)x.=会++2会(会市*2+2) =*Z*22号(当时). 41 二、利用已知极限 要点(以极限1im(1+x)左=e为例进行说明) 1)f(x)>0,limf(x)=6>0,limg(x)=c. 则imf(x)(x)=b. (因为limf(x))=lim()=emsh)=eb=b) 2)若1imf(x)=0,limg(x)=+o∞,limf(x)g(x)=a, 一 则lim(1+f(x))=e°. (因为im(1+f(x)=im[(1+f代z)向]ae暴》e) ☆例1.3.3求极限 1)一(5八(a≥0,6≥0).(菌安电子科技大学) 2)已知a1,a2,…,an>0(n≥2),且 八:)-[@+ai+]求).(华东师花大学) x◆0 解1)因n→∞时, 6 故 ·36·
=1+-门座4 =e2ha+ab)=en√历=√ab 2)limf(x)=Wa1a2…an. 提示 只要注意到工-→0时1na,(i=1,2…,m),其 余与1)完全类似. 例1.3.4证明 1)若数列xn(n=1,2,…)收敛,且xn>0, 则lim√1x2…xn=lim.; 2)若x.>0(n=1,2,…)且1im乙1存在,则 m江=一.(江西师范大学) 证1)利用例1.2.1的已知极限及连续性, lim=lime( =enh马++a)=emh。=elm) =limx%… 一 2)利用刚得的结果 五=(( 经爱(向 在例1.2.11中我们看到以Euler常数命名的经典极限 im(1+壳+…+-lnn)=C存在.下面两例介绍如何用Euler ·37
常数求极限. ☆例1.35求-(++2*…+2)} 解 原式=m[(+分++动)(1+++月 lim[(In 2n+C+a2;)-(In n+C+a) (C为Euler常数,a2m,an→0,当n→∞时) lim In 2+a2-a)=In 2. 例1.3.6试借助Stirling公式 n!=√2xnn"e+,0≤0.≤1 来求极限 解 -可 e"-(1+2+…+片) =√nn!e-(+分++) (n+1) √2xnea (+e √2元 elzn-C+a (1+ →√2πe1+c)(当n+oo时) (其中C为Euler常数). ·38·
三、利用变量替换求极限 要点为了将未知的极限化简,或转化为已知的极限,可根据 极限式的特点,适当引人新变量,以替换原有的变量,使原来的极 限过程,转化为新的极限过程 ☆例1.3.7若limx.=a,limy.=b,试证 im以+%1+…+业=ab.(中国科学院) 月一*火 解令xn=a+an,yn=b+Bn,则n→∞时,am,Bn→0.于是 x1yn+x2ya-1+…+xmy1 之 =(a+a1)(b+β)+(a+a2)(b+Bn-1)+…+(a+an)(b+B) =ab+a8+B,+…+且+b1+a2+…+a 个 +1β。+a2A.-1+…+aB1 n (1) 据例1.2.1,n→∞时第二、三项趋向零.现证第四项极限亦为零, 事实上,因a.→0(当n→∞时),故{an}有界,即3M>0,使得 |an|≤M(Hn∈N).故 0< a1An+a2Bn-1十…+a月 ≤MA+A-l++1B0. 从而(1)式以ab为极限 注1)本例亦可使用例1.2.1的2)中的方法证明. 2)本例的变换具有一般性,常常用这种变换,可将一般情况 归结为特殊情况.如本例原来是已知limx.=a,lim y=b,求证 m+,+x=b.变换后,归结为已知ma,=0,imR,= 1+0 n 0求证imA.+…+a8=0. ·39·
四、两边夹法则 要点当极限不易直接求出时,可考虑将求极限的变量,作适 当的放大和缩小,使放大、缩小所得的新变量,易于求极限,且二者 的极限值相同.则原极限存在,且等于此公共值, ☆例13.8 求四:[]([是]表示不大于是的最大整数 解是-1<[]≤(xt0时), 由此当x>0时, 1-x<x[是]1, 当x<0时, 1-x>z[2]≥1, 故 吗x[]=1. 例1.3.9已知a:>0(i=1,2,…,n),试计算 m[(会)户+(公a)户].(湘潭大¥) 解 记a=min{a1,a2,…,an},A=maxa1,a2,…,an}, 则(A)方+(a)≤(∑a)户+(∑a)户≤(4)归+ (na),当p→+∞时,左、右两端有相同极限A+a',故原极 限存在,等于A+a1. 在连加或连乘的极限里,可通过各项(或各因子)的放大缩小, 来获得所需的不等式 ☆例1.3.10求极限limx.,设 1),=13(2:(东北师范大学) 24……(2n)】 (+1)2 2)xm= 二√肩(国外赛题) 1 ·40·