积分上下限无穷_数学分析|第九章 定积分利用等价无穷小量和定积分定义解决数列极限问题总结...

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摘要: 当我们利用等价无穷小量时,不仅仅可以利用等价替换,有的时候我们需要利用极限的定义语言来解决问题,当等价无穷小量和连加数列结合在一起时,虽然很多同学都能猜到最后的答案,但是过程往往都是有瑕疵的,没有相应的理论依据,这篇文章对此了进行详细的说明,希望能够对大家有所帮助。

利用定积分定义解决数列极限回顾

函数在区间上可积,此时可得

注意:
大家注意哦,当利用定积分解决数列极限时, 首先要写成定积分的形式,找到相应的被积函数,积分的上下限,以及相邻小区间之间的距离。

无穷小量等价和定积分结合解决数列极限总结

【例1】.(2005浙江大学)
设在上可积,且

计算

分析:
此题仔细观察会发现,是没有办法利用定积分定义去解决的,有的同学会说要是没有对数函数ln该多好啊,是啊,要是没有ln,这个题解决那可是分分钟的事情,也就变成了

但问题是明明对数函数ln确实存在呀,可是有的同学会说,可以利用等价无穷小量啊,即

此时可得

此时有些同学会提出说,下面就变为了

注意哦,这样去思考是有问题的,因为等价无穷小量替换的是所求极限的因式部分,而在此题中是不满足的,不过此题要想解决,确实需要利用等价无穷小量,下面我们把步骤简单梳理一下。证明:
由于

则可得

当时有

又在上可积,则存在,使得

则对上述给定的,存在,当时,有

此时可得

此时进一步可得

进行连加可得

综上可得

此时得到

则可得

即得

总结:
大家注意哦,我们证明

利用的是等价无穷小量的极限定义语言,此时比简答的等无穷小替换更有说服力!证明思想和岩宝数学考研公众号数学分析 第五章 导数和微分--利用导数存在解决一类数列极限问题总结里面的证明方法相似,大家可以一块结合起来进行证明。

【例1】.(2012西安电子科技大学)

分析:
方法一:利用例1的思想可以解决,此时最后可以得到

方法二:进行两头放缩,然后夹逼准则也是可以的,即

进一步转化可得

可得

连加可得

由数列极限的迫敛性可得

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