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夹逼定理

本页给出标准定义、定理条件、可执行步骤,并用图示梳理从识别到应用的关系。

一、基本概念

标准定义

若在 x₀ 的某个去心邻域内有 g(x)≤f(x)≤h(x),且 g、h 在同一趋近过程中都趋于 L,则 f(x)→L。

g≤f≤h → 两侧同极限 → 绝对值夹逼

二、基本定理

条件与结论

夹逼定理的前提是不等式在同一邻域成立,且上下界极限存在并相等;绝对值估计是常用入口。

条件检查

定理只在上述连续性、可导性、定义域、方向或收敛条件满足时使用。

三、基本方法

题目中的执行顺序
  1. 先处理符号,常改写为 |f(x)−L|。
  2. 构造趋于同一值的上下界。
  3. 写出不等式成立的邻域和两侧极限。

例题提示:例:|x sin(1/x)|≤|x|→0,所以 x sin(1/x)→0;不要只写“sin(1/x)有界”而省略夹逼链。

四、推广应用

综合题中的连接

可推广到数列、积分估值、误差界和一致收敛的判定。

五、易错辨析

反例与边界

易错与例子:例:|x sin(1/x)|≤|x|→0,所以 x sin(1/x)→0;不要只写“sin(1/x)有界”而省略夹逼链。

检查条件、变量/方向、边界与等号条件,再确认结论没有超出题设。

夹逼定理:从定义到应用g≤f≤h两侧同极限绝对值夹逼
夹逼定理的识别、条件核对与计算路径

公式速查

公式、条件、场景

常用等价无穷小

sin u ~ u
tan u ~ u
ln(1+u) ~ u
eu−1 ~ u
1−cos u ~ u²/2

条件:u→0。主要用于乘除结构;相减时检查抵消。

场景:基本未定式、复合极限。

Taylor 展开

eu=1+u+u²/2!+O(u³)
sin u=u−u³/3!+O(u⁵)
cos u=1−u²/2!+O(u⁴)
ln(1+u)=u−u²/2+O(u³)

条件:展开点和保留阶数明确。

场景:首项抵消、精确阶数、误差估计。

阶数与余项

f(u)=Pn(u)+O(un+1)
α=o(β) ⇔ α/β→0

条件:同一趋近过程下比较。

场景:判断主导项和确定展开深度。

使用边界

公式必须和适用条件一起使用;遇到边界、端点、方向或定义域问题,先检查条件再代入。