极限定义证明细节:点值、左右与平均斜率

它解决什么问题

证明题和判断题最容易丢分的地方,是把“极限能控制的东西”说过头。

极限只控制趋近过程,不自动控制点值、连续性和导数振荡。

这一页专门记那些扣细节的边界。

细节 1:极限不管点值

若题目只给,它只限制 且趋近 时的行为。因为,所以,从而

但这仍然不能推出 ,也不能推出 在 处连续。可以把 时的 固定好,再任意定义 ,原极限仍不变。

做判断题时看到以下结论要警惕:

  • :通常不一定。
  • :需要额外知道点值。
  • :可以由 推出。

细节 2:绝对值除以 要分左右

若题目问是否存在,一定要注意分母为 ,不能按 处理。

当 时,,当 时,,若双侧极限存在,左右只能同时趋于 。因此

存在

这个题的坑在左右符号。

细节 3:导数极限强于平均斜率极限

若,则可以推出,严格证明用拉格朗日中值定理。固定 ,对 用拉格朗日中值定理,存在 ,使,当 时,,所以右边趋于 。再由

得到 。

反过来不一定。反例:,则,但不收敛。

证明题下笔检查表

  1. 题目给的是去心邻域极限,还是包含点值的连续条件?
  2. 要证明的是函数值、极限值、连续性,还是无穷小阶数?
  3. 分母如果是 且不能按 处理,是否已经分左右?
  4. 已知导数极限时,可以用中值定理压到平均斜率;已知平均斜率时,不能反推导数极限。
  5. 若要否定一个结论,优先想“改点值”或“加振荡小项”。

题型训练

链接