大学理工科专业都要学微积分,数学专业学的微积分课程叫《数学分析》,一般理工科专业学的微积分叫《高等数学》,还有一些装13的院校的部分专业,叫《工科数学分析》。它们大同小异,讲授的内容都是微积分。高等数学这门课程(教材)取名为《高等数学》,是极不恰当的,应该为《微积分》。不知何故,这种不恰当的称呼就这么沿袭下来了,现在更是积重难返。

中学教材简单,考试难。大学反过来了,教材不易看懂,考试不难(至少过关不难)。

“极限”是微积分的基础概念。数列极限又是极限这一概念中最简单最基础的一种。但是,绝大多数学生看到教材中极限的定义时,懵了。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(1)

19世纪40年代魏尔斯特拉斯引入的这个极限的定义(所谓的伊普西龙大N定义),困扰了许多初学者。我的建议是:如果你高考数学分数在130以下,可以不用管;如果你对数学没有特别的兴趣,不用管它。一个简单的理由是:在这个严格的定义引入之前,微积分的大厦基本搭完了;虽然此前的定义有不严格不严密的缺陷,但是对一个不以数学为职业的人来说,根本没必要搞那么严格,懂个大概意思就够了。(我敢打赌,50%以上的985的学生都没曾真正搞懂过这个定义)

从这个定义出发,我们可以证明下列有用的定理:

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(2)

因为它的证明要用到数列极限的定义,因此我们不要求你会证明,只需要懂得运用就可以了。特别提醒的是:很多人用错(注意使用的前提是:那两个数列的极限存在)

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(3)

这是我们后面常有的一个结果,也要用定义证明,当然不证了,注意:α必须是常数,例如α为(1/n)时,结论不对。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(4)

题目简单,很多人能“看出”答案,但是,你得学会用严密的逻辑证明它(用2.3处理)

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(5)

一般情形,但是,不要去记所谓的公式,关键是会推理。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(6)

极限的四则运算法则(前面的2),可以推广到3个、4个、……任意多个数列的情形。但是必须是有限个,否则可能会出错。例2,就是用来说明这一点的。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(7)

这个名称不雅的定理,需要提醒的是:三个数列一般项大小的关系,不需要从第一项就满足,只需要从某一项开始满足就行了。其原因是:极限研究的是数列的趋势,与其前面有限多项无关(理解这一点很重要,后面还会用到)。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(8)

05这个结果,也不需懂证明,记住就行了,注意使用的时候,A与n无关。例3,用04和05处理,结果是10.(经典例子)

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(9)

一般情形。

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(10)

例4用夹逼定理,例5不是四则运算法则的乘法法则(因为sinn的极限不存在——证明这一点要花点小功夫),例6,夹逼定理。这三个结果都是0.

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(11)

数学微积分的讲解(高等数学上一元微积分)(12)

答案:1. 0;2. 0;3. 0; 4. 0

5. 1;6. 1/3; 7. 0

有人说7题是不是写错了,没错!

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