ,由于 ,由极限的保号性可知当 足够大时, ,从而 有定义。若 存在,则 存在,这与已知条件矛盾。因此, 不存在。故选D。另外,A,B,C可以举出反例。
评注:此题考察极限的定义、极限的性质。
利用两个重要极限公式求极限
两个重要极限包括: , 。我们不但要熟悉这两个重要极限的基本内容,而且要掌握这两个基本极限公式的等价情形以及能够灵活运用。
例2:(2005年考研(数3)) ________.
解:
评注:此题考察重要极限公式 的灵活运用。
例3:(2002年考研(数3))设常数 ,则 ________.
解:
=
评注:此题考察重要极限公式 的灵活运用。
利用等价无穷小量代换求极限
等价无穷小代换在计算极限时起着非常重要的作用。充分利用等价无穷小代换能大大简化求极限的过程,而且能够更准确地得到结果。
例4:(2009年考研(数3)) ________.
解:
评注:此题考察常见无穷小量的等价代换。
利用罗比达法则求极限
罗比达法则是以导数为工具计算未定式 、 型极限的有效方法。对于其它未定式 、 、 、 、 型极限的计算,首先将它们通过恒等变形转化成未定式 型或者 型,然后利用罗比达法则来计算。
例5:(2000年考研(数2)) ________.
解: =
评注:此题考察 型未定式极限的计算。值得注意的是在使用罗比达法则时往往与等价无穷小量代换、重要极限等结合使用,这样可以简化极限的计算。
例6:(2011年考研(数2)) ________.
解: ,
由于 ,
所以
评注:此题考察 型未定式极限的计算。在计算此类极限时先用换底公式或者取对数,把其变成值 型或者 型,然后再利用罗比达法则来计算。
利用夹逼准则求极限
夹逼准则是极限存在的重要准则,是计算求和数列极限很有利的工具。
例7:(2008年考研(数4))设 ,计算 .
解: = .
由于 且 ,
所以由夹逼准则可得 = .
利用定积分定义求极限
利用定积分定义在求某些 项积和式的极限时,先将和式表示成连续函数 在区间 上的积和式,然后再取极限,其极限就是 在
上的定积分:
.
例8:(2012年考研(数2)) _______.
解:原式= = .
评注:此题考察利用定积分的定义来计算极限。
【参考文献】
[1]同济大学数学系编. 高等数学(第六版)上下册[M],北京:高等教育出版社,2007.
[2]李元正、李永乐、范培华,考研数学复习全书[M],中国政法大学出版社,2013.
[3]黄先开、曹显兵,考研历届数学真题题型解析[M],中国人民大学出版社,2013.