arctan(x)的极限?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/08 05:21:53
当x趋于无穷大时arctan(x)的极限是多少?我知道是正负pi/2。我需要严格证明!谢谢

对于极限的证明,高中是不作要求的。大学的证明过程如下:
证明:
存在一个足够大的正实数G>0,对于任意的x>G,有
tan|arctan(x)-pi/2|=cot(arctanx)=1/tan[arctanx]=1/x<1/G,
即有|arctan(x)-pi/2|<arctan(1/G)=ϵ
所以
对于任意的ϵ>0,存在G=1/tanϵ,当x>G时,满足|arctan(x)-pi/2|<ϵ
即x -> +∞时,arctanx ->pi/2

-pi/2类似的证明不再赘述,证明过程了解就可以了。

要注意y=arctan(x)是y=tan(x) (-pi/2<x<pi/2)的反函数,尤其是注意x的取值范围(-pi/2<x<pi/2)。这是数学上定义的。当然,如果必要时可以定义在tan(x)的其他周期上,可是在没有特别说明的情况下,y=arctan(x)默认是y=tan(x) (-pi/2<x<pi/2)的反函数,而不是y=tan(x) (pi/2<x<3*pi/2)或其他周期区间上的反函数。
所以,由反函数的定义可知,当x趋于无穷大时arctan(x)的极限是正负pi/2。

当x趋于pai/2,tanx趋于无穷,所以x趋于无穷,arctanx趋于pai/2,所以其倒数的极限为2/pai

用定义证明