数学关于极限的毕业论文

极限思想是高中数学中的一种重要的数学思想，利用极限思想使人们能够从有限中认识无限，从近似中认识精确，从量变中认识质变成为可能。高中数学教材中有多处内容渗透了极限的思想和方法，如“球的体积和表面积”、“双曲线的渐近线”等，但是极限思想在实际教学中没有得到普遍的认可和推广，学生对这种思想方法相当陌生。对于某些数学问题，如果我们能够灵活运用极限思想求解，往往可以避开一些抽象复杂的运算，降低解题难度，还可以优化解题思路，收到事半功倍的效果。下面是笔者尝试将极限思想和方法渗透融合在解题教学中，实现方法与内容的整合。一、寻求极限位置，实现估算与精算的结合例1 过抛物线 的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点，若线段PF与QF的长分别是p、q，则 等于（ ）。 （A）2a （B） （C） 4a （D） 图1解析：本题是有关不变性的问题，常规解法是探求p、q、a的关系，过程繁琐，且计算较复杂。若能充分认识到变与不变的辨证关系，利用运动和变化的观点，借助于极限思想即取PQ的极限位置可使问题变得简便易行，如图1所示，将直线PQ绕点F顺时针方向旋转到与y轴重合，此时Q与O重合，点P运动到无穷远处，虽不能再称它为抛物线的弦了，它是弦的一种极限情形，因为 ，而 ，所以 ，故答案选C。针对客观选择题题型的特点，这种解法体现出思维的灵活性和敏捷性，凸显了试题的选拔功能。【评注】将精算与估算相结合，是一种重要的数学能力，有利于从不同层面对理性思维能力进行全面而又灵活的考查。因此，这类数学试题给高中数学教与学的方向以启示，注重多元联系表示，拓宽思维，提高思维含量。二、考查极限图形，简化计算例2 在正n棱锥中，相邻两侧面所成的二面角的取值范围是（ ）。 （A） （B） （C） （D） 解析：如图2所示，设正n棱锥为 ，由于n多变，所以底面正n边形、侧面出现不确定状态，这样导致直接分析求解将是繁难，甚至是“到而不达”的，若另辟蹊径，采用极限法，则解法将是简捷、易行的，其计算量得到极大的简化。本例中底面正n边形固定，而棱锥的高不定，故可将顶点S看作是运动变化的，设相邻两侧面所成的二面角的平面角为 。当点S向下运动无限趋近底面正n边形的中心这个极限位置时， 趋于平角 ；当点S向上运动趋于无穷远时，侧棱将无限趋于与底面垂直，即正n棱锥趋近于正n棱柱，此时 无限趋于底面正n边形的内角 ，故二面角的取值范围是： ，从而答案选A。【评注】“化静为动，以动制静”，利用运动和变化的观点，着眼于问题的极限状态，摈弃了繁琐的数学运算，使得所研究问题更加直观、明朗。因此，根据问题的不同条件和特点，合理选择运算途径是提高运算能力的关键，而灵活地利用极限思想就成为减少运算量的一条重要途径。三、分析极限状态，探索解题思路例3 已知抛物线方程为 。求证：在x轴正方向上必存在一点M，使得对于抛物线上任意一条过M的弦PQ均有 为定值。分析：假设点M确实存在，因为过点M的任意一条弦PQ均有 为定值，因此对过点M的一条特殊弦——垂直于x轴的弦 也应该有 为定值。如图3所示，设 ，则 ，但是仅凭此式还看不出点M到底是哪个定点。下面再考查弦的一个极限情形——x轴的正半轴，它过点M，它的一个端点是原点O，另一个端点可以看成是无穷远处的极限点 （假想的点），它是弦的一种极限情形，显然有 ，所以 ，它也应该是定值，且 ，由此可得 ，于是可以猜想定点M（p，0），下证过点M（p，0）的任一弦PQ均有 （定值）。 图3证明：设过点M（p，0）的直线参数方程为 ，代入抛物线方程得 ，设此方程的两根为 ，则 ，而 的几何意义分别表示MP及MQ的值。所以 。因此点M（p，0）是满足题意的点。【评注】通过分解有关对象在运动变化过程中的极限状态，提取信息、信息整合，从而寻求到合理的解决问题的途径，降低了解题难度，优化了解题过程，有效激活了创新思维，凸显了极限思想在解题中的独特功能及应用的广泛性。四、巧取极限，实现无限与有限的统一例4 设数列 满足 （1）当 时，求 ，并由此猜想出 的一个通项公式； （2）当 时，证明对所有的 ，有① ；② 。解析：本题是数列与不等式的综合题，是考查猜想、归纳、迭代、放缩推理及分析问题和解决问题能力的一道优秀试题。（1）及（2）①入口宽，也易解决。但是（2）②的放缩难度较大，拉开了档次，体现了较好的区分度。事实上，（2）①的结论给解答（2）②有明确的启示。因为由 可以推导出 （ ），运用这个不等式来证明（2）②，思路最为清晰、快捷。这种要求，是考查考生进入高校继续学习的潜能所必须的。（1） （略）。（2）①用数学归纳法证明（略）。②由（2）①可知 ，即 。 于是 。 。【评注】本例利用了高等数学中的级数理论：正项级数 的前n项和有上界，故级数 收敛，但其收敛速度不大于 的收敛速度（ ）。其实从初等数学的观点也很容易理解：若单调递增数列 存在极限，则 。通过无限与有限的统一，实现了对不等式的放缩。利用极限思想，把问题放置于极限状态，即活跃了思维，又提高了分析、解决问题的能力。因此，教师要有意识地强化用极限思想解题的意识，并在不断应用它解决问题的过程中，让学生真正体会到“提高观点，降低难度，减轻负担”的含义。自己去瞧瞧吧，，，，，我只能帮到这里了。。。。。

极限理论是数学分析课程的理论依据，就因为引入极限思想，微积分才有了理论根基，从而可以解决很多初等数学不能解决的实际问题.极限理论贯穿于数学分析课程的始终.因此，教学中让学生深刻理解极限理论对学好整门课程起到至关重要的作用.作者就自己多年教授数学分析课程的经验，谈谈数列极限与函数极限的联系与本质区别.1.关于数列极限数列初等数学中对数列这样定义：按照一定顺序排列的一列数称为数列.数学分教材[1]关于数列的定义：若函数f的定义域是全体正整数集N，则称f：N→R或f（n），n∈N为数列.正因为正整数集的元素可按从小到大的顺序排列，所以数列f（n）也可写作a，a，…a…，或简单地记作{a}，其中a是该数列的通项.看得出来，数列就是一正整数集为定义域的函数，即所有数列的定义域都是正整数集.数列的极限的定义定义1设{a}为数列，a为定数.若对任给的正数？藓，总存在正整数N，使得当n>N时，有|a-a|<？藓，则称数列{a}收敛于a，定数a为数列{a}的极限，并记作a=.关于函数极限→∞时函数极限定义2设f为定义[a，+∞）在上的函数，A为定数，若对任给的正数？藓，存在正数M（≥a），使得当x>M时有|f（x）-A|<？藓，则称函数当x→+∞时以A为极限，记作f（x）=A.现设f为定义在U（-∞）或U（∞）上的函数，当x→-∞或x→∞时，若函数值无限地接近某定数A，则称f当x→-∞或x→∞时以A为极限，f（x）=A或f（x）=→x时函数极限定义3（函数极限的？藓-δ定义）设函数f在点x的某个空心邻域U（x；δ′）内有定义，A为定数，若对任给的正数ε，存在正数δ（<δ′），使得当0<|x-x|<δ时有|f（x）-A|<0ε，则称函数f当x→x时以A为极限，记作f（x）=A.类似可定义f（x）=A及f（x）=.数列极限与函数极限的异同及根本原因从以上定义可以看出，数列极限与函数极限有相同点也有不同点，研究二者的方法大同小异，相同点是数列极限与函数极限中当x→+∞时的类型完全相似，因此可以用相同的方法研究.二者的不同点在于，数列极限只有一种类型，就是n→∞时的极限；而函数极限细分有六种类型x→+∞；x→-∞；x→∞；x→x；x→x；x→x的极限，分类的标准是根据的趋向的不同来分类.二者的相同点源自二者都是函数，数列可以认为是特殊情况的函数，任何一个不同的数列都以正整数集为定义域；而通常意义下的函数在数学分析课程中是定义在实数范围的，其定义域可以是实数集也可以是实数集的某个子集.正因为将二者同看成函数的情况下，由于二者的定义域范围不同，导致二者极限类型的不同.数列的定义域是正整数集，那自变量的取值为1、2、3……，自变量的最小取1，因此不可能趋向于-∞，又因为数列各项必须取整数，所以它不可能趋近于某个定数，自变量n只可能有一种趋向于+∞；而通常意义下的函数是在实数范围内的讨论，因此，自变量x既可以趋近于+∞，又可以趋近于-∞；如果自变量x同时趋近于+∞和-∞时函数极限存在，则称x→∞时函数极限存在.同理，因为实数集的稠密性，自变量x会趋近于某个定数x，根据自变量x趋近于x的方向不同又可以分为x点处的左极限和右极限，于是某定点处有三种类型x→x；x→x；x→x函数极限.综上，数列是特殊的函数，正因为数列作为函数的特殊性，使数列极限相对简单并且具有相对理想的性质，收敛数列的所有性质都具有整体性；而收敛函数的所有性质都只能满足局部性质.导致二者性质差别的真正原因也在于二者作为函数定义域的范围不同.笔者认为，还要真正学透极限，一定要从本质上研究导致他们不同的原因，相同的理论完全可以通过类比的方式学习，而学习的重点应该放在二者的不同上，弄懂有什么不同，为什么不同，只有懂得了“为什么”，才能真正学懂相应知识.

极限思想作为一种数学思想，由远古的思想萌芽，到现在完整的极限理论，其漫长曲折的演变历程布满了众多数学家们的勤奋、智慧、严谨认真、孜孜以求的奋斗足迹。极限思想的演变历程，是数千年来人类认识世界和改造世界的整个过程的一个侧面反应，是人类追求真理、追求理想，始终不渝地求实、创新的生动写照。 极限思想的产生与完善是社会实践的需要，它的产生为数学的发展增加了新的动力，成为了近代数学思想和方法的基础和出发点。极限思想是微积分理论的基础，而微积分与经济学、物理学、机械自动化等与生活息息相关的学科是密不可分的。尤其是对于经济学来说，是一个透过现象看本质的必不可少的工具，经济学的核心词语“边际”便是一个将导数经济化的概念。只有结合微积分等数学知识，才能使经济学从一个仅仅对表面现象进行肤浅的常识推理、流于表面化的学科，变为一个用科学的方法进行数理分析、再结合各社会学科的丰富知识，从而分析出深层次的、更具有广泛应用性的基本结论的学科。 其他学科也是如此，极限思想的应用无处不在，理解掌握并合理应用极限要思想，可以让我们在解决实际问题的过程中，能较快发现解决问题的方法，提高实际效果。

1、极限思想是微积分的基本思想，数学分析中的一系列重要概念，如函数的连续性、导数以及定积分等等都是借助于极限来定义的。

2、数学分析之所以能解决许多初等数学无法解决的问题（例如求瞬时速度、曲线弧长、曲边形面积、曲面体体积等问题），正是由于它采用了极限的思想方法。

有时我们要确定某一个量，首先确定的不是这个量的本身而是它的近似值，而且所确定的近似值也不仅仅是一个而是一连串越来越准确的近似值；然后通过考察这一连串近似值的趋向，把那个量的准确值确定下来。这就是运用了极限的思想方法。

扩展资料

极限思想的萌芽可以追溯到古希腊时期和中国战国时期，但极限概念真正意义上的首次出现于沃利斯的《无穷算数》中，牛顿在其《自然哲学的数学原理》一书中明确使用了极限这个词并作了阐述。

但迟至18世纪下半叶，达朗贝尔等人才认识到，把微积分建立在极限概念的基础之上，微积分才是完善的，柯西最先给出了极限的描述性定义，之后，魏尔斯特拉斯给出了极限的严格定义（ε-δ和ε-N定义）。

从此，各种极限问题才有了切实可行的判别准则，使极限理论成为了微积分的工具和基础。

参考资料来源：百度百科-极限理论

参考资料来源：百度百科-极限思想