《数学分析》教案-1-第三章函数极限教学目的:1.使学生牢固地建立起函数极限的一般概念,掌握函数极限的基本性质;2.理解并运用海涅定理与柯西准则判定某些函数极限的存在性;3.掌握两个重要极限和,并能熟练运用;4.理解无穷小(大)量及其阶的概念,会利用它们求某些函数的极限。教学重(难)点:本章的重点是函数极限的概念、性质及其计算;难点是海涅定理与柯西准则的应用。教学时数:14学时§1函数极限概念(2学时)教学目的:使学生建立起函数极限的准确概念;会用函数极限的定义证明函数极限等有关命题。教学要求:使学生逐步建立起函数极限的定义的清晰概念。会应用函数极限的定义证明函数的有关命题,并能运用语言正确表述函数不以某实数为极限等相应陈述。教学重点:函数极限的概念。教学难点:函数极限的定义及其应用。一、复习:数列极限的概念、性质等二、讲授新课:(一)时函数的极限:《数学分析》教案-2-以时和为例引入.介绍符号:的意义,的直观意义.定义(和.)几何意义介绍邻域其中为充分大的正数.然后用这些邻域语言介绍几何意义.例1验证例2验证例3验证证……(二)时函数的极限:由考虑时的极限引入.定义函数极限的“”定义.几何意义.用定义验证函数极限的基本思路.《数学分析》教案-3-例4验证例5验证例6验证证由=为使需有为使需有于是,倘限制,就有例7验证例8验证(类似有(三)单侧极限:1.定义:单侧极限的定义及记法.几何意义:介绍半邻域《数学分析》教案-4-然后介绍等的几何意义.例9验证证考虑使的2.单侧极限与双侧极限的关系:Th类似有:例10证明:极限不存在.例11设函数在点的某邻域内单调.若存在,则有=§2函数极限的性质(2学时)教学目的:使学生掌握函数极限的基本性质。教学要求:掌握函数极限的基本性质:唯一性、局部保号性、不等式性质以及有理运算性等。教学重点:函数极限的性质及其计算。教学难点:函数极限性质证明及其应用。教学方法:讲练结合。一、组织教学:《数学分析》教案-5-我们引进了六种极限:,.以下以极限为例讨论性质.均给出证明或简证.二、讲授新课:(一)函数极限的性质:以下性质均以定理形式给出.1.唯一性:2.局部有界性:3.局部保号性:4.单调性(不等式性质):Th4若和都存在,且存在点的空心邻域,使,都有证设=(现证对有)註:若在Th4的条件中,改“”为“”,未必就有以举例说明.5.迫敛性:6.四则运算性质:(只证“+”和“”)(二)利用极限性质求极限:已证明过以下几个极限:《数学分析》教案-6-(注意前四个极限中极限就是函数值)这些极限可作为公式用.在计算一些简单极限时,有五组基本极限作为公式用,我们将陆续证明这些公式.利用极限性质,特别是运算性质求极限的原理是:通过有关性质,把所求极限化为基本极限,代入基本极限的值,即计算得所求极限.例1(利用极限和)例2例3註:关于的有理分式当时的极限.例4[利用公式]例5例6例7《数学分析》教案-7-例8例9例10已知求和补充题:已知求和()§3函数极限存在的条件(4学时)教学目的:理解并运用海涅定理与柯西准则判定某些函数极限的存在性。教学要求:掌握海涅定理与柯西准则,领会其实质以及证明的基本思路。教学重点:海涅定理及柯西准则。教学难点:海涅定理及柯西准则运用。教学方法:讲授为主,辅以练习加深理解,掌握运用。本节介绍函数极限存在的两个充要条件.仍以极限为例.一.Heine归并原则——函数极限与数列极限的关系:Th1设函数在点的某空心邻域内有定义.则极限存在,对任何且都存在且相等.(证)Heine归并原则反映了离散性与连续性变量之间的关系,是证明极限不存在的有力工具.对单侧极限,还可加强为单调趋于.参阅[1]P70.例1证明函数极限的双逼原理.《数学分析》教案-8-例2证明例3证明不存在.二.Cauchy准则:Th2(Cauchy准则)设函数在点的某空心邻域内有定义.则存在,,证(利用Heine归并原则)Cauchy准则的否定:不存在的充要条件.例4用Cauchy准则证明极限不存在.证取例5设在[上函数↘.则极限存在,在[上有界.(简证,留为作业).§4两个重要极限(2时)教学目的:掌握两个重要极限,并能熟练应用。教学要求:掌握两个重要极限,牢记结论;掌握证明的基本思路和方法,并能灵活运用。教学重点:两个重要极限的证明及运用。《数学分析》教案-9-教学难点:两个重要极限的证明及运用。教学方法:讲授定理的证明,举例说明应用,练习。一.(证)(同理有)例1例2.例3例4例5证明极限不存在.二.证对有例6特别当等.例7例8《数学分析》教案-10-例9§5无穷小量与无穷大量阶的比较(2学时)教学目的:理解无穷小(大)量及其阶的概念。会利用它们求某些函数的极限。教学要求:作为函数极限的特殊情形,要求掌握无穷小(大)量及其阶的概念,并由此求出某些函数的极限。一.无穷小量:定义.记法.例1判断:⑴可怜虫是很小很可怜的虫;()⑵无穷小量是很小很小的量.()无穷小的性质:性质1(无穷小的和差)性质2(无穷小与有界量的积)例2无穷小与极限的关系:Th1(证)二.无穷小的阶:设时1.高阶(或低阶)无穷小:2.同阶无穷小:《数学分析》教案-11-三.等价无穷小:Th2(等价关系的传递性).等价无穷小在极限计算中的应用:Th3(等价无穷小替换法则)几组常用等价无穷小:(见[2])例3时,无穷小与是否等价?例4四.无穷大量:1.定义:2.性质:性质1同号无穷大的和是无穷大.性质2无穷大与无穷大的积是无穷大.性质3与无界量的关系.无穷大的阶、等价关系以及应用,可仿无穷小讨论,有平行的结果.3.无穷小与无穷大的关系:无穷大的倒数是无穷小,非零无穷小的倒数是无穷大习题课(2学时)一、理论概述:《数学分析》教案-12-二、范例讲析:例1设数集无界.试证明:存在数列{}使例2设为定义在上的递增函数.证明:极限存在的充要条件是函数在上有上界.例3证明:对其中是Riemann函数.例4设函数定义在内,且满足条件ⅰⅱ对有试证明是内的常值函数.例5求极限{注意=有界}例6求和.解法一又解法二,由且原式极限存在,,即.《数学分析》教案-13-例7.求.注意时,且.先求由Heine归并原则即求得所求极限.例8求和.并说明极限是否存在.解;可见极限不存在.