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证明极限不存在的方法有哪些

时间:2021-10-12 10:23:54 证明大全 我要投稿

证明极限不存在的方法有哪些

  “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。下面是小编带来的证明极限不存在的方法有哪些,希望对你有帮助。

证明极限不存在的方法有哪些

  证明极限不存在方法一

  若存在实数L,使limsin(1/x)=L,

  取ε=1/2,

  在x=0点的.任意小的邻域X内,总存在整数n,

  ①记x1(n)=1/(2nπ+π/2)∈X,有sin[1/x1(n)]=1,

  ②记x2(n)=1/(2nπ-π/2)∈X,有sin[1/x2(n)]=-1,

  使|sin[1/x1(n)]-L|<1/3,

  和|sin[1/x2(n)]-L|<1/3,

  同时成立。

  即|1-L|<1/2,|-1-L|<1/2,同时成立。

  这与|1-L|+|-1-L|≥|(1-L)-(-1-L)|=2发生矛盾。

  所以,使limsin(1/x)=L 成立的实数L不存在

  证明极限不存在方法二

  令y=x, lim(x,y)趋于(0,0)xy/x+y

  =lim(x趋于0)x^2/(2x)=0

  令y=x^2-x,lim(x,y)趋于(0,0)xy/x+y

  = lim(x趋于0) x^3-x^2/ x^2 =-1

  两种情况极限值不同,故原极限不存在

  2答案: 首先需要二项式定理:

  (a+b)^n=∑ C(i=0 – i=n)n i a^(n-i) * b^i (式一)

  用数学归纳法证此定理:

  n=1 (a+b)^1 a^(1-0)*b^0+a^(1-1)*b^1

  a+b

  故此,n=1时,式一成立。

  设n1为任一自然数,假设n=n1时,(式一)成立 ,即:

  (a+b)^n1=∑ C(i=0 – i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i (式二)

  则,当n=n1+1时:

  式二两端同乘(a+b)

  [(a+b)^n1]*(a+b)=[∑ C(i=0 – i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i]*(a+b)

  = (a+b)^(n1+1)= ∑ C(i=0 – i=(n1+1))(n1+1) i a^((n1+1)-i) * b^i ( 据乘法分配律)

  因此二项式定理(即式一成立)

  证明极限不存在方法三

  (1+1/n)^n (式一)

  用二项式展开得:

  (1+1/n)^n = 1^n+(n/1)(1/n)+[(n(n-1))/(2*1)]*(1/n)^2+[(n(n-1)(n-2))/(3*2*1)]*(1/n)^3 + … +[(n(n-1)(n-2) …3)/((n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-2)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2)/((n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-1)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2*1)/(n(n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^n

  由于二项展开式系数项的分子乘积的最高次项与(1/n)的次数相同,而系数为1,因此,最高次项与(1/n)的相应次方刚好相约,得1,低次项与1/n的相应次方相约后,分子剩下常数,而分母总余下n的若干次方,当n - +∞,得0。因此总的结果是当n - +∞,二项展开式系数项的各项分子乘积与(1/n)的相应项的次方相约,得1。余下分母。于是式一化为:

  (1+1/n)^n =1+1+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+1/6!+ … + 1/n! (式二)

  当n - +∞时,你可以用计算机,或笔计算此值。这一数值定义为e。

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