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高等数学证明:极限不存在

【摘要】:若在自变量的某个变化过程中,函数f(x)不能与某个确定的值无限接近,则f(x)在此变化过程中的极限不存在.极限不存在的具体情况可能很复杂,下面举出几种常见的类型.1)当x→x0或x→∞时,函数的绝对值无限增大如果在x的某一变化过程中,对应函数f(x)的绝对值|f(x)|无限增大,那么f(x)就不可能向某一定值逼近,因此f(x)在此变化过程中的极限就不存在.这时,虽然极限不存在,但由于|f(x)|是

若在自变量的某个变化过程中,函数f(x)不能与某个确定的值无限接近,则f(x)在此变化过程中的极限不存在.极限不存在的具体情况可能很复杂,下面举出几种常见的类型.

1)当x→x0或x→∞时,函数的绝对值无限增大

如果在x的某一变化过程中,对应函数f(x)的绝对值|f(x)|无限增大,那么f(x)就不可能向某一定值逼近,因此f(x)在此变化过程中的极限就不存在.

这时,虽然极限不存在,但由于|f(x)|是随着x的变化而无限增大,有一定的变化趋势,这个变化趋势就是对应函数f(x)的绝对值无限增大,因此称函数f(x)为在这个变化过程中的无穷大,记作

这里x→□表示x→x0或x→∞等某个自变量的变化过程,后文中x→□表示同样的意义,不再一一说明.

因此中的“∞”不是某一定值,它表示f(x)的绝对值无限增大的变化趋势.这时极限是不存在的.

例如,当x→0时,函数的绝对值无限增大,因此

2)当x→x0或x→∞时,函数没有确定的变化趋势

如果在x的某一变化过程中,对应函数f(x)趋向于不同的常数,或在几个不同的常数间变化,那么在x的该变化过程中,极限不存在.

例如f(x)=sinx,当x→∞时,f(x)的值在-1与1之间不断地来回振荡变化,没有确定的趋向.当取x=kπ(k∈N),且k→∞,则有x→∞,这时(www.chuimin.cn)

sinx=sinkπ=0

当取且k→∞,则有x→∞,这时

等等.因此当x→∞时sinx的值在-1与1之间变化、振荡,故不存在.

类似地可知极限也同样是不存在的.

3)当x→x0或x→∞时两侧极限中有一个不存在或它们不相等

例10 设讨论的存在性.

解 由于

不存在.