單側極限

單側極限:分別判讀左側與右側

單側極限限制輸入只能從一個方向接近。它能揭示雙側敘述可能隱藏的跳躍、垂直漸近線與定義域邊界。

先看結論

只有左、右極限相同時,雙側極限才存在。

目標點的函數值不能決定任一單側極限。

什麼時候使用如何判讀單側極限?

操作符號前,先從最外層的數學結構選擇方法。條件是題目的一部分,不是可省略的附註。

先確認 1

哪個結構決定方法?

接下來怎麼做

在跳躍、漸近線、分段邊界與端點附近,使用單側極限。

先確認 2

哪些條件會改變答案?

接下來怎麼做

目標點的函數值不能決定任一單側極限。

先確認 3

應該如何檢查結果?

接下來怎麼做

記錄接近方向,先比較兩個單側結果,再寫雙側答案。

比較兩個接近方向

只使用小於目標點的 x 值,計算左極限。

只使用大於目標點的 x 值,計算右極限。

兩個單側極限都存在且相等,恰好是有限雙側極限存在的條件。

若正負號或有限值不同,應說明雙側極限不存在,並保留兩個單側結果。

1
lim x→a− f(x)=L−
2
lim x→a+ f(x)=L+
3
lim x→a f(x) 要求 L−=L+

解題範例

lim x→0+ 1/x
∞\infty

正值輸入產生正向無界的函數值。

lim x→0− 1/x
−∞-\infty

負值輸入產生負向無界的函數值。

lim x→0 |x|/x
不存在

左極限為 −1,右極限為 1。

常見錯誤

  • • 只檢查一個方向。
  • • 將該點函數值當成極限。
  • • 寫無窮大卻不標正負號。
  • • 將不同的單側極限取平均。

錯誤診斷:找出第一個不成立的步驟

錯誤嘗試

lim x→0 1/x=∞

錯在哪裡

兩個方向的正負號相反。

正確處理

左極限為 −∞,右極限為 +∞,因此雙側極限不存在。

錯誤嘗試

lim x→0 |x|/x=0

錯在哪裡

函數值或平均值不能取代單側行為。

正確處理

左極限為 −1,右極限為 1,極限不存在。

改變結構,練習相同概念

揭示參考答案前,先指出法則及其條件,並解釋每個正負號與因子。

lim x→0− 1/x

作答前檢查

負值輸入產生負向無界的函數值。

查看參考答案

參考答案

−∞-\infty
lim x→0 |x|/x

作答前檢查

左極限為 −1,右極限為 1。

查看參考答案

參考答案

不存在

用計算機試算同一道題

每個連結都會開啟對應計算機,並帶入完整算式、變數與必要條件。

開啟未填入範例的計算機: 極限

常見問題

函數一定要在目標點有定義嗎?+

不一定,極限取決於附近的值,不必取決於該點值。

兩側都是無窮大,仍可能不同嗎?+

可以。+∞ 與 −∞ 是不同的方向行為,因此沒有共同的雙側極限。

為什麼在定義域端點要指定左側或右側?+

可能只有一個方向包含有效的定義域點。

重點整理

明確計算兩個方向,保留正負號;只有單側結果一致時,才宣告雙側極限存在。

比較使用方案