证明:当x0>0时,lim√x=√x0(x→x0)
时间: 2023-05-31 19:05:32 浏览: 123
要证明lim√x=√x0(x→x0),即证明对于任意ε>0,存在δ>0,使得当0<|x−x0|<δ时,有|√x−√x0|<ε。
考虑将|√x−√x0|拆分成|(√x−√x0)(√x+√x0)/(√x+√x0)|,得到|√x−√x0|=|x−x0|/(√x+√x0)。
因此,我们需要找到一个δ,使得当0<|x−x0|<δ时,有|x−x0|/(√x+√x0)<ε。
考虑当x>0时,有√x+√x0>2√x0,因此,
|x−x0|/(√x+√x0)<|x−x0|/(2√x0)。
因此,我们只需要找到一个δ,使得当0<|x−x0|<δ时,有|x−x0|/(2√x0)<ε。
根据极限的定义,我们可以找到一个δ=ε^2*√x0,使得当0<|x−x0|<δ时,有|x−x0|<ε^2*√x0,从而有:
|x−x0|/(2√x0)<ε^2
|x−x0|/(√x+√x0)<ε
因此,当x0>0时,有lim√x=√x0(x→x0)。
相关问题
设多项式 P(x)=∑aix^i,Q(x)=∑bix^i,Q(x0)≠o,证明 lim x→xo P(x)/Q(x)=P(x0)/Q(x0)
根据题意,我们需要证明
lim x→xo P(x)/Q(x) = P(x0)/Q(x0)
我们可以将 P(x) 和 Q(x) 在 x0 处泰勒展开,得到:
P(x) = P(x0) + P'(x0)(x - x0) + P''(x0)(x - x0)^2 + ...
Q(x) = Q(x0) + Q'(x0)(x - x0) + Q''(x0)(x - x0)^2 + ...
因为 Q(x0) ≠ 0,所以 Q(x) 在 x0 处是连续的。因此,我们可以将上述展开式改写为:
P(x) = P(x0) + P'(x0)(x - x0) + P''(x0)(x - x0)^2 + ...
Q(x) = Q(x0)[1 + (x - x0)g(x)]
其中 g(x) = Q'(x0)/Q(x0) + Q''(x0)(x - x0)/Q(x0) + ...
因为 P(x) 和 Q(x) 都是多项式,所以它们在 x0 处连续。因此,我们可以将上述展开式代入 P(x)/Q(x),得到:
P(x)/Q(x) = [P(x0) + P'(x0)(x - x0) + P''(x0)(x - x0)^2 + ...]/[Q(x0)[1 + (x - x0)g(x)]]
接下来,我们需要证明 lim x→xo P(x)/Q(x) = P(x0)/Q(x0)。根据极限的定义,我们需要证明:
对于任意 ε > 0,存在 δ > 0,使得当 0 < |x - x0| < δ 时,|P(x)/Q(x) - P(x0)/Q(x0)| < ε。
现在,我们来构造满足上述条件的 δ。首先,我们可以假设 Q(x) 在 (x0 - δ, x0 + δ) 内不为 0。因为 Q(x0) ≠ 0,所以我们可以找到一个小的正数 ε1,使得 |Q(x) - Q(x0)| < |Q(x0)|/2 对于所有满足 0 < |x - x0| < ε1 的 x 成立。
接下来,我们需要找到一个正数 δ1,使得对于所有满足 0 < |x - x0| < δ1 的 x,有:
|P(x) - P(x0)| < ε1/2
|(x - x0)Q(x) - (x0 - x)Q(x0)| < ε1/2
因为 P(x) 和 Q(x) 都是多项式,所以它们在 x0 处连续。因此,我们可以找到一个正数 δ1,使得对于所有满足 0 < |x - x0| < δ1 的 x,有:
|P(x) - P(x0)| < ε1/2
|Q(x) - Q(x0)| < |Q(x0)|/2
对于这个 δ1,我们有:
|P(x)/Q(x) - P(x0)/Q(x0)| = |[P(x) - P(x0)]/Q(x) + P(x0)[1/Q(x) - 1/Q(x0)]|
因为 Q(x0) ≠ 0,所以我们可以找到一个小的正数 ε2,使得对于所有满足 |1/Q(x) - 1/Q(x0)| < ε2 的 x,有:
|P(x)/Q(x) - P(x0)/Q(x0)| < ε/2
现在,我们需要证明当 0 < |x - x0| < δ 时,|1/Q(x) - 1/Q(x0)| < ε2。我们有:
|1/Q(x) - 1/Q(x0)| = |Q(x0) - Q(x)|/|Q(x)Q(x0)|
因为 |Q(x) - Q(x0)| < |Q(x0)|/2,所以有:
|1/Q(x) - 1/Q(x0)| < 2|Q(x0) - Q(x)|/|Q(x0)|^2
接下来,我们需要证明当 0 < |x - x0| < δ 时,|Q(x0) - Q(x)|/|Q(x0)|^2 < ε2/2。因为 Q(x) 在 (x0 - δ, x0 + δ) 内不为 0,所以我们可以找到一个小的正数 δ2,使得对于所有满足 0 < |x - x0| < δ2 的 x,有:
|Q(x) - Q(x0)| < |Q(x0)|/2
我们可以取 δ = min(δ1, δ2),则当 0 < |x - x0| < δ 时,有:
|P(x)/Q(x) - P(x0)/Q(x0)| < ε/2 + ε/2 = ε
因此,我们证明了 lim x→xo P(x)/Q(x) = P(x0)/Q(x0)。
设 f (x) 在a,+) 上连续,且 lim ( ) ( )d →+ + = x x a f x f t t A,证明:lim ( )d →+ = x x a f t t A, lim ( ) 0 x f x →+ = .
根据给定的函数和极限,我们可以利用极限的性质和积分的定义来证明这个结论。
首先,我们注意到根据题目中的条件,函数 f(x) 在区间 [a, +∞) 上连续。因此,我们可以将积分的上限从 t 变为 x,并且不改变积分的值。即:
lim ( )d
→+∞
= lim ( )d
→+∞
= lim ( )d
→+∞
= lim ( )d
→+∞
= lim ( )d
→+∞
其中,我们利用了积分的性质,将积分的上限从 t 变为 x。
接下来,我们可以将被积函数拆分成两个部分:
f(t) - A = [f(t) - f(x)] + [f(x) - A]
根据极限的性质,我们有:
lim ( )d
→+∞
= lim ( [f(t) - f(x)] + [f(x) - A])d
→+∞
由于 f(x) 在区间 [a, +∞) 上连续,我们知道对于任意 ε > 0,存在一个常数 δ > 0,当 |x - t| < δ 时,有 |f(x) - f(t)| < ε。因此,我们可以将上式中的第一项 [f(t) - f(x)] 控制在一个足够小的范围内。
对于第二项 [f(x) - A],由于 lim ( )d
→+∞
= 0,我们可以选择一个足够大的 x0,使得当 x > x0 时,有 |f(x) - A| < ε/2。
综上所述,我们可以得到:
lim ( )d
→+∞
= lim ( [f(t) - f(x)] + [f(x) - A])d
→+∞
≤ lim ( [f(t) - f(x)])d
→+∞
+ lim ([f(x) - A])d
→+∞
= 0 + 0 = 0
因此,我们证明了所给结论:
lim ( )d
→+∞
=
x
x a
f t t A,
lim ( ) 0
x
f x
→+∞
= 0.