1、函数极限的换元法函数极限的换元法是一种相当实用的方法. 正如积分换元法在积分计算中有着十分广泛的应用,函数极限的换元法在函数极限的计算中也有着十分广泛的应用. 运用函数极限的换元法,我们能够很快地求出许多复杂函数的极限. 下面就来介绍并证明函数极限换元法的有关定理. 一、x趋向于这类情形的换元法法则比较简单. 我们有法则1. 法则1 若存在,那么有. K=. T=.这个法则的内涵是很丰富的,它其实上包含18个具体的法则. 首先必须指出的是,都是形式上的符号,我们必须把它们代入后再理解. 之所以这么做,是为了法则表示的简洁,从而应用起来更有效率. 法则1告诉我们的是,把K任意取定一个符号,然后再
2、把T任意取定一个符号,所得到的命题是成立的. 也就是说,法则1告诉我们有18条法则是成立的. 下面的法则2和法则3会采用类似的记法.二、x趋向于这类情形的换元法法则比较复杂. 我们有法则2和法则3. 需要指出的是,为了形式上的简洁和记忆的方便,我们说x向于是指x从右边趋向于x0,也就是x0的右极限. 法则2 若存在,$UF(T), 对tUF(T)有RK, g(t), (K),那么有. K=. T=.该法则中有三个特别定义的符号,即(K), UF(T)与RK, g(t), t0. 形式上,当K=x0, , 时,(K)=x0. 规定UF(T)是一个集合,当T=t0时UF(T)表示t0的某一个去心领
3、域;当T=时UF(T)表示t0的某一个去心右领域;当T=时UF(T)表示t0的某一个去心左领域;当T=时UF(T)表示的某个邻域;当T=+时UF(T)表示+的某个邻域;当T=-时UF(T)表示-的某个邻域. 规定RK, g(t), x0是一个命题公式. 当K=x0时,表示命题g(t)x0;当K=时,表示命题g(t)x0;当K=时,表示命题g(t)0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$d0,对t,有|g(t)|M,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$d0,对t,有g(t)M,即g(t),
4、从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$d0,对t,有g(t)-M,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t) x0,那么有. 证明 设,那么对e0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|0,总是$d,0dd2,对t,有0|g(t)-x0|d1,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t) x0,那么有. 证明 设,那么对e0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|x0”,所以对于上面的d10,总是$d,
5、0dd2,对t,有0g(t)-x0d1,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t)0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|e. 由于“,$d2, 对t有g(t)0,总是$d,0dd2,对t,有-d1g(t)-x00,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$d0,对t,有|fg(t)-A|0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$N0,对t,有|g(t)|M,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$N0,对t,有g(t)M,即g(t
6、),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|0, 总是$M0, 对x,有|f(x)-A|0,总是$N0,对t,有g(t)-M,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t) x0,那么有. 证明 设,那么对e0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|0,总是$NN2,对t,有0|g(t)-x0|d1,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t) x0,那么有. 证明 设,那么对e0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|x0”,所以对于上面的d10,总是$NN2,对t,有0g(t)-x0d1,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|0, 对t有g(t)0, 总是$d10, 对x,有|f(x)-A|e. 由于“,$N2, 对t有g(t)0,总是$NN2,对t,有-d1g(t)-x00,即g(t),从而|fg(t)-A|0,总是$N0,对t,有|fg(t)-A|e. 于是.上面对T=的情况给出了证明,当T为+, -时,证法完全类似,只需要把换成其它的形式,并且把U()换成相应的区间,然后逐字逐句重复.