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关于求解极限的若干思考

2021-05-07林丽琼任立英

大学数学 2021年2期

周 燕, 林丽琼, 任立英

(福州大学 数学与计算机科学学院,福州350108)

1 引 言

众所周知,无穷小等价替换极大简化了一些极限的求解[1],但在具体应用过程中,细节的错误经常会出现.比如应用无穷小等价替换计算极限时,要求在x0的某个去心邻域里没有零点,很多人在做题过程中往往忽略这一点.

例如错误做法:

二元函数极限的判别与求解方法众多[2-3],其中应用极坐标计算二元函数的极限是常用的一种方法,但应用时有诸多复杂的限制[4-5],本文针对一类特殊函数给出了便于计算应用的若干结论.

2 主要结果

类似地有

证法同引理1

(i) 在E中,β(x)与β1(x)的零点相同,记E1={x∈E|β(x)=0}={x∈E|β1(x)=0};

(ii) 对任意ε>0,存在0<δ2≤δ1, 当0<|x-x0|<δ2,且x∉E1时,有

证令

由引理1得

同样,由引理2可得如下类似结论:

定理2设β(x)与β1(x)为x→x0时的无穷小,在x0的任一去心邻域,β(x),β1(x)均有零点,γ(x)在x0的某去心邻域内有定义,若存在x0的某个去心邻域E={x|0<|x-x0|<δ1}满足:

(i) 在E中,β(x)与β1(x)的零点相同,记E1={x∈E|β(x)=0}={x∈E|β1(x)=0};

(ii) 对任意ε>0,存在0<δ2≤δ1, 当0<|x-x0|<δ2,且x∉E1时,有

大家知道应用无穷小等价替换计算极限时,要求在x0的某个去心邻域里等价替换的函数没有零点,而定理1则把无穷小等价替换的结论进行了推广,它说明在求解极限时,分子若应用无穷小等价替换时,允许x0任意去心邻域函数都有零点,只要满足两个无穷小在x0的某个邻域内零点相同,并且不考虑零点的时候,表达形式满足通常等价的情况,也即非零点x在充分靠近x0时满足

则计算极限时是可以将β(x)与β1(x)进行替换的.

经常碰到的题目忽略了等价替换的条件,利用等价替换得到的结果都是正确……

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