![人工智能数学基础](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/722/52842722/b_52842722.jpg)
1.4.1 极限的四则运算法则
定理1-4 在同一个变换过程中,如果lim f(x)=A,lim g(x)=B,则
(1)lim[f(x)±g(x)]=limf(x)±lim g(x)=A±B;
(1-31)
(2)lim[f(x)·g(x)]=limf(x)·lim g(x)=A·B;
(1-32)
(3)。
(1-33)
由以上定理可以得到下面的推论:
推论1-3 如果有限个函数f1(x),f2(x),…,fn(x)的极限都存在,则有
(1)lim[f1(x)±f2(x)±…±fn (x)]=limf1(x)±limf2(x)±…±lim fn (x);
(1-34)
(2)lim[f1(x)·f2(x)·…·fn (x)]=limf1(x)·limf2(x)·…·lim fn (x)。
(1-35)
推论1-4 如果函数f(x)的极限存在,k为常数,n为正整数,则有
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P38_39670.jpg?sign=1739456853-VC8HXNU7O3m7ocM8HSfzwtNOkzRIJNJV-0-03199312e5b86d36588579de55d71560)
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P38_39669.jpg?sign=1739456853-TdXeXsr7w7Q3qZUbxTIpjUapuS347G6F-0-f2ab2fffa70d3397d97af687b05c99c0)
【例1-20】 计算。
解:
【例1-21】 计算。
解:因为分母,所以可以使用极限的除法法则,
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P38_39680.jpg?sign=1739456853-AeEhrDHyGrQzok7NEE6uZqvgWbSkD11u-0-d46c4f1e58a005a9a29f6ab620e5b4cd)
【例1-22】 计算。
解:因为分母,所以不能直接使用极限的除法法则。注意到分子有
,分子和分母有公因子(x-1)。根据极限定义,x→1是指x无限趋近于1但x≠1,所以可以因式分解后约分,消去公因子。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P39_39690.jpg?sign=1739456853-uPKZShwFMXvs6GrQWFkuz8f9dpFCzDQO-0-a1f80af3de6631e5f883b8f10fe880ca)
定义1-14 如果当x→x0(或x→∞)时,函数f(x)和g(x)都趋近于0或者无穷大,则极限可能存在,也可能不存在。通常把这类形式的极限叫作未定式,并记为
型或
型。
由于未定式不满足前提条件,无法直接代入极限的四则运算法则求解,需要先进行代数恒等变形,满足前提条件后,再代入极限的四则运算法则求解。
【例1-23】 求极限。
分析:分母,所以不能直接使用极限的四则运算法则,因为
0,所以原式是一个
型未定式。函数
是无理函数,考虑使用有理化进行恒等变形。
解法一:将分子、分母同时乘以共轭因式,
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P39_39691.jpg?sign=1739456853-aSSm249wMiG1TlqWzA9hOColo1OGNagj-0-2914c0c2c2193f7db4ecee331bb6733f)
解法二:将无理部分变量代换,令,则x=t2-1,t→1。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P39_39693.jpg?sign=1739456853-sUxUtBIhA6PrMpVW5Al1k0IJRiR9KFmb-0-0b761dbd0110b7224960dc6339985ec7)
【例1-24】 求。
分析:此例中,分子、分母在x→∞过程中的极限均不存在,所以不能直接利用商的极限运算法则。注意到,但是
,所以可以将分子、分母同时除以x的最高次幂(即x5),使之各部分极限存在,再做进一步的计算。
解:。
【例1-25】 求极限。
分析:与上一个例题类似,考虑将其中的xp转化为,使之极限存在,所以将分子、分母同时除以x的最高次幂x3。
解:。
一般地,如果an, bm为不等于0的常数,当x→∞时,有:
![](https://epubservercos.yuewen.com/A811B9/31397825703550206/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P40_39730.jpg?sign=1739456853-WPiNG7mj7668q7Sbg3Qd127dlDw6EDPe-0-6153c9ef1049072c261558d16349ccea)