技术问询:计算limₓ→2(⌊x⌋+⌊-x⌋)的极限(若存在)
极限计算与存在性判断
首先,我们明确取整函数$\lfloor y \rfloor$的定义:它表示不大于$y$的最大整数(即向下取整)。接下来我们分别计算$x \to 2$时的左极限和右极限,再判断原极限是否存在:
1. 计算左极限 $\boldsymbol{\lim_{x \to 2^-} (\lfloor x \rfloor + \lfloor -x \rfloor)}$
当$x$从左侧趋近于2时,$x$满足$1 < x < 2$:
- 对于$\lfloor x \rfloor$,不大于$x$的最大整数是1,因此$\lfloor x \rfloor = 1$;
- 对于$\lfloor -x \rfloor$,此时$-2 < -x < -1$,不大于$-x$的最大整数是-2,因此$\lfloor -x \rfloor = -2$。
代入计算得:
$\lim_{x \to 2^-} (\lfloor x \rfloor + \lfloor -x \rfloor) = 1 + (-2) = -1$
2. 计算右极限 $\boldsymbol{\lim_{x \to 2^+} (\lfloor x \rfloor + \lfloor -x \rfloor)}$
当$x$从右侧趋近于2时,$x$满足$2 < x < 3$:
- 对于$\lfloor x \rfloor$,不大于$x$的最大整数是2,因此$\lfloor x \rfloor = 2$;
- 对于$\lfloor -x \rfloor$,此时$-3 < -x < -2$,不大于$-x$的最大整数是-3,因此$\lfloor -x \rfloor = -3$。
代入计算得:
$\lim_{x \to 2^+} (\lfloor x \rfloor + \lfloor -x \rfloor) = 2 + (-3) = -1$
3. 极限存在性判断
因为左极限$\lim_{x \to 2^-} f(x) = -1$,右极限$\lim_{x \to 2^+} f(x) = -1$,左右极限相等且为有限值,所以原极限存在,即:
$$\lim_{x\rightarrow2}(\lfloor x\rfloor +\left\lfloor -x\right\rfloor) = -1$$
内容的提问来源于stack exchange,提问作者pabhp
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