函数

三要素

  • 定义域 汤家凤-函数与极限 - 图1
  • 值域 汤家凤-函数与极限 - 图2
  • 映射关系 汤家凤-函数与极限 - 图3 :::info 反函数存在,对应区间上必须(严格)单调 ::: 基本初等函数

  • 汤家凤-函数与极限 - 图4

  • 汤家凤-函数与极限 - 图5
  • 汤家凤-函数与极限 - 图6
  • 汤家凤-函数与极限 - 图7
  • 汤家凤-函数与极限 - 图8

初等函数=常数与基本初等函数进行有限次的四则运算与复合运算
基本性质

  • 有界

定义汤家凤-函数与极限 - 图9
汤家凤-函数与极限 - 图10

  • 单调

定义汤家凤-函数与极限 - 图11

  • 奇偶

定义汤家凤-函数与极限 - 图12

  • 周期

定义汤家凤-函数与极限 - 图13

极限

定义

case1:汤家凤-函数与极限 - 图14
汤家凤-函数与极限 - 图15
case2:汤家凤-函数与极限 - 图16
汤家凤-函数与极限 - 图17
case3:汤家凤-函数与极限 - 图18
汤家凤-函数与极限 - 图19
汤家凤-函数与极限 - 图20
汤家凤-函数与极限 - 图21
汤家凤-函数与极限 - 图22 :::warning 明确

汤家凤-函数与极限 - 图23
x趋近于a,意味着x永远取不到a
eg:
汤家凤-函数与极限 - 图24
汤家凤-函数与极限 - 图25
eg:
汤家凤-函数与极限 - 图26
③ 去心领域
汤家凤-函数与极限 - 图27
是这两个开区间
image.png
汤家凤-函数与极限 - 图29
⑤ 关于汤家凤-函数与极限 - 图30
以上各种各样的定义中,汤家凤-函数与极限 - 图31承担的是一个误差的角色,因为汤家凤-函数与极限 - 图32是任意取的,要多小有多小,如果有汤家凤-函数与极限 - 图33也就是,汤家凤-函数与极限 - 图34汤家凤-函数与极限 - 图35的距离,要多小有多小,也就是两者是无限接近的!自然而然有汤家凤-函数与极限 - 图36,那么我们不必拘泥于极限定义,核心是极限的本质,无限接近。我们也可以用其本质去重新定义极限,不过是可以但没必要 :::

无穷小

定义

汤家凤-函数与极限 - 图37 :::warning ① 0 是不是无穷小?

汤家凤-函数与极限 - 图38
汤家凤-函数与极限 - 图39
汤家凤-函数与极限 - 图40是不是无穷小?
汤家凤-函数与极限 - 图41
从上面两个,可以看出无穷小的本质,是函数 :::

无穷小的层次

汤家凤-函数与极限 - 图42
汤家凤-函数与极限 - 图43
汤家凤-函数与极限 - 图44
汤家凤-函数与极限 - 图45
汤家凤-函数与极限 - 图46 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图47
汤家凤-函数与极限 - 图48
汤家凤-函数与极限 - 图49
汤家凤-函数与极限 - 图50 ::: ③ 汤家凤-函数与极限 - 图51
汤家凤-函数与极限 - 图52

极限的性质

一般性质

① 唯一性,指若函数在某点的极限存在,则必唯一,否则极限不存在
② 保号性,设汤家凤-函数与极限 - 图53 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图54
汤家凤-函数与极限 - 图55 ::: ③ 有界性(数列)
汤家凤-函数与极限 - 图56 :::info 汤家凤-函数与极限 - 图57
汤家凤-函数与极限 - 图58
/ :::

存在性质

① 准则一:夹逼定理 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图59
汤家凤-函数与极限 - 图60
汤家凤-函数与极限 - 图61
汤家凤-函数与极限 - 图62
汤家凤-函数与极限 - 图63 :::

类型一,n项和求极限

① 先和后极限 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图64
汤家凤-函数与极限 - 图65 ::: ② 夹逼定理 :::info eg1:
汤家凤-函数与极限 - 图66
汤家凤-函数与极限 - 图67

eg2:
汤家凤-函数与极限 - 图68
汤家凤-函数与极限 - 图69 ::: ③ 定积分定义(分子分母均齐次,分母多一次)
汤家凤-函数与极限 - 图70 :::info eg1:
汤家凤-函数与极限 - 图71
汤家凤-函数与极限 - 图72

eg2:
汤家凤-函数与极限 - 图73
汤家凤-函数与极限 - 图74

::: ②准则二:单调有界的数列,必有极限
汤家凤-函数与极限 - 图75

  • 汤家凤-函数与极限 - 图76
  • 汤家凤-函数与极限 - 图77
    类型二,极限存在性证明
    :::info eg:
    汤家凤-函数与极限 - 图78,证明汤家凤-函数与极限 - 图79
    汤家凤-函数与极限 - 图80
    汤家凤-函数与极限 - 图81
    数学归纳法
    汤家凤-函数与极限 - 图82
    注意:此处2的取值是值得讨论的,考虑为什么是2
    汤家凤-函数与极限 - 图83
    汤家凤-函数与极限 - 图84
    汤家凤-函数与极限 - 图85
    汤家凤-函数与极限 - 图86
    汤家凤-函数与极限 - 图87
    汤家凤-函数与极限 - 图88
    汤家凤-函数与极限 - 图89
    eg:
    汤家凤-函数与极限 - 图90
    汤家凤-函数与极限 - 图91
    汤家凤-函数与极限 - 图92
    汤家凤-函数与极限 - 图93
    汤家凤-函数与极限 - 图94
    eg:
    汤家凤-函数与极限 - 图95
    汤家凤-函数与极限 - 图96
    汤家凤-函数与极限 - 图97

得到一个模板
证明极限存在的核心是
找到其单调性与对应的一个上界或下界
① 找出可能的递推关系
② 找出单调性
汤家凤-函数与极限 - 图98
③ 找出界
不等式公式,数学归纳法
④ 可能的话可以求出极限
当极限存在时,可以根据递推关系求 :::

无穷小的性质

一般性质
汤家凤-函数与极限 - 图99
汤家凤-函数与极限 - 图100
汤家凤-函数与极限 - 图101
等价性质
汤家凤-函数与极限 - 图102
汤家凤-函数与极限 - 图103
常用等价
汤家凤-函数与极限 - 图104
汤家凤-函数与极限 - 图105
汤家凤-函数与极限 - 图106
汤家凤-函数与极限 - 图107
拓展等价,较为重要(快速解题必备,需要经验积累
汤家凤-函数与极限 - 图108
汤家凤-函数与极限 - 图109
汤家凤-函数与极限 - 图110
汤家凤-函数与极限 - 图111
汤家凤-函数与极限 - 图112
汤家凤-函数与极限 - 图113

:::info 一些结论
汤家凤-函数与极限 - 图114
汤家凤-函数与极限 - 图115
汤家凤-函数与极限 - 图116
汤家凤-函数与极限 - 图117 :::

两个重要极限

汤家凤-函数与极限 - 图118

类型三,不定型极限

汤家凤-函数与极限 - 图119
应对策略
①适当的变形
提取,分子有理化等
汤家凤-函数与极限 - 图120
②等价无穷小 :::info 等价无穷小使用时机,乘法是安全,随便用,加减法不安全,多加考虑 ::: ③洛必达
汤家凤-函数与极限 - 图121 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图122 ::: 汤家凤-函数与极限 - 图123
汤家凤-函数与极限 - 图124 :::info eg:
汤家凤-函数与极限 - 图125 ::: 汤家凤-函数与极限 - 图126
汤家凤-函数与极限 - 图127 :::info 汤家凤-函数与极限 - 图128
汤家凤-函数与极限 - 图129
汤家凤-函数与极限 - 图130
汤家凤-函数与极限 - 图131
汤家凤-函数与极限 - 图132 ::: 汤家凤-函数与极限 - 图133
转换为汤家凤-函数与极限 - 图134

连续与间断

定义

连续
汤家凤-函数与极限 - 图135
汤家凤-函数与极限 - 图136
间断
汤家凤-函数与极限 - 图137
① 第一类

  • 可去间断点=左右极限存在且相等
  • 跳跃间断点=左右极限存在但不等

② 第二类

  • 无穷间断点= 左右极限中至少有一个为无穷大
  • 振荡间断点= 振荡不存在,如汤家凤-函数与极限 - 图138
  • other
    类型四,间断点分类

    闭区间连续的性质

    汤家凤-函数与极限 - 图139

    最值

    汤家凤-函数与极限 - 图140

    有界

    汤家凤-函数与极限 - 图141

    零点定理

    汤家凤-函数与极限 - 图142

    界值定理

    汤家凤-函数与极限 - 图143
    汤家凤-函数与极限 - 图144

:::info ① 汤家凤-函数与极限 - 图145,开区间,可以考虑使用零点定理
汤家凤-函数与极限 - 图146,闭区间或是函数值之和,可以考虑界值定理 :::

小结

汤家凤-函数与极限 - 图147:::info some tips
面对极限中的根式,可以考虑将其部分有理化,也可以考虑使用不等式公式将根号去掉 :::