(三)证明极限不存在常用的方法
方法一左右极限不等
左极限不等于右极限,这个主要指的是某点处的极限不存在。一类是分段函数会有显然的极限不存在现象,一类是正负无穷大时的极限通过变量替换取倒数转化为0点处的左右极限,也就是x取正负无穷大时的极限不等转化为x取0+,0-时的极限,可以好好体会。
对应习题:例1.3
这个题目有两个关键点
1.把自变量不趋于0和无穷的极限,通过变量代换转化为趋于0和无穷时的极限,我们在趋于0和无穷的情况下有很多结论,并且在熟悉的情况下出错概率会减小。
2.关于函数增长快慢比较,这个位于同济课本135,lnx,x^a,e^cx(c为常数且大于0),其中指数函数增长最快,幂函数其次,对数函数最后。这个实际上在高中时我记得考得还比较多,可以去高中教材查阅一下,体会下他们的增长趋势。不过,我猜测大多数人应该会,那就节约时间吧
方法二适当的抓取子数列
方法二实际上外层是函数,内层是数列,我们可以把它看成是一个复合函数。不过,这不是问题的关键,问题的关键依然是如何证明极限不存在。sinx是一个周期函数,而在趋于无穷的情况下,如何证明它极限不存在?我们在这里运用了极限唯一性的逆否命题:如果极限不唯一,那么极限不存在。我们只需要取两个趋于无穷的数,推出两个极限不等。周期函数大多可以从这个方向考虑
对应习题:例1.4(1)
这个依然是0和∞的一个变量代换,想到这点写起来就很简单了,不作过多说明
方法三
这个涉及到极限的四则运算了,我一直认为这个是极限里面最基本的原理,而很多人不明白。不过,这个留在之后介绍。一个数加上一个不存在等于一个不存在;一个不为0的常数乘以不存在等于一个不存在。不存在在目前这里无法很好的解释,不过在学会间断点之后,你就可以把每种间断点都代入这种不存在,相当于举例验证这个性质,有利于深化概念,并且更快。
难点:加和乘的拆分,我觉得其难点在于如何选择被拆分的两部分,而有时我们可以画个框框把两部分画出来再进行思考选择是否合理。
对应习题:例1.4(2)
首先考虑积分变量是t,所以x是无关变量可以提出来。
之后,我们从(1)中知,有一部分是不存在的(积累越多,可适用的场景越多),那么另一部分需要用到变上限积分公式,满足洛必达条件,使用之后经过计算为非0常数,故依然不存在。