阿杰,这个问题是高数的核心知识点之一:什么时候极限存在?什么时候极限不存在?
我帮你从概念 → 判定 → 常见情况,做一个系统梳理。


📘 一、极限存在的条件

设函数 f(x) 在某点邻域内有定义(可能除去该点本身),如果:lim⁡x→af(x)=L(L 为有限实数)

那么我们称 极限存在,要求:

  1. 左极限 = 右极限lim⁡x→a−f(x)=lim⁡x→a+f(x)=L
  2. 极限值有限
    如果极限为 +∞ 或 −∞,则称为“无穷大”或“发散”,极限不存在

📘 二、极限不存在的情况

常见几类:

  1. 左右极限不相等
    • 例:f(x)=∣x∣x,lim⁡x→0−f(x)=−1, lim⁡x→0+f(x)=1左右极限不同 → 极限不存在。
  2. 极限趋于无穷大
    • 例:f(x)=1×2,lim⁡x→0f(x)=+∞虽然无限增大,但不收敛到有限值 → 极限不存在。
  3. 函数在邻域内震荡,无趋近某个定值
    • 例:f(x)=sin⁡1x,lim⁡x→0f(x)不存在因为 sin⁡(1/x) 在 [−1,1] 间剧烈震荡,没有稳定极限。

📘 三、典型例子对比

✅ 极限存在:lim⁡x→0sin⁡xx=1

  • 左右极限相等,值有限。

❌ 极限不存在:lim⁡x→01x

  • 左极限 → −∞,右极限 → +∞,所以不存在。

📘 四、学习建议

  1. 先判定左右极限,不相等 → 不存在。
  2. 再判定有无穷大,若发散 → 不存在。
  3. 遇到震荡函数(如 sin⁡(1/x)、cos⁡(1/x)) → 大概率不存在。

✅ 总结:

  • 极限存在:左右相等,值有限。
  • 极限不存在:左右不等、无穷发散、震荡无界。