【高中求极限lim的公式】在高中数学中,求极限是函数分析中的重要内容之一,尤其在学习导数、连续性以及函数图像变化趋势时具有重要作用。掌握常见的极限公式和计算方法,有助于快速解决相关问题。以下是对高中阶段常用极限公式的总结,并以表格形式进行展示。
一、基本极限公式
1. 常数极限
当 $ x \to a $ 时,$ \lim_{x \to a} C = C $(C为常数)
2. 多项式极限
若 $ f(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + \cdots + a_0 $,则
$$
\lim_{x \to a} f(x) = f(a)
$$
3. 分式极限
对于分式 $ \frac{f(x)}{g(x)} $,若 $ g(a) \neq 0 $,则
$$
\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{f(a)}{g(a)}
$$
4. 无穷小量与无穷大量
- $ \lim_{x \to 0} x = 0 $
- $ \lim_{x \to \infty} x = \infty $
- $ \lim_{x \to 0^+} \frac{1}{x} = +\infty $
5. 三角函数极限
- $ \lim_{x \to 0} \sin x = 0 $
- $ \lim_{x \to 0} \cos x = 1 $
- $ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 $
- $ \lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x} = 0 $
6. 指数与对数函数极限
- $ \lim_{x \to 0} e^x = 1 $
- $ \lim_{x \to 0} \ln(1+x) = x $
7. 重要极限
- $ \lim_{x \to 0} \left(1 + x\right)^{1/x} = e $
- $ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x = e $
二、常见极限类型及解法
极限类型 | 表达式 | 解法说明 |
0/0 型 | $ \lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} $ | 使用洛必达法则或因式分解化简 |
∞/∞ 型 | $ \lim_{x \to \infty} \frac{f(x)}{g(x)} $ | 分子分母同除以最高次幂,或使用洛必达法则 |
无穷大 - 无穷大 | $ \lim_{x \to a} [f(x) - g(x)] $ | 通分或有理化处理 |
0·∞ 型 | $ \lim_{x \to a} f(x) \cdot g(x) $ | 转换为0/0或∞/∞型再处理 |
1^∞ 型 | $ \lim_{x \to a} (1 + f(x))^{g(x)} $ | 利用自然对数或重要极限公式 |
三、典型例题解析
1. 例1:计算 $ \lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2} $
解法:分子因式分解为 $ (x-2)(x+2) $,约去 $ x-2 $ 后得 $ x+2 $,代入 $ x=2 $ 得结果为 4。
2. 例2:计算 $ \lim_{x \to 0} \frac{\sin 3x}{x} $
解法:利用 $ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 $,可得结果为 3。
3. 例3:计算 $ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x $
解法:直接应用重要极限公式,结果为 $ e $。
四、总结
在高中阶段,求极限的核心在于理解极限的基本概念和常见类型的处理方式。通过掌握上述公式和方法,可以高效地解决大部分基础极限问题。建议结合练习题不断巩固,提高对极限的理解和运用能力。
附表:高中常见极限公式汇总
公式名称 | 公式表达 | 适用条件 |
常数极限 | $ \lim_{x \to a} C = C $ | C为常数 |
多项式极限 | $ \lim_{x \to a} f(x) = f(a) $ | f(x)为多项式函数 |
分式极限 | $ \lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{f(a)}{g(a)} $ | g(a) ≠ 0 |
三角函数极限 | $ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 $ | x趋近于0 |
指数极限 | $ \lim_{x \to 0} e^x = 1 $ | x趋近于0 |
重要极限 | $ \lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x = e $ | x趋近于正无穷 |
如需进一步深入学习极限的应用(如导数定义、连续性判断等),可继续探讨相关知识。