5..根据函数极限的定义证明lim _(xarrow 3)(3x-1)=8.
5..根据函数极限的定义证明.
题目解答
答案
函数,A=8
对于任意给定一个,使得
即
只需取就得到:
对于任意给定一个,存在
,当
时,恒有
成立,所以有
即,得证。
解析
考查要点:本题主要考查利用函数极限的定义进行严格证明的能力,需要掌握如何通过不等式变形找到合适的$\delta$,使得当$0<|x-a|<\delta$时,$|f(x)-A|<\varepsilon$成立。
解题核心思路:
- 明确极限定义:根据定义,对任意给定的$\varepsilon>0$,存在$\delta>0$,使得当$0<|x-3|<\delta$时,$|3x-1-8|<\varepsilon$。
- 不等式变形:将$|3x-9|$转化为与$|x-3|$相关的表达式,建立$\varepsilon$与$\delta$的关系。
- 确定$\delta$的取法:通过变形得到$|x-3|<\frac{\varepsilon}{3}$,从而选择$\delta=\frac{\varepsilon}{3}$。
破题关键点:
- 正确展开并简化表达式:将$|3x-1-8|$化简为$3|x-3|$。
- 建立$\delta$与$\varepsilon$的对应关系:通过不等式变形,明确$\delta$的取值方式。
步骤1:写出函数极限的定义
根据极限定义,对任意$\varepsilon>0$,存在$\delta>0$,当$0<|x-3|<\delta$时,有:
$|3x-1-8| < \varepsilon$
步骤2:化简不等式
将$|3x-1-8|$展开并化简:
$\begin{aligned}|3x-1-8| &= |3x-9| \\&= 3|x-3|\end{aligned}$
步骤3:建立$\delta$与$\varepsilon$的关系
要求$3|x-3| < \varepsilon$,两边同时除以3得:
$|x-3| < \frac{\varepsilon}{3}$
步骤4:确定$\delta$的取值
令$\delta = \frac{\varepsilon}{3}$,则当$0<|x-3|<\delta$时,有:
$3|x-3| < 3 \cdot \frac{\varepsilon}{3} = \varepsilon$
结论:
对于任意$\varepsilon>0$,取$\delta = \frac{\varepsilon}{3}$,即可保证当$0<|x-3|<\delta$时,$|3x-1-8|<\varepsilon$,从而$\lim_{x \to 3} (3x-1) = 8$。