课 题:2.3函数的极限(一)
教学目的:
1.理解当x →+∞,x →-∞,x →∞时,函数f (x )的极限的概念.
2.从函数的变化趋势,理解掌握函数极限的概念.
3.会求当函数的自变量分别趋于+∞,-∞,∞时的极限
教学重点:从函数的变化趋势来理解极限的概念,体会极限思想.
教学难点:对极限概念如何可从变化趋势的角度来正确理解.
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.数列极限的定义:
一般地,如果当项数n 无限增大时,无穷数列}{n a 的项n a 无限趋近于.....某个常数a (即n a a -无限趋近于0),那么就说数列}{n a 以a 为极限,或者说a 是数列}{n a 的极限.记作lim n n a a →∞
=,读作“当n 趋向于无穷大时,n a 的极限等于a ”
“n →∞”表示“n 趋向于无穷大”,即n 无限增大的意思n a a →∞
=有时也记作:当n →∞时,n a →a .
理解:数列的极限的直观描述方式的定义,只是对数列变化趋势的定性说明,而不是定量化的定义.“随着项数n 的无限增大,数列的项a n 无限地趋近于某个常数a ”的意义有两个方面:一方面,数列的项a n 趋近于a 是在无限过程中进行的,即随着n 的增大a n 越来越接近于a ;另一方面,a n 不是一般地趋近于a ,而是“无限”地趋近于a ,即|a n -a |随n 的增大而无限地趋近于0.
2.几个重要极限:
(1)01lim =∞→n n (2)C C n =∞
→lim (C 是常数) (3)无穷等比数列}{n q (1<q )的极限是0,即 )1(0lim <=∞
→q q n n 3. 将a n 看成是n 的函数即a n =f (n ).自变量n ∈N *
,a n 就是一个特殊的函数. 数列的项a n ,随着n 的增大a n 越来越接近于a ,也就是f (n ) 越来越接近于a . 对于一般的函数f (x ),自变量x ∈R ,是否有同样的结论呢?这节课就来研究当
x →∞时,函数f (x )的极限.
二、讲解新课:
1. 举特殊例子
我们先来看函数y =x
1(x ∈R ,x ≠0),画出它的图象,或者列表观察.当x 取正值并无限增大,和当x 取负值并绝对值无限增大时,函数值的变化趋势.
(1)函数 y =
1 (x ∈R ,x ≠0)的图象:
绝对值增大时,y 的值也趋于0.
如果也用数列中的极限符号表示:01lim ,01lim
==-∞→+∞→x x x x . 2.函数极限的定义:
(1)当自变量x 取正值并且无限增大时,如果函数f (x )无限趋近于一个常数a ,就说当x 趋向于正无穷大时,函数f (x )的极限是a .
记作:+∞→x lim f (x )=a ,或者当x →+∞时,f (x )→a .
(2)当自变量x 取负值并且绝对值无限增大时,如果函数f (x )无限趋近于一个常数a ,就说当x 趋向于负无穷大时,函数f (x )的极限是a .
记作-∞→x lim f (x )=a 或者当x →-∞时,f (x )→a .
(3)如果+∞→x lim f (x )=a 且-∞
→x lim f (x )=a ,那么就说当x 趋向于无穷大时,函数f (x )的极限是a ,
记作:∞
→x lim f (x )=a 或者当x →∞时,f (x )→a . 3.常数函数f (x )=c .(x ∈R ),有∞
→x lim f (x )=c . 注意:∞→x lim f (x )存在,表示+∞→x lim f (x )和-∞
→x lim f (x )都存在,且两者相等.所以∞
→x lim f (x )中的∞既有+∞,又有-∞的意义,而数列极限∞→x lim a n 中的∞仅有+∞的意义
三、讲解范例:
例1分别就自变量x 趋向于+∞和-∞的情况,讨论下列函数的变化趋势.
(1)y =(2
1)x 分析:作出这个函数的图象,由图就能看出变化趋势.
解:由图可知,
当x →+∞时,y =(2
1)x 无限趋近于0,即 +∞→x lim (21)x =0; 当x →-∞时,y =(
21)x 无限趋近于+∞.极限不存在. (2)y =2x
解:由图可知,
当x →+∞时.y =2x 无限趋近于+∞,极限不存在.
当x →-∞时,y =2x
无限趋近于0,即-∞→x lim 2x =0.
(3)⎪⎩
⎪⎨⎧<-=>=)0(1)0(0)0(1)(时时时x x x x f
解:由图可知,
当x →+∞时,f (x )的值为1,即+∞→x lim f (x )=1;
当x →-∞时,f (x )的值为-1,即-∞→x lim f (x )=-1.
说明:当x →+∞时,f (x )不是无限趋近于某个常数a ,而是f (x )的值等于常数a ,那么函数f (x )当x →+∞时的极限也就是a .x →-∞时,情况也是如此.
四、课堂练习:
1.1.对于函数y =
21x ,填写下表并画出函数的图象,观察当x →∞时,函数y 的变化趋势.
答案:当x →∞时,y =21x 无限趋近于0.即∞→x lim 21x
=0. 2.写出下列函数极限的值.
(1)x
x 1lim +∞→; (2)-∞→x lim 10x ; (3)35lim x x +∞→;(4)12lim ++∞→x x
答案:⑴0 ⑵ 0 ⑶ 0 ⑷ 0
3.判断下列函数的极限:
(1)x x )21(lim +∞→ (2)x
x 10lim -∞→ (3)21lim x x ∞→ (4)4lim ∞
→x 答案:⑴0 ⑵0 ⑶0 ⑷ 4
五、小结 :当x 分别趋向于+∞,-∞,∞时,函数f (x )的极限,以及常数函数的极限,注意∞→x lim f (x )中的∞和数列极限∞
→n lim a n 中的∞的不同意义.以概念为依据,结合函数图象,学会求一些函数的极限
六、课后作业:
1.判断下列函数的极限:
(1)x x 4.0lim +∞→ (2)x
x 2.1lim -∞→ (3))1lim(-∞→x (4)41lim
x
x ∞→ (5)x x )101(lim +∞→ (6)x x )4
5(lim -∞→ (7)11lim 2+∞→x x (8)lim ∞→x 答案: ⑴0 ⑵0 ⑶-1 ⑷0 ⑸0 ⑹0 ⑺0 ⑻5
七、板书设计(略)
八、课后记:。