x趨近無窮大時,lnx是否能計算出其極限?為何高等數學中的答案是不存在?

萊恩哈特福德


首先,題主你對高等數學的理解並不是很清楚,對微積分的“地基”——極限,理解的並不是很透徹。

什麼是極限?

極限是一種想接近卻不得的悵惘(劃掉),極限是在某一個變化過程中不斷趨近的值。

以反比例函數y=1/x為例,隨著x的不斷增大,y的值不斷減小,當x趨於無窮大的時候,y的值趨於無窮小,這個小是有多小呢?比0大一點點,但是不會等於0,也就是說,y的值永遠不會為0。y在不斷地“接近”0,所以,0是這個函數(變化過程)的極限,也就是說,這個過程在趨向無窮大的時候,結果趨向0。

最早的極限證明是由數學家柯西提出的,基本道理是這樣:在一個變化過程中,例如剛剛的函數,在x不斷增大時,假定存在一個x1,對應y1,我能找到一個y2,使得|y1-0|>|y2-0|,那麼0就是它的極限。這被稱為“甩鍋式證明法”。

怎麼理解呢?

甲:“這個函數極限是0。”

乙:“請你證明一下為什麼是0而不是其他數字。”

甲:“你先找一個函數值做極限。”

乙:“我取y1,把它作為極限,別的函數值都比他大。”

甲:“等會兒,你看,我找到了y2,比y1還小,你的結論不成立,極限是y2。”

乙:“你咋看出來的?”

甲:“和0比啊,y1-0>y2-0啊。”

就這樣,無論乙取哪個函數值,甲都能找到更小的函數值推翻乙的結論,以此類推,因為函數值不可能為負(正無窮),所以,極限就是0了。

同理我們可以證明當x取1時,極限是1。因為我可以在1的左右兩側找到更接近1的數。

同理也可以證明極限是無窮大的情況。

但是!!!!!!極限並不等同於一個函數值!!!!!

這是最容易也是題主掉進的誤區!!!!!!

極限是一個過程,是不斷逼近某一個值得過程。

現在來說題主的問題,㏑x在x趨於無窮大的極限是無窮大,換句話說,極限不存在。因為即使導數的極限是零,但導數是永遠不會等於0的,也就是說,函數在一直增加,只不過增加的越來越緩慢,但絕對沒有停止增加。

另外,題主應該沒有接觸到無窮小的比較,一般認為無窮小是0,0有什麼可比較的呢?學習完無窮小的比較後,會對極限有一個更深層次的認識。(其實就是比比誰能更快的趨近於0)。學習完積分後,這個問題就可以更好的理解了。

說句題外話,如果題主是高中生,我建議你放下高數書,這對你來說太早,也沒有意義,它不會對你的高考分數有任何影響,如果題主是競賽生,請問你的高中老師,如果你只是對微積分有興趣,是在自學,網課平臺多的是,我推薦mooc上蘇德礦老師的課,很好,如果你掛科了,在複習,emmm,你開心就好,這個問題會氣死大學老師的。

完,看完請點個贊哦(雖然寫的不咋地)[捂臉][捂臉][捂臉]


StarryDream星鎖夢境


題主的意思應該是

導數代表函數的增長率,既然lnx的導數1/x在x趨近於無窮大時極限為零,那麼就是說lnx的增長率也應該為零,lnx在x無窮大時應該不增長,所以應該是有極限存在的。

這個問題我覺得可以用無窮小量的階數來解決。

比如說函數1/x,它的導數-(1/x^2)在x趨近於無窮大時極限為零,原函數極限存在為零。

那為什麼函數lnx的導數1/x極限為零,原函數極限卻不存在呢?

這就可能和階數有關,1/x是一階無窮小量,而-(1/x^2)是二階無窮小量,這就造成了原函數極限是否存在的差異。

包括x的n次方分之一極限和導數極限都可以用階數來說明應該。


科學易安寧


要講請+∞,lnx定義域x>0。在極限論中,約定有有限極限叫存在極限或說收斂;當極限為無窮大或”真的不存在”時稱極限不存在或發散。

譬如|im(-1)^n真的不存在(n→∞)。

從語文角度來講有點兒怪:在極限為∞時,說”極限不存在,極限等於∞”。前輩巳這樣翻譯了,後輩也就這樣跟進了。意思懂了就行了。

不過如果極限為∞,答案還是寫∞為好。


用戶8845756325098


個人感覺,我們建立的數的體系就錯了。宇宙都應該有個限度。我們卻發明了無限的數字去研究一切。是不是有點傻呀你說的我不懂。😏😒


老子為什麼走地球之子


先理解極限是什麼。有極限說明函數或數列無限趨近於某一值。極限和增長率變化率(也就是一階導)沒有一丁點的關係。例如:ln x和-1/x的導數在正區間都是單調減的正函數,但一個有極限一個無極限。

證明極限還是要根據定義來。

我猜你的意思是尋找漸近線或切線:lnx無水平漸近線,無斜漸近線;垂直漸近線為x=0;

過原點的切線方程為y=(1/e)·x


理工男日常


首先說結論,當x趨於無窮大的時候,lnx也趨於無窮大,y=lnx的圖像如下圖所示。

首先我們用定義是方法來證明一下這個問題,對於任意大於0的一個數N,當x>exp(N)(就是e的N次方)時,lnx>N,所以由極限相關的定義可知(對此有疑問可以去看一下高等數學的課本),當x趨於無窮大的時候,lnx也趨於無窮大。

對於lnx對於x的導數為1/x,這並不代表著lnx當x趨於無窮大極限是一定值,雖然當x趨於無窮,1/x的極限為0,但想讓x趨於無窮是某函數的函數的極限為某一定值,需要滿足當x趨於無窮的時候,此時由y=1/x所構成的曲邊梯形的面積為0,但對於1/x顯然是不對的,因為從N到無窮 1/x 的積分要大於等於從N到2N 1/x 的積分等於ln2>0。所以從導數上來看,也可以得到當x趨於無窮大的時候,lnx也趨於無窮大這一結論。

數學的相關學習,應該注意嚴謹性,有問題要多多詢問。


洛雨淇梅


你這是不是高管數學的問題,是初等函數都沒有學好。


大魚255159686


這麼簡單的問題還用高等函數?


自然科學愛好者


你這問題本身就矛盾。何為極限,拿個簡單點的說就和極值點一樣,你比如x²+4x+77,這個函數圖像就有極小值點。所以說,你這個x趨於無窮大,那lnx的值也就趨於無窮極限。


波波文章


當平行線在曲面上就會相交,當Inx趨於極限時,就會到三維空間,高等數學說不存在,其實它在三維空間是存在的。


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