如何判断一个函数是否存在极限,是否连续,是否可导,是否可微?
极限的概念是整个微积分的基础,需要深刻地理解,由极限的概念才能引出连续、导数、积分等概念。极限的概念首先是从数列的极限引出的。对于任意小的正数E,如果存在自然数M,使所有N》M时,|A(N)-A|都小于E,则数列的极限为A。极限不是相等,而是无限接近。而函数的极限是指在X0的一个临域内(不包含X0这一点),如果对于任意小的正数E,都存在正数Q,使所有(X0-Q,X0+Q)内的点,都满足|F(X)-A|《E,则F(X)在X0点的极限为A。很多求极限的题目都可以用极限的定义直接求出。
函数只要其图像有一段连续就可导,可微应该是全图像连续才可以,连续就需要看定义域(如果在高中的话定义域连续函数一般都连续),极限要求连续,它要看函数的值域,函数的值域必须有一端是有意义的,即不能是无穷,且在这端定义域应该是无穷,这样在这端函数才有极限。
当分母等于零时,就不能将趋向值直接代入分母,可以通过下面几个小方法解决:
第一:因式分解,通过约分使分母不会为零。
第二:若分母出现根号,可以配一个因子使根号去除。
第三:以上我所说的解法都是在趋向值是一个固定值的时候进行的,如果趋向于无穷,分子分母可以同时除以自变量的最高次方。(通常会用到这个定理:无穷大的倒数为无穷小)
扩展资料:
一个实变量函数是可导函数,若其在定义域中每一点导数存在。如果f是在x0处可导的函数,则f一定在x0处连续,特别地,任何可导函数一定在其定义域内每一点都连续。反过来并不一定。事实上,存在一个在其定义域上处处连续函数,但处处不可导。
若ƒ在X0点可微,则ƒ在该点必连续。特别的,所有可微函数在其定义域内任一点必连续。逆命题则不成立:一个连续函数未必可微。比如,一个有折点、尖点或垂直切线的函数可能是连续的,但在异常点不可微。
如果一个函数的所有偏导数在某点的邻域内存在且连续,那么该函数在该点可微,而且是classC。(这是可微的一个充分不必要条件)形式上,一个多元实值函数f:R→R在点x0处可微。
参考资料来源:百度百科——函数极限
极限的概念是整个微积分的基础,需要深刻地理解,由极限的概念才能引出连续、导数、积分等概念。极限的概念首先是从数列的极限引出的。对于任意小的正数E,如果存在自然数M,使所有N》M时,|A(N)-A|都小于E,则数列的极限为A。极限不是相等,而是无限接近。而函数的极限是指在X0的一个临域内(不包含X0这一点),如果对于任意小的正数E,都存在正数Q,使所有(X0-Q,X0+Q)内的点,都满足|F(X)-A|《E,则F(X)在X0点的极限为A。很多求极限的题目都可以用极限的定义直接求出。
例如F(X)=(X^2-3X+2)/(X-2), X=2不在函数定义域内,但对于任何X不等于2,F(X)=X-1,因此在X无限接近2,但不等于2时,F(X)无限接近1,因此F(X)在2处的极限为1。
连续的概念。如果函数在X0的极限存在,函数在X0有定义,而且极限值等于函数值,则称F(X)在X0点连续。以上的三个条件缺一不可。
在上例中,F(X)在X=2时极限存在,但在X=2这一点没有定义,所以函数在X=2不连续;
如果我们定义F(2)=1,补上“缺口”,则函数在X=2变成连续的;
如果我们定义F(2)=3,虽然函数在X=2时,极限值和函数值都存在,但不相等,那么函数在X=2还是不连续。
由连续又引出了左极限、右极限和左连续、右连续的概念。函数值等于左极限为左连续,函数值等于右极限为右连续。如果函数在X0点左右极限都存在,且都等于函数值,则函数在X=X0时连续。这个定义是解决分段函数连续问题的最重要的、几乎是唯一的方法。
如果函数在某个区间内每一点都连续,在区间的左右端点分别左右连续(对闭区间而言),则称函数在这个区间上连续。
导数的概念。导数是函数的变化率,直观地看是指切线的斜率。略有不同的是,切线可以平行于Y轴,此时斜率为无穷大,因此导数不存在,但切线存在。
导数的求法也是一个极限的求法。对于X=X0,在X0附近另找一点X1,求X0与X1连线的斜率。当X1无限靠近X0,但不与X0重合时,这两点连线的斜率,就是F(X)在X=X0处的导数。关于导数的题目多数可用导数的定义直接解决。教科书中给出了所有基本函数的导数公式,如果自己能用导数的定义都推导一遍,理解和记忆会更深刻。其中对数的导数公式推导中用到了重要极限:limx-->0 (1+x)^(1/x)=e。
导数同样分为左导数和右导数。导数存在的条件是:F(X)在X=X0连续,左右导数存在且相等。这个定义是解决分段函数可导问题的最重要的、几乎是唯一的方法。
如果函数在某个区间内每一点都可导,在区间的左右端点分别左右导数存在(对闭区间而言),则称函数在这个区间上可导。
复合函数的导数,例如f[u(x)],是集合A中的自变量x,产生微小变化dx,引起集合B中对应数u的微小变化du,u的变化又引起集合C中的对应数f(u)的变化,则复合函数的导函数f’[u(x)]=df(u)/dx=df(u)/du * du/dx=f’(u)*u‘(x)
导数在生活中的例子最常见的是距离与时间的关系。物体在极其微小的时间内,移动了极其微小的距离,二者的比值就是物体在这一刻的速度。对于自由落体运动,下落距离S=1/2gt^2,则物体在时间t0的速度为V(t0)=[S(t0+a)-S(t0)]/a, 当a趋近于0时的值,等于gt0; 而速度随时间的增加而增加,变化的比率g称为加速度。加速度是距离对时间的二阶导数。
从直观上看,可导意味着光滑的、没有尖角,因为在尖角处左右导数不相等。有笑话说一位教授对学生抱怨道:“这饭馆让人怎么吃饭?你看这碗口,处处不可导!”
积分的概念。从面积上理解,积分就是积少成多,把无限个面积趋近于0的线条,累积在一起,就成为大于0的面积。我们可以把一块图形分割为狭长的长方形(长方形的高度都取函数在左端或右端的函数值),分别计算各个长方形的面积再加总,可近似地得出图形的面积。当我们把长方形的宽度设定得越来越窄,计算结果就越来越精确,与图形实际面积的差距越来越小。如果函数的积分存在,则长方形宽度趋近于0时,求出的长方形面积总和的极限存在,且等于图形的实际面积。这里又是一个极限的概念。
如果函数存在不连续的点,但在该点左右极限都存在,函数仍是可积的。只要间断点的个数是有限的,则它们代表的线条面积总和为0,不影响计算结果。
在广义积分中,允许函数在无限区间内积分,或某些点的函数值趋向无穷大,只要积分的极限存在,函数都是可积的。
严格地说,我们只会计算长方形的面积。从我们介绍的积分的求法看,我们实际上是把求面积化为了数列求和的问题,即求数列的前N项和S(N),在N趋近于无穷大时的极限。很多时候,求积分和求无限数列的和是可以相互转换的。当我们深刻地理解了积分的定义和熟练地掌握了积分公式之后,我们同样可用它来解决相当棘手的数列求和问题。
例如:求LIM Na正无穷大时,1/N*[1+1/(1+1/N)+1/(1+2/N)+。。。+1/(1+(N-1)/N)+1/2]的值。
看似无从下手,可当我们把它转化为一连串的小长方形的面积之后,不禁会恍然大悟:这不是F(X)=1/X在[1,2]上的积分吗?从而轻松得出结果为ln2。
除了基本的积分公式外,换元法和分步法是常用的积分方法。换元积分法的实质是把原函数化为形式简单的复合函数;分步积分法的要领是:在∫udv=uv-∫vdu中,函数u微分后应该变简单(比如次数降低),而函数v积分后不会变得更复杂。
可导必连续,连续极限必存在,反之不真。
A(N)-A|都小于E,则数)^(1/x)=e。
导数同样引起集合B中对应数u的微小变化du,u的变化又引起集合C中的对应数f(u)的变化,则复合函数的导函数f’[u(x)]=df(u)/dx=df(u)/du * 可用它来解决相当次数降低),而函数v分后不会变得更复杂。
有一点我敢肯定,那就是可微一定可导
答:且这个极限还要等于该点的函数值。总结:函数连续,就一定存在极限,但是极限存在不一定连续。函数极限和连续的关系:有极限不一定连续,但是连续一定有极限。一个函数连续必须有两个条件:一个是在此处有定义,另外一个是在此区间内要有极限。因此说函数有极限是函数连续的必要不充分条件 ...
答:函数极限存在的条件:1、单调有界准则。函数在某一点极限存在的充要条件是函数左极限和右极限在某点都存在且相等。如果左右极限不相同、或者不存在。则函数在该点极限不存在。即从左趋向于所求点时的极限值和从右趋向于所求点的极限值相等。2、夹逼准则,如能找到比目标版数列或者函数权大而有极限的...
答:如何判断函数极限是否存在如下:判断极限存在,直接将该点的x代入表达式,只要没有无穷大出现,而是一个具体的数值,极限就存在。如果是无穷大比上0,或一个具体的数,极限也存在。也可以用数学归纳法或不等式的放缩法判断数列的单调性和有界性,进而确定极限存在性。其次,通过递推关系中取极限,解方程...
答:要判断函数极限是否存在,可以使用以下方法:代入法:将自变量逐渐趋近于某个值,然后观察函数在该值附近的取值情况。如果函数在这个过程中逐渐接近一个特定的值,那么这个特定值就是函数的极限。等价无穷小量法:当自变量趋近于某个值时,如果函数和一个已知的无穷小量具有相同的阶数,那么这个已知的无穷小...
答:极限是数学中的分支——微积分的基础概念,广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。极限不存在的情况有三种,极限为无穷,很好理解,明显与极限存在定义相违;左右极限不相等,例如分段函数;没有确定的函数值,例如lim(sinx)从0到无穷。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量...
答:5、零型,零型是函数极限中的一种特殊情况。当自变量趋于某一特定值时,函数的值无限逼近于零。6、无限趋于零型,无限趋近于零的数不是一个数,它只是一种趋势,我们通常用来表达这个是无限小,并不代表他是一个数。函数的重要性:1、提高代码的复用性。函数可以封装一段逻辑,以便在不同的地方...
答:对于一些特殊的函数,如分段函数、三角函数等,需要采用特定的方法来判断其极限是否存在。例如,对于分段函数,需要分别计算其在分段点左右两侧的极限,再判断左右两侧的极限是否相等。需要注意的是,在判断函数极限是否存在时,需要熟练掌握极限的定义、性质和计算方法,同时还需要对函数的定义域、连续性、可导...
答:5. **振荡趋近:** 在某一点附近,函数值在正负之间来回振荡,没有收敛到一个特定的值。6. **发散到多个值:** 在某一点附近,函数的值同时趋近于多个不同的值,没有确定的极限。这些情况可能会导致函数在某点的极限不存在,而在不同的情况下,可能需要不同的方法来分析和判断。
答:判断极限是否存在的方法是:分别考虑左右极限。极限存在的充分必要条件是左右极限都存在且相等。用数学表达式表示为:极限不存在的条件:1、当左极限与右极限其中之一不存在或者两个都不存在;2、左极限与右极限都存在,但是不相等。
答:判断一个函数在某一点的极限存在 1、存在左右极限且左极限等于右极限 2、有导函数,且导函数在该点连续 注意:函数在该点是否有定义,是否连续,这与该函数在该点是否有极限是无关的