浅谈极限理论在数学分析中的地位及其应用


打开文本图片集

摘 要:在高中数学学习过程中,我们会发现有很多题需要用极限求解,例如求数列极限,函数极限等。随着学习的不断深入,极限理论的思想几乎贯穿了整个数学理理论课的教学中。由此不难看出,极限思想不单单是高中数学的核心,极限理论也是進一步学习数学的基础。本文主要就极限理论在高中数学中的应用做浅要分析。

关键词:极限理论 数学分析 地位 应用

一、极限理论的地位

在我国古代,已经出现了极限的思想,例如古代哲学家庄周的著作《庄子·天下篇》“一尺之棰,日取其半,万事不竭”假设我们每天截取这尺木棒的一半,就可得出以下一序列长度:

第一天截取,第二天截取的就是剩下的也即是,第三天便是这剩下的一半……,以此推出第n-1天截取的长度为,第n天为,每天这样截下去,就会得到以下这个数列:

,……,,……

即使n足够大,这根木棒也不可能被截完,但是随着,截取木棒的长度无限接近于0。

二、求极限的几种常用的方法

高中数学常见的求极限的方法有3种,极限的定义、四则运算法则、分子或分母有理化。随着学习知识的深入,后续还会有洛必达法则、恒等变换、等价无穷小变换、重要极限、泰勒展式等,本篇论文主要讲述了,高中常用的几种方法求解数学中的问题。

三、极限理论在数学分析中的应用

1.数列极限

(1)数列极限的定义

对于数列,当n足够大时趋向于一个固定常数a,即无限接近于0,那么就称数列的极限是a。(注意a不一定是中的项)

(2)数列极限

例:已知数列是有正数构成的数列,,且满足.其中n是大于1的整数,a是正数。

求数列的通项公式及前n项和。

解:(1)由题我们可以得出,

所以是为首项,公比为a的等比数列,则。

所以分为两种:1当a=1时,;

2当时,。

(2)

1当a=4时,原式;

2当a>4时,原式=

因为当

3当0<a<4时,原式=。

此类问题是高中考试常考的,求数列极限时要注意分类讨论。

2.函数极限

(1)函数极限的定义

假设一个函数,当自变量x的绝对值无限增大时,趋于一固定常数a,就是说的极限是a,记为

注意:只有当时才有

(2)函数极限在经济学中的应用

例:某人将一笔本金存入银行,年利率假设为,存款的期限是t年,按照本金连续利息计算得到t年后的钱为,如果每年计算n次利息,t年后利息和,我们不难看出,计算次数越多,利息和越大,当时,,随着n无限的增大,是单调增加的函数,那么发家致富就变得非常容易,但事实上并不是这样。

假设我们以本金2000000,利息6%,t=20年为例,到期的本息和约为6414270.96。这说明当存入的本金不是很大时,仅靠利息难以致富,而且我们要考虑到通货膨胀的因素,银行存款20年是否保值都还不能确定。

极限的思想在经济学中的应用的非常少,最大的原因是,极限在经济中,只能做定性的分析。

(3)恒等变换求函数极限

例如:求极限

解:

分子或分母有理化是中学数学求极限常用的一种方法。

结语

从上面的谈论中,我们已经对极限思想有了基本的了解,极限思想是解决问题必不可少的,对极限理论的合理运用,体现了学生对于问题的不同理解,同时,也体现了我们掌握的情况,对于选拔人才也及其重要。极限理论是数学分析中的核心,而数学分析又是整个数学领域学习的工具,这也就告诉我们,熟练掌握、合理运用极限思想的重要性。

参考文献

[1]乌力吉.极限理论在数学分析中的地位和作用及其求极限的方法[J],2010(1):54-57.

[2]付松林.极限理论在数学分析中的作用及应用探究[J],2013(2):136-138.

[3]贾敬堂.浅析极限思想在经济生活中的应用[J],2015(4):39-42.

推荐访问:数学分析 浅谈 及其应用 地位 极限