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高中数学求极限题型技巧

更新时间:作者:小小条

这里为你准备了5道高中数学中具有代表性的求极限题目,并附上详细的解答。这些题目涵盖了高考和平时考试中的常见题型,希望能帮助你巩固极限知识,实现学霸逆袭!

高中数学求极限题型技巧

极限求法核心思路

在开始之前,先回顾一下求极限的几种核心方法:

1. 代入法:如果函数在该点连续,直接代入。

2. 因式分解法:处理“0/0”型未定式,通过约去零因子简化。

3. 有理化法:处理含有根号的“0/0”型或“∞-∞”型未定式。

4. 利用重要极限:记住两个重要极限:lim(x→0) sin(x)/x = 1 和 lim(x→∞) (1+1/x)^x = e。

5. 无穷小比较法:当x→0时,sinx ~ x,tanx ~ x,ln(1+x) ~ x,e^x - 1 ~ x 等。


题目与解答

第一题:基础代入与因式分解

题目: 求极限 lim(x→2) (x² - 4) / (x - 2)。

思路分析: 这是经典的“0/0”型未定式。分子是平方差公式,可以因式分解,与分母约去零因子(x-2)。

解答:

lim(x→2) (x² - 4) / (x - 2)

= lim(x→2) [(x - 2)(x + 2)] / (x - 2)// 因式分解分子

= lim(x→2) (x + 2)// 约去公因子(x-2)

= 2 + 2 = 4

答案: 4


第二题:根式有理化

题目: 求极限 lim(x→3) (√(x+1) - 2) / (x - 3)。

思路分析: 同样是“0/0”型。分子含有根式,我们使用有理化的方法,分子分母同时乘以分子的共轭根式 (√(x+1) + 2)。

解答:

lim(x→3) (√(x+1) - 2) / (x - 3)

= lim(x→3) [(√(x+1) - 2)(√(x+1) + 2)] / [(x - 3)(√(x+1) + 2)]// 分子有理化

= lim(x→3) [(x+1) - 4] / [(x - 3)(√(x+1) + 2)]// 运用平方差公式(a-b)(a+b)=a²-b²

= lim(x→3) (x - 3) / [(x - 3)(√(x+1) + 2)]// 化简分子

= lim(x→3) 1 / (√(x+1) + 2)// 约去公因子(x-3)

= 1 / (√(3+1) + 2) = 1 / (2 + 2) = 1/4

答案: 1/4

第三题:利用重要极限(一)

题目: 求极限 lim(x→0) sin(3x) / (5x)。

思路分析: 此题考察第一个重要极限 lim(u→0) sin(u)/u = 1。关键是将结构凑成标准形式。

解答:

lim(x→0) sin(3x) / (5x)

= lim(x→0) (1/5) * (sin(3x) / x) * (3/3)// 为了凑出(3x),我们乘以再除以3

= lim(x→0) (3/5) * (sin(3x) / (3x))// 整理

令u = 3x,则当 x→0 时,u→0。

= (3/5) * lim(u→0) sin(u) / u// 应用重要极限

= (3/5) * 1 = 3/5

答案: 3/5


第四题:利用重要极限(二)

题目: 求极限 lim(x→∞) (1 + 2/x)^(x)。

思路分析: 此题考察第二个重要极限 lim(u→0) (1+u)^(1/u) = e。我们需要把底数凑成 (1 + 1/t) 的形式,指数凑成 t。

解答:

令t = x/2,则当 x→∞ 时,t→∞。且 x = 2t。

原极限= lim(t→∞) (1 + 1/t)^(2t)

= lim(t→∞) [(1 + 1/t)^t]^2// 运用指数运算法则

= [lim(t→∞) (1 + 1/t)^t]^2// 极限的幂运算法则

= e^2// 应用重要极限

答案: e²


第五题:分段函数的极限

题目: 设函数 f(x) = { x² + 1, x < 1; 2x, x ≥ 1 },求 lim(x→1) f(x)。

思路分析: 对于分段函数在某点的极限,需要分别考察该点的左极限(从左边趋近)和右极限(从右边趋近)。只有当左、右极限存在且相等时,该点的极限才存在。

解答:

1. 求左极限:当 x 从1的左侧趋近于1时(即 x<1),使用函数式 f(x) = x² + 1。

lim(x→1⁻) f(x) = lim(x→1⁻) (x² + 1) = 1² + 1 = 2

2. 求右极限:当 x 从1的右侧趋近于1时(即 x>1),使用函数式 f(x) = 2x。

lim(x→1⁺) f(x) = lim(x→1⁺) (2x) = 2 * 1 = 2

3. 比较左右极限:

lim(x→1⁻) f(x) = 2,lim(x→1⁺) f(x) = 2。

因为左极限等于右极限,所以函数在 x→1 时的极限存在。

答案: 2

学霸逆袭指南:如何学好极限

1. 理解概念是根基:不要只记公式。要明白极限描述的是一个“无限趋近”的动态过程,理解左极限、右极限为何能判断极限是否存在。

2. 分类归纳题型:就像上面的5道题,每种方法对应一类典型题型。多做练*,看到题目形式就能反应出应该用什么方法。

3. 总结运算技巧:因式分解、有理化、换元法都是基本功,必须非常熟练。两个重要极限的形式要牢记于心,并会灵活变形。

4. 规范书写步骤:尤其在考试中,清晰的步骤能体现你的思路,即使结果算错,过程分也能拿到。避免跳步。

5. 针对性刷题:找出自己的薄弱环节,是“0/0”型处理不好,还是分段函数总是出错?然后进行专项练*。

希望这5道题和解答能对你有所帮助!数学学*是一个积累和思考的过程,坚持下去,你一定能成功逆袭!

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