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例1 求极限(1), 解 时,极限为1;时(充分大时,),原式。(2)解 先求,所以原式=另法 利用(3)解 因为,即有当时,由夹挤准则得,同理,故原极限为1。(4) 解 先求,原极限为 。(5).解 原式 (6).解 分子为,原式. 练习(1) (答案)(2) (答案) (3) (答案) (4) (答案) (5) (答案) (6) (提示和差化积,极限为0)(7)设,求。(提示:令,则。)例2 设,求解 考虑,分三个情形:(1)若,极限为0.(2)若,则,易得,故数列单调递减有下界,极限存在。对两边求极限得 ,从而。(3)时,同理求得。综上极限为0.例3设,且 证明 。分析 问题中的递推公式互相关联,且平均值不等式(几何平均与算术平均)可用,考虑单调有界准则。 证 由于,且 可知为单调增加数列,为单调减少数列,且故数列极限都存在,设极限分别为,对两边取极限得,故。注 此题变化为:,且 则。例4 求下列函数的间断点并判断类型:(1). (2). 解 (1)无定义的点为整数.因为,所以是跳跃间断点;因为所以是可去间断点;时,是第二类间断点。 思考:间断点将实轴分成子区间,函数在哪个子区间上有界?(2)无定义的点及.因为 ,故是的无穷间断点.又由于故是的跳跃间断点.例5 设函数在闭区间上连续,。证明存在,使得。证 令,则由条件知在上连续,设其最小值与最大值为。则又直接计算得知故由连续函数的介值定理,在区间内必能取到值0。亦即存在,使得。同型练习题:设函数在闭区间上连续,。证明存在,使得。例6 设函数在实轴上连续,且。证明,使。(用反证法)例7 设在连续,且:,证明:时,是常数。证 对任,.令,利用及连续性条件得,即恒等于.同型练习题:设在连续,且,证明:是常数。例8 设为常数,若不等式对所有成立,证明 。 例9 设在内连续,且任给,有 试证为线性函数,其中。 证 显然,即为奇函数。又,即。从而,故对有理数都有。 任给,存在有理数数列,利用的连续性,得。 注 此题条件改为在处可导,且任给,有 则证法改变为 ,记为,从而,由得。
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