四则运算法则在极限运算中的应用探究总结出某种规律,比如乘除、加减等,以方便计算极限时按模式套入应用,但这种方法缺乏严谨性,总有其本质原因
经认真分析发现,出现这些错误的根本是忽略了四则运算法则的应用条件及其适用范围
假如我们计算极限时更严谨一些,认真分析每一步计算的因果关系,这些错误是完全可以避开的,也不用死记硬背一些所谓的模式或套路
二、四则运算法则及其条件分析首先我们分别给出数列和函数极限的四则运算法则
(一)数列极限的四则运算法则对于应用四则运算法则计算极限,有两个前提条件是必须要引起重视的:一是极限的存在性,二是项数的有限性
也就是说,必须事先确保每一部分的极限都存在,这样才能对相应的数列或函数的极限运算运用四则运算法则,而且参加四则运算的数列或函数必须为有限项
事实上,从后来的级数理论我们知道,对于无穷多项和极限,是否能将极限运算与无穷多项和的运算互换要用到函数的一致收敛性,这一点是非常关键的,不能做简单的推广
三、例题解析我们对一些经典的极限运算题目进行解答分析,在此过程中,可以发现四则运算法则是如何被应用的,假如某些重要的前提条件被忽视会发生怎样的错误
【解析】本题为数列的极限计算题,为 n 项和的极限,每一项的极限均为 0
但需要注意的是,当 n→∞时,数列和式的项数也趋于无穷大,四则运算法则的条件是不适用的
假如错误的运用四则运算法则,按如下方法计算:结论显然就错了
本题正确的做法可以采纳夹逼准则,其正确结果应为 1
本题也是忽略了两个函数商的极限运算法则的条件,即分母函数的极限不能为 0
因此,第二步就已经错了,不能运用法则
正确的方法应是运用无穷小量与无穷大量的关系:无穷小(非零)的倒数是无穷大,分母的函数(x-2)在 x→1 的过程中为无穷小量,分子的极限为非零常数,故极限为无穷大量
要弄清这个问题,我们需要确定两个关键条件:一是等价无穷小量代换的条