最新高考高考数学函数极限与连续 精品.docx
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11.2函数极限与连续性
一、明确复习目标
1.了解函数极限的概念;
2.掌握极限的四则运算法则;会求某些数列与函数的极限;
3.了解函数连续的意义;会判断简单函数的连续性;
4.理解闭区间上连续函数有最大值和最小值的性质.
二.建构知识网络
1.当x→∞时函数f(x)的极限:
(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,(或x→+∞时,f(x)→a)
(2)同理表示——
(3)当,且时,
即
2.当x→x0时函数f(x)的极限:
当自变量x无限趋近于常数x0(从x0两侧,但x≠x0)时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就说当x趋向于x0时,函数f(x)的极限是a,记作,(或x→x0时,f(x)→a)
(1)与函数f(x)在点x0处是否有定义及是否等于f(x0)都无关。
(2)“连续”函数在x0处的极限就等于 f(x0)
3.函数f(x)的左、右极限:
(1)如果当x从点x=x0左侧(即x<x0)无限趋近于x0时,函数f(x)无限趋近于常数a,就说a是函数f(x)的左极限,记作。
(2)同理表示——
(3)——判断函数在一点处极限存在的方法.
4.极限不存在的三种形态:
①左极限不等于右极限;
②时,,③时,的值不确定。
5.函数极限的运算法则——(与数列类似)
6.对型的极限,要分别通过“约去使分母为零的因式、同除以分子、分母的最高次幂、有理化分子”等变形,转化极限存在的式子再求。
7.函数连续的定义:
(1)如果①函数f(x)在点x=x0处有定义,②f(x)存在,③f(x)=f(x0),那么函数f(x)在点x=x0处连续.
(2)如果函数f(x)在某一开区间(a,b)内每一点处连续,就说函数f(x)在开区间(a,b)内连续,或f(x)是开区间(a,b)内的连续函数.
(3)如果f(x)在开区间(a,b)内连续,在左端点x=a处有f(x)=f(a),在右端点x=b处有f(x)=f(b),就说函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,或f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数.
8.连续函数的性质——最大值最小值定理
如果f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,那么f(x)在闭区间[a,b]上有最大值和最小值.
三、双基题目练练手
1.(2006四川)已知下面结论正确的是()
A.f(x)在x=1处连续B.f
(1)=5
C.D.
2.设下列说法不正确的是()
A.=1B.=1
C.=1D.时f(x)极限不存在
3.已知函数f(x)=函数f(x)在哪点连续
A.处处连续B.x=1C.x=0D.x=
4.(2006广东)
5.=______
6.要使f(x)=在点x=0处连续,则需补充定义f(0)=______
简答:
1-3.DCD;
3.f(x)=f(x)=f().
4.;5.;
6.f(0)=f(x)===
四、经典例题做一做
【例1】求下列各极限:
(1)
(2)(-x);
(3).(a>0)
解:
(1)
(2)原式==a+b
(3)原式=
=
==
=
提炼方法:
1.对于题
(1)“”要先除以x的最高次方;题
(2)“∞-∞”要先有理化,然后再求极限;
2.在题(3)中,当b<0时,f(x)=在x=0处连续,极限值就等于f(0).当b>0时,f(x)在x0处不连续,x→0时,分母为零,要先有理化,去掉掉分母为零的式子,再求极限.
【例2】
(1)设f(x)=试确定b的值,使存在.
(2)f(x)为多项式,且=1,=5,求f(x)的表达式
解:
(1)f(x)=(2x+b)=b,
f(x)=(1+2x)=2,
当且仅当b=2时,f(x)=f(x),
故b=2时,原极限存在
(2)由于f(x)是多项式,且=1,
∴可设f(x)=4x3+x2+ax+b(a、b为待定系数)
又∵=5,
即(4x2+x+a+)=5,
∴a=5,b=0,即f(x)=4x3+x2+5x
点评:
(1)理解极限的定义和极限存在的条件;
(2)初等函数在其定义域内每点的极限值就等于这一点的函数值.
【例3】已知函数f(x)=,试求:
(1)f(x)的定义域,并画出图象;
(2)求f(x)、f(x),并指出f(x)是否存在.
解:
(1)当|x|>2时,
==-1;
当|x|<2时,==1;
当x=2时,=0;
当x=-2时,不存在.
∴f(x)=
∴f(x)的定义域为{x|x<-2或x=2或x>2}.
如下图:
(2)∵f(x)=-1,f(x)=1.∴f(x)不存在.
【例4】讨论函数的连续性,并作出函数的图象.
分析:
应先求出f(x)的解析式,再判断连续性.
解:
当0≤x<1时,f(x)=x=x;
当x>1时,f(x)=·x=·x=-x;
当x=1时,f(x)=0.
∴f(x)=
∵f(x)=(-x)=-1,f(x)=x=1,
∴f(x)不存在.
∴f(x)在x=1处不连续,f(x)在定义域内的其余点都连续.
图象如下图所示.
提炼方法:
分段函数讨论连续性,要讨论在“分界点”的左、右极限,进而判断连续性.
【研讨.欣赏】设f(x)在(a,b)内连续,如果为(a,b)内的任意n个点.求证:
在[x1,xn]上至少存在一点x0,使得
证明:
由连续函数的性质,f(x)在闭区间[x1,xn]上必有最大值M,和最小值m,从而
m≤f(xi)≤M,(i=1,2,……n).
∴,从而必有x0,使
.
五.提炼总结以为师
1.有限个函数的和(或积)的极限等于这些函数极限的和(或积),在求几个函数的和(或积)的极限时,一般要化简,再求极限;
2.两个(或几个)函数的极限至少有一个不存在时,他们的和、差、积、商的极限不一定不存在..
3.求函数的极限的几种基本的方法:
①代入法;②约去分母为零的因式;③分子、分母同除x的最高次幂;④有理化法
4.函数f(x)在点x0处连续必须具备以下三个条件:
函数f(x)在点x=x0处有定义;
函数f(x)在点x=x0处有极限;
函数f(x)在点x=x0处的极限值等于在这一点x0处的函数值,即f(x)=f(x0).
同步练习11.2函数极限与连续性
【选择题】
1.函数f(x)在x0处连续是f(x)在点x0处有极限的()
A充分不必要条件B必要不充分条件
C充要条件D既不充分也不必要条件
2.下列命题中正确的是()
3.f(x)=的不连续点为()
A.x=0B.x=(k=0,±1,±2,…)
C.x=0和x=2kπ(k=0,±1,±2,…)D.x=0和x=(k=0,±1,±2,…)
【填空题】
4.(2006北京)的值等于________
5.设 ,则=
6.=________
6.原式==(cos+sin)=
简答提示:
1-3.ACD;4.;
5.
.6.
【解答题】
7.求下列函数的极限:
(1)
(2)
(3)设f(x)=求f(x)
解:
(1)
(2)
(3)f(x)=1,f(x)=1,
∴f(x)=1.
8.设函数f(x)=ax2+bx+c是一个偶函数,且f(x)=0,f(x)=-3,求出这一函数最大值
解:
∵f(x)=ax2+bx+c是一偶函数,∴f(-x)=f(x),
即ax2+bx+c=ax2-bx+c
∴b=0∴f(x)=ax2+c
又f(x)=ax2+c=a+c=0,f(x)=ax2+c=4a+c=-3,
∴a=-1,c=1∴f(x)=-x2+1
∴f(x)max=f(0)=1∴f(x)的最大值为1
9.设f(x)=当a为何值时,函数f(x)是连续的
解:
f(x)=(a+x)=a,f(x)=ex=1,而f(0)=a,故当a=1时,f(x)=f(0),
即说明函数f(x)在x=0处连续,而在x≠0时,f(x)显然连续,于是我们可判断当a=1时,f(x)在(-∞,+∞)内是连续的
10.设f(x)是x的三次函数,已知
.试求的值,(a为非零常数).
解:
由已知可设f(x)=A(x-2a)(x-4a)(x-c),且有
【探索题】在一个以AB为弦的弓形中,C为的中点,自A、B分别作弧AB的切线,交于D点,设x为弦AB所对的圆心角,求.
解:
设所在圆圆心为O,则C、D、O都在AB的中垂线上,
∴∠AOD=∠BOD=.设OA=r.
S△ABC=S四边形AOBC-S△AOB=r2sin-r2sinx=r2sin(1-cos),
S△ABD=S四边形AOBD-S△AOB=r2tan-r2sinx=r2.
∴===.
备题
1.已知求
解法一:
为方程的一根,得,代人可得
解法二:
=
=
,代人可得
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