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如何证明极限不存在(精选多篇)

来源:叨叨游戏网

第一篇:证明极限不存在

证明极限不存在

二元函数的极限是高等数学中一个很重要的内容,因为其定义与一元函数极限的定义有所不同,需要定义域上的点趋于定点时必须以任意方式趋近,所以与之对应的证明极限不存在的方法有几种.其中有一种是找一种含参数的方式趋近,代入二元函数,使之变为一元函数求极限.若最后的极限值与参数有关,则说明二重极限不存在.但在证明这类型的题目时,除了选y=k_这种趋近方式外,许多学生不知该如何选择趋近方式.本文给出证明一类常见的有理分式函数极限不存在的一种简单方法.例1证明下列极限不存在:(1)lim(_,y)→(0,0)_4y2_6+y6;(2)lim(_,y)→(0,0)_2y2_2y2+(_y)2.证明一般地,对于(1)选择当(_,y)沿直线y=k_y=k_趋近于(0,0)时,有lim(_,y)→(0,0)_4y2_6+y6=lim_→0k2_6(1+k6)_6=k21+k6.显然它随着k值的不同而改变,故原极限不存在.对于(2)若仍然选择以上的趋近方式,则不能得到证明.实际上,若选择(_,y)沿抛物线y=k_2+_(k≠0)(_,y)→(0,0)趋近于(0,0),则有l..

是因为定义域d={(_,y)|_不等于y}吗,从哪儿入手呢,请高手指点

沿着两条直线y=2_

y=2_趋于(0,0)时

极限分别为3和1/3不相等

极限存在的定义要求延任何过(0,0)直线求极限时极限都相等

所以极限不存在

lim(_和y)趋向于无穷大(_^25y^2)/(_^2+3y^2)

证明该极限不存在

lim(_^25y^2)/(_^2+3y^2)

=lim(_^2+3y^2)/(_^2+3y^2)8y^2/(_^2+3y^2)

=1lim8/

因为不知道_、y的大校

所以lim(_和y)趋向于无穷大(_^25y^2)/(_^2+3y^2)

极限不存在

如图用定义证明极限不存在~谢谢!!

反证法

若存在实数l,使limsin(1/_)=l,

取ε=1/2,

在_=0点的任意小的邻域_内,总存在整数n,

①记_1(n)=1/(2nπ+π/2)∈_,有sin=1,

②记_2(n)=1/(2nππ/2)∈_,有sin=1,

使|sinl|1/3,

和|sinl|1/3,

同时成立。

即|1l|1/2,|1l|1/2,同时成立。

这与|1l|+|1l|≥|(1l)(1l)|=2发生矛盾。

所以,使limsin(1/_)=l成立的实数l不存在。

第二篇:如何证明极限不存在

如何证明极限不存在

反证法

若存在实数l,使limsin(1/_)=l,

取ε=1/2,

在_=0点的任意小的邻域_内,总存在整数n,

①记_1(n)=1/(2nπ+π/2)∈_,有sin=1,

②记_2(n)=1/(2nππ/2)∈_,有sin=1,

使|sinl|1/3,

和|sinl|1/3,

同时成立。

即|1l|1/2,|1l|1/2,同时成立。

这与|1l|+|1l|≥|(1l)(1l)|=2发生矛盾。

所以,使limsin(1/_)=l成立的实数l不存在。

反证法:

一个数列{an}极限存在,另一个数列{bn}极限不存在

假设两数列之和{cn}的极限存在,那么bn=cnan极限也存在(两个数列和的极限等于两个数列极限的和)

矛盾

所以原命题成立

令y=_,lim(_,y)趋于(0,0)_y/_+y

=lim(_趋于0)_^2/(2_)=0

令y=_^2_,lim(_,y)趋于(0,0)_y/_+y

=lim(_趋于0)_^3_^2/_^2=1

两种情况极限值不同,故原极限不存在

2答案:首先需要二项式定理:

(a+b)^n=∑c(i=0Ci=n1)n1ia^(n1i)_b^i(式二)

则,当n=n1+1时:

式二两端同乘(a+b)

_(a+b)=_(a+b)

=(a+b)^(n1+1)=∑c(i=0?Ci=(n1+1))(n1+1)ia^((n1+1)i)_b^i(据乘法分配律)

因此二项式定理(即式一成立)

下面用二项式定理计算这一极限:

(1+1/n)^n(式一)

用二项式展开得:

(1+1/n)^n=1^n+(n/1)(1/n)+_(1/n)^2+_(1/n)^3+…+_(1/n)^(n2)+_(1/n)^(n1)+_(1/n)^n

由于二项展开式系数项的分子乘积的最高次项与(1/n)的次数相同,而系数为1,因此,最高次项与(1/n)的相应次方刚好相约,得1,低次项与1/n的相应次方相约后,分子剩下常数,而分母总余下n的若干次方,当n+∞,得0。因此总的结果是当n+∞,二项展开式系数项的各项分子乘积与(1/n)的相应项的次方相约,得1。余下分母。于是式一化为:

(1+1/n)^n=1+1+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+1/6!+…+1/n!(式二)

当n+∞时,你可以用计算机,或笔计算此值。这一数值定义为e。

第三篇:证明二重极限不存在

证明二重极限不存在

如何判断二重极限(即二元函数极限)不存在,是二元函数这一节的难点,在这里笔者对这一问题不打算做详细的讨论,只是略谈一下在判断二重极限不存在时,一个值得注意的问题。由二重极限的定义知,要讨论lim_→_0y→y0f(_,y)不存在,通常的方法是:找几条通过(或趋于)定点(_0,y0)的特殊曲线,如果动点(_,y)沿这些曲线趋于(_0,y0)时,f(_,y)趋于不同的值,则可判定二重极限lim_→_0y→y0f(_,y)不存在,这一方法一般人都能掌握,但是在找一些特殊曲线时,是有一定技巧的,不过不管找哪条曲线,这条曲线一定要经过(_0,y0),并且定点是这条曲线的非孤立点,这一点很容易疏忽大意,特别是为图方便,对于型如lim_→_0y→y0f(_,y)g(_,y)的极限,在判断其不存在时,不少人找的曲线是f(_,y)g(_,y)=0,这样做就很容易出错。例如,容易知道lim_→0y→0_+y_2+y2=0,但是若沿曲线_2y(_2+y2)=0→(0,0)时,所得的结论就不同(这时f(_,y)→1)。为什么会出现这种情况呢仔细分析一下就不难得到答案

若用沿曲线,(,y)一g(,y)=0趋近于(,y0)来讨论,一0g,y。。可能会出现错误,只有证明了(,)不是孤立点后才不会出错。o13a167XXXX3878(2014)0l__0l02__02如何判断二重极限(即二元函数极限)不存在。是二元函数这一节的难点,在这里笔者对这一问题不打算做详细的讨论。只是略谈一下在判断二重极限不存在时。一个值得注意的问题。由二重极限的定义知,要讨论limf(_,y)不存在,通常_―’10y―’y0的方法是:找几条通过(或趋于)定点(_o,yo)的特殊曲线,如果动点(_,y)沿这些曲线趋于(_o,y。)时,f(_,y)趋于不同的值,则可判定二重极限limf(_,y)不存在,这一方i―’10r’y0法一般人都能掌握,但是在找一些特殊曲线时,是有一定技巧的,不过不管找哪条曲线,这条曲线一定要经过(_o,y。),并且定点是这条曲线的非孤立点,这一点很容易疏忽大意,特别是为图方便,对于型如2的极限,在判卜’iog_,yy―?y0断其不存在时,不少人找的曲线是f(_,y)一g(_,y):0,这样做就很容易出错。

当沿曲线y=_+_^2趋于(00)时,极限为lim(_^2+_^3)/_^2=1;

当沿直线y=_趋于(00)时,极限为lim_^2/2_=0。故极限不存在。

_y+_^2+y^2

f(_,y)=――――――――

_+y

它的累次极限存在:

_y+_^2+y^2

limlim――――――――=1

y0_0_+y

_y+_^2+y^2

limlim――――――――=1

_0y0_+y

当沿斜率不同的直线y=m_,(_,y)(0,0)时,易证极限不同,所以它的二重极限不存在。

第四篇:极限不存在的证明

不如何证明极限不存在

一、归结原则

原理:设f在u0(_0;')内有定义,limf(_)存在的充要条件是:对任何含于

__0

u(_0;)且以_0为极限的数列_n极限limf(_n)都存在且相等。

n

例如:证明极限limsin

_0

1_

不存在

12n

证:设_n

1n

,_n

(n1,2,),则显然有

_n0,_n0(n),si由归结原则即得结论。

00,si11(n)_n_n

二、左右极限法

原理:判断当__0时的极限,只要考察左、右极限,如果两者相等,则极限存在,否则极限不存在。例如:证明f(_)arctan(因为limarctan(

_0

1_

当_

0

时的极限不存在。

1_)

1_

)

_=0,limarctan(

_0

,limarctan(

_0

1_

)limarctan(

_0

1_

),

所以当_0时,arctan(

1_

)的极限不存在。

三、证明_时的极限不存在

原理:判断当_

时的极限,只要考察_与_时的极限,如果两者

相等,则极限存在,否则极限不存在。例如:证明f(_)e_在_

_

时的极限不存在

_

_

____

因为lime0,lime;因此,limelime

_

所以当_

四、柯西准则

时,e_的极限不存在。

0'

原理:设f在u(_0;)内有定义,limf(_)存在的充要条件是:任给

__0

0

,存

在正数(),使得对任何_,_u0(_0;),使得f(_)f(_)0。 例如:在方法一的例题中,取01,对任何0,设正数n

_1

n,_1

n1,令

2即证。

五、定义法

原理:设函数f(_)在一个形如(a,)的区间中有定义,对任何ar,如果存在

00,使对任何_0都存在_0_,使得f(_0)a0,则f(_)在_

_时没有极限。 例如:证明limcos_不存在

设函数f(_)cos_,f(_)在(0,)中有定义,对任何ar,不妨设a取0120,,于是对任何0,取00 反证法(利用极限定义) 数学归纳法

第五篇:极限证明

极限证明

1.设f(_)在(,)上无穷次可微,且f(_)(_n)(n),求证当kn1时,_, limf(k)(_)0. _

2.设f(_)0sinntdt,求证:当n为奇数时,f(_)是以2为周期的周期函数;当n为

偶数时f(_)是一线性函数与一以2为周期的周期函数之和. _

f(n)(_)0.{_n}3.设f(_)在(,)上无穷次可微;f(0)f(0)0_lim求证:n1,

n,0_n_n1,使f(n)(_n)0.

sin(f(_))1.求证limf(_)存在. 4.设f(_)在(a,)上连续,且_lim_

5.设a0,_12a,_n12_n,n1,2,证明权限limn_n存在并求极限值。

6.设_n0,n1,2,.证明:若lim_n1_,则lim_n_. n_nn

7.用肯定语气叙述:lim_f_.

8.a11,an11,求证:ai有极限存在。 an1

t_9.设函数f定义在a,b上,如果对每点_a,b,极限limft存在且有限(当_a或b时,

为单侧极限)。证明:函数f在a,b上有界。

10.设limnana,证明:lima12a2nana. n2n2

11.叙述数列an发散的定义,并证明数列cosn发散。

12.证明:若

af_d_收敛且lim_f_,则0.

11an收敛。,n1,2,.求证:22an1an13.a0,b0.a1a,a2b,an22

14.证明公式k11k2ncn,其中c是与n无关的常数,limnn0.

15.设f_在[a,)上可微且有界。证明存在一个数列_n[a,),使得limn_n且limnf'_n0.

16.设fu具有连续的导函数,且limuf'ua0,d_,y|_2y2r2,_,y0

r0.

1证明:limufu;2求irf'_2y2d_dy;3求limr2

r

17.设f_于[a,)可导,且f'_c0c为常数,证明:

1lim_f_;2f_于[a,)必有最小值。

18.设limnana,limnbnb,其中b0,用n语言证明lim

ana.

nbbn

sn_19.设函数列sn_的每一项sn_都在_0连续,u是以_0为中心的某个开区间,

在u_0内闭一致收敛于s_,又limnsn_0,证明:lims_.

__0

20.叙述并证明lim_f_存在且有限的充分必要条件柯西收敛原理

a

23.设

f(_)= 0. 证明_limf(_)d_收敛,且f(_)在a,上一致连续,

24.设a10,an1=an+,证明=1 nan25.设f_在a的某领域内有定义且有界,对于充分小的h,mh与mh分别表示f_在

ah,ah上的上、下确界,又设hn是一趋于0的递减数列,证明:

1)limnmhn与limnmhn都存在;

2)limn0mhlimnmhn,limn0mhlimnmhn;

3)f_在_a处连续的充要条件是llimnmhnimnmhn26设_n满足:|_n1_n||qn||_n_n1|,|qn|r1|,证明_n收敛。

27.设ana,用定义证明:limnana

28.设_10,_n1

31_n

,(n1,2,),证明lim_n存在并求出来。

n3_n

29.用“语言”证明lim30.设f(_)

(_2)(_1)

0

_1_3

_2

,数列_n由如下递推公式定义:_01,_n1f(_n),(n0,_1

n

1,2,),求证:lim_n2。

31.设fn(_)cos_cos2_cosn_,求证:

(a)对任意自然数n,方程fn(_)1在[0,/3)内有且仅有一个正根;

(b)设_n[0,1/3)是fn(_)1的根,则lim_n/3。

n

32.设函数f(t)在(a,b)连续,若有数列_na,yna(_n,yn(a,b))使

limf(_n)a(n)及limf(yn)b(n),则对a,b之间的任意数,

可找到数列_na,使得limf(zn)

33.设函数f在[a,b]上连续,且

f0,记fvnf(avn),n

e_p{

ba

,试证明:n

1b

lnf(_)d_}(n)并利用上述等式证明下aba

2

2

ln(12rcos_r2)d_2lnr(r1)

f(b)f(a)

k

ba

34.设f‘(0)k,试证明lim

a0b0

35.设f(_)连续,(_)0f(_t)dt,且lim

_0

论'(_)在_0处的连续性。

f(_)

,求'(_),并讨a(常数)

36. 给出riemann积分af(_)d_的定义,并确定实数s的范围使下列极限收敛

i1

lim()s。 nni0n

_322

,_y02

37.定义函数f__y2. 证明f_在0,0处连续但不可微。

0,_y0

n1

38.设f是0,上有界连续函数,并设r1,r2,是任意给定的无穷正实数列,试证存在无穷正实数列_1,_2,,使得:limnf_nrnf_n0.

39.设函数f_在_0连续,且lim_0

f2_f_a,求证:f'0存在且等于a.

1n

40.无穷数列an,bn满足limnana,limnbnb,证明:limaibn1iab.

nni1

41.设f是0,上具有二阶连续导数的正函数,且f'_0,f''有界,则limtf't0

42.用分析定义证明limt1

_31

_292

43.证明下列各题

1设an0,1,n1,2,,试证明级数2nann1ann收敛;

n1

2设an为单调递减的正项数列,级数n2014an收敛,试证明limn2014an0;

n

n1

3设f_在_0附近有定义,试证明权限lim_0f_存在的充要条件是:对任何趋于0的数列_n,yn都有limnf_nfyn0.

144.设an为单调递减数列的正项数列,级数anln1an0收敛,试证明limnnn1

a1。 45.设an0,n=1,2, ana0,(n),证 limn

n

46.设f为上实值函数,且f(1)=1,f(_)=〔1(内容来源好 范文网),+〕

limf(_)存在且小于1+。

_+4

,证明_1)2

_2+f(_)

47.已知数列{an}收敛于a,且

aaasn,用定义证明{sn}也收敛于a

48.若f_在0,上可微,lim

n

f(_)

0,求证0,内存在一个单

__

调数列{n},使得limn且limf(n)0

n

_esin_cos_,_0

49.设f_2,确定常数a,b,c,使得f''_在,处处存在。

a_b_c,_0

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