泰山之管穿石,单极之绠断干。水非石之钻,索非木之锯,渐靡使之然也。
——东汉·班固《汉书·枚乘传》
楔子
前两天看到 blackpenredpen曹老师 的视频,有感触,觉得对于数学的学习而言,刷题中才能真正学会东西。有些东西,看了不一定理解,理解了不一定会应用,用了不一定真正掌握。做题能很好的杂糅这一切,让理解更深入,记忆更加清晰。
文章痕迹
收集到22个,感觉没得写了。早上偶然看到mdnice群里有人发导数的笔记,然后又翻到了他之前的极限笔记。然而,笔记里第一题我都做的吃力,NND,再看才知晓是Wu老的高数17天。然后找来翻了翻,光极限就讲了57页😮,当然里面方法还是基本方法,但很多都是“稍稍”延伸了几步,却足以让我手足无措。这两天不能放松,好好理理思路。
利用泰勒展开式推导出所有常见无穷小(4 → 50)
初出茅庐
这一部分有27道例题,主要介绍极限计算的基本方法。
n→∞lim n2+11+n2+21+…n2+n1
🔑Answer
提示:利用夹逼定理(🗣️哪—里—跑—)
n2+11∗n≤bn≤n2+n1∗n
x→0limsinx2ln(1+4x2)
Answer
提示:等价无穷小
sin(🥕)∼ln(1+🥕)
x→0limsinx2ln(1+4x2)=x24x2= 4
x→0limx3sinx31
🔑Answer
提示:注意等价无穷小的条件
x3为无穷小,∣sinx31∣≤1无穷小与有界变量的乘积仍为无穷小∴x→0limx3sinx31=0
x→0limx3sinx−tanx
🔑Answer
提示:拼凑等价无穷小
limx→0x3sinx−tanx=x→0limx3sinx(1−cosx1)=x→0limx3cosxsinx(cosx−1)=x→0limx3x⋅(−21x2)=−21
x→0lim(1+xex)x1
🔑Answer
提示:1∞常规思路·第一弹
x→0lim(1+🥕)🥕1=e(🥕=0)
x→0lim(1+tanx1−tanx)−sin2x1
🔑Answer
提示:1∞常规思路·第二弹
x→0lim(1+tanx1−tanx)−sin2x1=x→0lim(1+(1+tanx1−tanx−1))1+tanx1−tanx−11×1+tanx−2tanx−sin2x1=x→0lime1+tanx−2tanx−sin2x1=x→0lime1+tanx−2x−2x1=x→0lime1+tanx1=e
n→∞lim(n2+n−n)
From Deyi
提示:常规思路:平方差拼凑
n→∞lim(n2+n−n)=n→∞lim(1n2+n−n)=n→∞lim(n2+n+n)n2+n−n2=n→∞lim(n2+n+n)n=n→∞lim(1+n1+11)=21
x→∞limx(x+2−x−3)
From Deyi
提示:常规思路:平方差拼凑
x→∞limx(x+2−x−3)=x→∞lim1x(x+2−x−3)=x→∞limx+2+x−3)x×5=x→∞lim1+2/x+1−3/x)5=25
x→0lim(x1−ex−11)
1987卷三
提示:凑乘积形式,等价无穷小+洛必达
x→0lim(x1−ex−11)=x→0lim((ex−1)xex−1−x)=x→0lim(x2ex−1−x)=x→0lim(2xex−1)=x→0lim(2ex)=21
x→0lim1−x3−1(x−sinx)e−x2
🔑Answer
提示:等价无穷小替换
(1+🥕)a−1∼a🥕
x→0lim1−x3−1(x−sinx)e−x2=x→0lime−x2×x→0lim1/2×(−x3)x−sinx=−2×x→0limx3x−sinx洛必达法则=−2×x→0lim3x21−cosx=−2×x→0lim3x21/2×x2=−31
x→0limx+sin5xx−sin2x
🔑Answer
提示:加减法使用等价无穷小的条件
∵ 当 x→0 时, sin2x∼2x,sin5x∼5x, 且 limx→0xsin2x =2=1,limx→0xsin5x=5=−1,
满足等价无穷小替换对加减法成立的条件,
∴x→0limx+sin5xx−sin2x=x→0limx+5xx−2x=−61
x→∞lim(cosx1)x2
🔑Answer
提示:1∞型·第三弹
x→∞lim(cosx1)x2=x→∞lim[1+(cosx1−1)]cosx1−11×(cosx1−1)×x2=ex→∞lim(cosx1−1)x2=ex→∞lim(x1)2cosx1−1=ex→∞lim(−x1)2−21(x1)2=e−21=e1
x→∞lim(x+a+b)2x+a+b(x+a)x+a(x+b)x+b
From Zhongxiang-17Days
提示:1∞型·第四弹
x→∞lim(x+a+b)2x+a+b(x+a)x+a(x+b)x+b=x→∞lim(x+a+b)x+a(x+a)x+a⋅(x+a+b)x+b(x+b)x+b=x→∞lim(1+x+ab)x+a1⋅(1+x+ba)x+b1=eb1⋅ea1=e−(a+b)
x→0lim[xln(x+1+x2)]1−cosx1
From Zhongxiang-17Days
提示:1∞型·第五弹,常规思路
幂化简:原式x→0lim[xln(x+1+x2)]1−cosx1=x→0lim[1+xln(x+1+x2)−x]1−cosx1=x→0limex(1−cosx)ln(x+1+x2)−xx→0limx⋅21x2ln(x+1+x2)−x=x→0lim23x21+x21−1=x→0lim23x2−21x2=−31=e−31
n→∞lim(2π−arctann)lnn1
From Zhongxiang-17Days
提示:1∞型·变体,思路还是一样的,幂运算变乘法
幂化简:原式n→∞lim(2π−arctann)lnn1=n→∞limelnxln(π/2−arctanx)n→∞limlnxln(π/2−arctanx)=x→+∞limx12π−arctanx1⋅(−1+x21)=−x→+∞lim2π−arctanxx1=−x→+∞lim−1+x21−x21=−1=e−1
x→0limx2(ex2−1)1−cos2x−21xsin2x
🔑Answer
提示:多次使用洛必达法则
x→0limx2(ex2−1)1−cos2x−21xsin2x=x→0limx2×x21−cos2x−21xsin2x上下都趋近于0,使用洛必达法则=x→0lim4x32cosxsinx−21sin2x−cos2x×x=x→0lim4x321sin2x−cos2x×x上下都趋近于0,使用洛必达法则=x→0lim12x2cos2x−cos2x+sin2x×2x=x→0lim12x22x×2x=31
x→0lim(x21−sin2x1)
🔑Answer
提示:多次使用洛必达法则
x→0lim(x21−sin2x1)=x→0limx2sin2xsin2x−x2上下都趋近于0,使用洛必达法则=x→0lim4x3sin2x−2x上下都趋近于0,使用洛必达法则=x→0lim12x22cos2x−2=x→0lim6x2cos2x−1=x→0lim6x221(2x)2=31
x→0lim(cos2xcosx)x21
🔑Answer
提示:等价无穷小之 加不反
x→0lim(cos2xcosx)x21=ex→0limx2(cos2xcosx−1)=ex→0limx2cos2xcosx−cos2x=ex→0limx2cosx−cos2x=ex→0lim2x−sinx+2sin2x∵x→0lim2sin2x−sinx=−1=e23
x→0limx4[sinx−sin(sinx)]⋅sinx
🔑Answer
提示:等价无穷小+洛必达法则
x→0limx4[sinx−sin(sinx)]⋅sinx=x→0lim3x2cosx−cos(sinx)⋅cosx=x→0limcosx×x→0lim3x21−cos(sinx)=x→0lim3x221sin2x=x→0lim6x21x2=61
求正的常数a与b,使下式成立:x→0limbx−sinx1∫0xa+t2t2dt=1
1987卷一
提示:洛必达+等价无穷小,看见积分,必定洛必达。
x→0limbx−sinx1∫0xa+t2t2dtx→0limb−cosxa+x2x2x→0lima+x21×x→0limb−cosxx2a1×x→0limb−cosxx2a1×x→0limb11−b1cosxx2a1×x→0limb12b1x2−b1+1x2a1×2a(a=4→🥝)⟹b=1=1=1=1🥝=1=1=1=4=1
x→0lim(x2+x3)(1−1−x2)∫0x(x−t)sint2 dt
ShowTime
提示:看见积分,必定洛必达,但也要注意顺序。
x→0lim(x2+x3)(1−1−x2)∫0x(x−t)sint2 dt=x→0lim(x2+x3)⋅21x2x∫0xsint2 dt−∫0xtsint2 dt=x→0lim21x4x∫0xsint2 dt−∫0xtsint2 dt快使用洛必达,哼哼哈嘿!=x→0lim2x3∫0xsint2 dt+xsinx2−xsinx2=x→0lim6x2sinx2=61
x→0lim[ex−11−ln(1+x)1]
🔑Answer
提示:等价无穷小+洛必达法则
x→0lim[ex−11−ln(1+x)1]=x→0lim(ex−1)ln(1+x)ln(1+x)−ex+1=x→0limx⋅xln(1+x)−ex+1=x→0lim2x1+x1−ex上下都趋近于0,使用洛必达法则=21x→0limx1−ex(1+x)⋅x→0lim1+x1=21x→0limx′(1−ex(1+x))′=−21x→0lim(ex(2+x))=−1.
x→0limx+sinxx2sinx1
From Zhongxiang-17Days
提示:请不要用洛必达!!
简单分析一下,可以发现这是一个00型极限,要是你手痒痒直接用了,就会陷入绝境: 原式 =limx→01+cosx2xsinx1−cosx1
实际上这道题的意义就是告诉你要注意洛必达的条件:求导后的极限存在才能用洛必达。
正解:原式 =x→0lim1+xsinxxsinx1=20=0
拉格朗日中值定理专区
如果函数 f(x) 在闭区间 [a,b] 上连续,在开区间 (a,b) 上可㝵,那么在开区间 (a,b) 内至少存在一点 ξ 使得 :
f′(ξ)=b−af(b)−f(a)
这个方法神奇的紧!
x→0limarcsin4xcos(sinx)−cosx
From Jin
提示:
x→0limarcsin4xcos(sinx)−cosx=x→0limx4−sinξ⋅(sinx−x)
ξ介于sinx 与x之间,由夹逼定理可以得到limx→0xsinξ=1
x→0limarcsin4xcos(sinx)−cosx=x→0limx3−(sinx−x)=x→0lim3x21−cosx=61
驾轻就熟
x→0lim[xa−(x21−a2)ln(1+ax)](a=0)
1997数三
提示:等价无穷小推论
x→0lim[xa−(x21−a2)ln(1+ax)]=x→0lim[xa−x2ln(1+ax)]+x→0lima2ln(1+ax)=x→0limx2ax−ln(1+ax)=x→0limx221(ax)2(🥕−ln(1+🥕)∼21🥕2)=2a2.
x→+∞lim(x+1)(x2+2)⋯(xn+n)[(nx)n+1]n+1
From Zhongxiang-17Days
提示:找到相同的项,消消消,提取出来x,凑出来可以计算的无穷小。
x→+∞lim(x+1)(x2+2)⋯(xn+n)[(nx)n+1]n+1=x→+∞lim(1+x1)(1+x22)⋯(1+xnn)(nn+xn1)2n+1=n2n(n+1)
x→0lim1+tanx−1+xx2(ex−1)
From Deyi
提示:泰勒展开式
tanx=n=1∑∞(2n)!B2n(−4)n(1−4n)x2n−1=x+31x3+152x5+31517x7+283562x9+1559251382x11+608107521844x13+638512875929569x15+⋯x∈(−1,1)
x→0lim1+tanx−1+xx2(ex−1)=x→0limtanx−xx3×(1+tanx+1+x)=x→0limtanx−xx3×2=x→0lim31x3x3×2=6
x→0limx2+sinx4x2+x−1+x+1
From Deyi
提示:除以出现次数最多的,最讨厌的那一项。
x→0limx2+sinx4x2+x−1+x+1=x→∞lim1+x2sinx4+x1−x21+1+x1=14+1=3
x→0lim1−cosx2∫0xtln(1+tsint)dt
2016年考研数一
提示:判断极限类型+等价无穷小+洛必达法则
x→0lim1−cosx2∫0xtln(1+tsint)dt=x→0lim2x4∫0xtln(1+tsint)=x→0lim2x3xln(1+xsinx)=x→0lim2x3x(xsinx)=21
x→+∞limx2ln(1+x1)∫1x(t2(et1−1)−t)dt
2014年考研数一
提示:判断极限类型+等价无穷小+洛必达法则
x→+∞limx2ln(1+x1)∫1x(t2(et1−1)−t)dt=x→+∞limx2⋅x1∫1x(t2(et1−1)−t)dt=x→+∞lim(x)′(∫1x(t2(et1−1)−t)dt)′=x→+∞lim(x2(ex1−1)−x)令 t=x1=x1t→0+limt2et−1−t上下都趋近于0,使用洛必达法则=t→0+lim2tet−1=21
n→∞lim(n+1)nnnn2+n+1(n5−1)
From Zhongxiang-17Days
提示:对数字敏感+对公式敏感+剥洋葱法
🥕a🥕−1∼lna
====n→∞lim(n+1)nnnn2+n+1(n5−1)n→∞lim(n+1)nnn+1⋅nn(n5−1)n→∞lim(n+1)nnn1/n5−1n→∞lim(1+n1)n1⋅ln5eln5
x→0limln(1+x2)1−