高等数学(工本)

发布于:2024-12-06T06:20:00.000000Z

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知识点:360

更新于:2025-01-07T08:32:09.000000Z

第九节 极限存在准则 两个重要极限

第一个重要极限 sin(x)/x 在 x 趋近于 0 时的极限为 1

重要程度:9 分
<h2>第一个重要极限:sin(x)/x 当 x 趋近于 0 时的极限为 1</h2> <p>这个极限在数学分析中非常重要,它不仅用于计算其他复杂函数的极限,还在微积分中有广泛应用。</p> <h3>定理表述</h3> <p>当 \( x \) 趋近于 0 时,\(\frac{\sin(x)}{x}\) 的极限为 1。</p> <h3>直观理解</h3> <p>想象一个单位圆,当角度 \( x \) 很小时,\( \sin(x) \) 可以近似为 \( x \),因此 \( \frac{\sin(x)}{x} \) 接近于 1。</p> <h3>例题说明</h3> <p>考虑求解 \(\lim_{{x \to 0}} \frac{\sin(3x)}{x}\)。</p> <ol> <li>首先将 \( x \) 替换为 \( 3x \),得到 \(\lim_{{x \to 0}} \frac{\sin(3x)}{x} = \lim_{{x \to 0}} \frac{\sin(3x)}{3x} \cdot 3\)。</li> <li>根据重要极限 \(\lim_{{x \to 0}} \frac{\sin(3x)}{3x} = 1\),所以原式变为 \(1 \cdot 3 = 3\)。</li> </ol> <h3>证明思路</h3> <p>为了证明 \(\lim_{{x \to 0}} \frac{\sin(x)}{x} = 1\),可以使用夹逼定理(Squeeze Theorem)。</p> <ol> <li>考虑单位圆上一个小扇形,其角度为 \( x \)。</li> <li>利用几何关系可以得到 \(\cos(x) \leq \frac{\sin(x)}{x} \leq 1\)。</li> <li>当 \( x \) 趋近于 0 时,\(\cos(x)\) 趋近于 1。</li> <li>由夹逼定理,\(\frac{\sin(x)}{x}\) 的极限为 1。</li> </ol>
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