如何求复合函数求极限

同学们大家好,今天我们来学习一个求复合函数极限的方法

1 极限的进阶
1.1 单边极限

关于极限,前面我们已经学习了它的很多知识。比如假设函数在点的极限为,那么自变量不论从左边、还是右边靠近,其极限都是

1.2 海涅定理

除此以外,还可以任取一个极限为的数组,若将其对应的函数值组成一个新的数列,则在满足某些条件下,其极限也为

1.3 复合函数的极限

除了前面介绍这两种,自变量还能以这种奇怪的方式靠近

若这种奇怪的方式,是由另外一个函数控制的,也就是说将另一个函数的极限也作为条件,那么,此时我们也能得出其极限为

这就是今天我们要学习的内容

2 定义

学习一开始,还是先给出完整定义。

设函数由函数和函数复合而成,有定义,若:

,当时,有,则:

定义看着有点复杂,其实需要在在去心邻域内有定义的情况下,满足以下三个条件

那为什么需要这三个条件,才能使用此方法呢?下面我们通过两个例子,对此进行讲解。

3 例子一
计算

从下图,我们可以看出,当时,从右侧靠近1。因此:

开始不是还有第三个条件吗?这里怎么两个条件就推出结论了?别着急,接着往下看

4 例子二
已知:

[错误答案:]根据前面的经验

不过这是不对的


[正确答案:]我们做出的图像

我们在处左右两边各取一个点。可以看到,在这两个点向处靠拢的过程中,的值始终没有变化,一直是2。

从这里可以看到我们要求的极限应该是2

那为什么根据前面两个条件,得到的结果不正确呢?这是因为,当向1时,复合函数的值原地不动,没有向靠近。为了防止这种情况的出现,我们需要加入定义中给出的第三个条件

而在上面中是等于2的常值函数,而(图示如下),无法使用复合函数求极限的方法。

5 总结

最后,本文介绍的求复合函数极限的方法,就是 在去心邻域内有定义的情况下

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