当前位置: 首页 > news >正文

两个很重要的极限和夹逼准则

两个重要的极限
第一个:
lim(sinx/x),在x趋向于0的时候,其值为1。

第二个:
lim(1+1/x)^x,在x趋向于正无穷的时候,其值为e。
在这里插入图片描述

夹逼准则
如果函数a(x),b(x),c(x)
满足:
a(x)<=b(x)<=c(x)


x趋向于x0
或者x趋向于无穷大

此时a(x)和c(x)都有极限,并且极限都是A,那么又因为:a(x)<=b(x)<=c(x)
此时推导出b(x)在

x趋向于x0
或者x趋向于无穷大
时的极限也是A。

下面来证明第一个重要的极限:
lim(sinx/x)在x趋向于0的时候,极限值为1。

如图所示:
在这里插入图片描述
上图为四分之一圆,圆的半径为1。
如果角AOB为x,单位为弧度。
sinx=CB
x=弧AB,这里要知道弧长计算公式了,等于半径*扇形的弧度,
tanx=AD/OA=AD,这里的OA=半径=1
由图可以可得:
sinx<=x<=tanx
x<=tanx见下图,而弧AB>AB>sinx是由图显而易见的。
在这里插入图片描述

不等式两边同时除以sinx得到:
1<=x/sinx<=tanx/sinx
也就是:
1<=x/sinx<=1/cosx
这个距离我们的sinx/x的极限还是有一定距离:
我们将等式全部倒数得到:
cosx<=sinx/x<=1

如果我们能够推导出cosx的极限在x趋向于0的时候,是1,那么根据夹逼准则可以推导出:sinx/x,在x趋向于0的时候的极限也是1。

ok,问题转化成了,求cosx的在x->0的极限。

在0到pi/2区间内:
0<=|cosx-1|=1-cosx=2[sin(x/2)]^2

根据上面的图形知道,x在0到pi/2区间,sinx<=x<=tanx
而x/2,则进一步的缩小了区间,此时在0到pi/4区间了,则有sin(x/2)<=x/2<=tan(x/2)
此时:
0<=|cosx-1|=1-cosx=2[sin(x/2)]^2 <=2*(x/2)(x/2)=xx/2
当x趋向0的时候,x*x/2的极限为0
所以从而得到:cosx在x趋向0的时候,极限为1。

cosx<=sinx/x<=1
所以,得到sinx/x在x趋向0的时候,极限为1。

准则二:
单调有界数列必有极限。
证明略。在高等数学,同济大学版中,证明略,只给出了几何解释。

第二个重要的极限
lim(1+1/x)^x,在x趋向于正无穷的时候,其值为e。

证明,分为两步。
如果考虑正整数的情况。

Xn = (1+1/n)^n
1)根据牛顿的二项展开式,我们分别展开Xn和Xn+1的情况,可以得到Xn+1是大于Xn的。说明是单调递增的。
2)然后证明其是有界的
比如将Xn=(1+1/n)^n展开:
在这里插入图片描述
由于1-1/n是小于1的,而(1-1/n)(1-2/n)<1*1
以此类推:
在这里插入图片描述
就小于
在这里插入图片描述

此时说明,数量Xn是有界的,ok,也就说明lim(1+1/x)^x,在x趋向于正无穷的时候,是有极限的,通常用字母e表示。

相关文章:

  • [目录] ASP.Net Core 搭建微服务网站
  • DSP——离散信号的卷积
  • esxi 主机用户功能说明
  • 冲击函数的广义定义——吴大正 郭宝龙
  • Spring实战 读书笔记 1.Spring之旅
  • 信号的分解
  • Python学习教程:给定一个字符串,逐个翻转字符串中的每个单词
  • 相关函数
  • Vue_cli 打包报错
  • 各种数学符号
  • C# 如何异步查询数据库
  • unity崩溃日志目录
  • Java蓝桥杯——排列组合
  • 经典bug集锦
  • javassit(1) 基础概念
  • -------------------- 第二讲-------- 第一节------在此给出链表的基本操作
  • 《Java8实战》-第四章读书笔记(引入流Stream)
  • 2017届校招提前批面试回顾
  • AHK 中 = 和 == 等比较运算符的用法
  • github指令
  • gulp 教程
  • JavaScript 事件——“事件类型”中“HTML5事件”的注意要点
  • Javascript弹出层-初探
  • Java到底能干嘛?
  • Node项目之评分系统(二)- 数据库设计
  • Promise面试题,控制异步流程
  • React+TypeScript入门
  • vue中实现单选
  • 等保2.0 | 几维安全发布等保检测、等保加固专版 加速企业等保合规
  • 理解在java “”i=i++;”所发生的事情
  • 我的面试准备过程--容器(更新中)
  • AI算硅基生命吗,为什么?
  • #100天计划# 2013年9月29日
  • (02)Cartographer源码无死角解析-(03) 新数据运行与地图保存、加载地图启动仅定位模式
  • (20050108)又读《平凡的世界》
  • (k8s中)docker netty OOM问题记录
  • (Redis使用系列) Springboot 使用redis实现接口幂等性拦截 十一
  • (附源码)spring boot儿童教育管理系统 毕业设计 281442
  • (附源码)springboot美食分享系统 毕业设计 612231
  • (十)T检验-第一部分
  • (一) storm的集群安装与配置
  • (正则)提取页面里的img标签
  • .net core webapi Startup 注入ConfigurePrimaryHttpMessageHandler
  • .NET Core 将实体类转换为 SQL(ORM 映射)
  • .NET Core 中的路径问题
  • .net core控制台应用程序初识
  • .Net MVC + EF搭建学生管理系统
  • .net 程序发生了一个不可捕获的异常
  • .NET性能优化(文摘)
  • @AutoConfigurationPackage的使用
  • @javax.ws.rs Webservice注解
  • [20180224]expdp query 写法问题.txt
  • [2021ICPC济南 L] Strange Series (Bell 数 多项式exp)
  • [2023-年度总结]凡是过往,皆为序章
  • [AIGC] Spring Interceptor 拦截器详解