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數學練習 · 全新體驗

極限遊戲

在這場極限對戰中,x會趨近1到9之間的某個數,或是趨向無窮大;連0/0陷阱在內,每個答案都是1到55之間的整數。比對手先看出函數往哪裡走,你的鬥士就能搶先出拳。

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什麼是函數的極限?

極限是當x越來越接近某個數時,函數值不斷靠近的那個值。lim x→3讀作「當x趨近於3時」,而且函數在x = 3的地方甚至可以沒有定義。朝一扇門走去,每一步都走完剩下距離的一半:你想離它多近就能多近,那扇門就是你的極限。

例題:求x → 7時(x² − 11x + 28) / (x − 7)的極限

  1. 先代入7:分子得到49 − 77 + 28 = 0,分母得到7 − 7 = 0,出現0/0這種不定型,還看不出極限是多少。
  2. 找出相乘為28、相加為11的兩個數,它們是7和4,所以分子可以分解成乘積(x − 7)(x − 4)。
  3. 把分子和分母共同的因式(x − 7)約掉,只剩下x − 4。
  4. 再把7代入x − 4,得到3,所以極限是3,你要輸入的答案就是3。

一步一步學

極限問的是當 x 慢慢趨近某個值時,一個函數「朝向哪裡」 — 它瞄準的高度。

當函數表現良好時,你可以直接把值代進去。lim(x→2) of (x2 + 1) = 22 + 1 = 5。代入並求值。

輸入它趨近的值。

小提示與常見錯誤

  • 每次都照同一個順序:先代入,得到一個數就結束;得到0/0就因式分解再約分;遇到x → ∞,只比較最高次項。
  • 常見的錯誤是把(x2 − 25) / (x − 5)裡的x一個一個劃掉。只有完整的因式才能約分,所以要先把分子寫成(x − 5)(x + 5)。
  • 在家裡,用計算機就能看見極限:把x = 3.9、3.99、3.999分別代入(x2 − 16) / (x − 4),結果7.9、7.99、7.999會一步步逼近8。

怎麼玩

每回合出一道極限題,例如lim x→4 (x2 + 3x + 4),你在數字鍵盤上輸入它趨近的值:32。後面的關卡還會出現x → 9時(x2 − 81) / (x − 9)這樣的0/0陷阱,以及x → ∞的極限,但答案一律是正整數。搶先答對,洋蔥就會出擊;答得越快,這一擊就越重。

— 快問快答 —

極限:精簡 FAQ

極限裡的x → ∞是什麼意思?
它表示x不停地變大,超過你說得出的任何一個數。所以∞是一個方向,而不是可以代入的值。極限問的是函數在這條路上越來越接近哪個值。x越來越大時,1/x越來越接近0。相反地,12x除以4x對任何不為0的x都等於3,所以它在無窮遠處的極限也是3。
有立方差的極限怎麼算?
用公式a3 − b3 = (a − b)(a2 + ab + b2)分解分子。以x → 4時的(x3 − 64) / (x − 4)為例,分子是(x − 4)(x2 + 4x + 16)。約掉(x − 4)再代入:16 + 16 + 16 = 48。這種形式還有個快速驗算法:x趨近的那個數的平方乘以3,也就是3 × 42 = 48。
學生通常幾歲學極限?
在許多學校體系中,學生大約在16到18歲、中學的最後階段學極限,上大學後的第一門微積分課還會再遇到。課堂的順序常常和這裡的關卡一樣:先代入,再處理0/0型,最後是無窮遠處的極限。這裡的三個關卡是為17到18歲的學生設計的。
為什麼約分之後極限還是算錯?
通常約分本身沒錯,而是漏了最後一步:剩下的式子還要在那一點求值。以x → 9時的(x2 − 13x + 36) / (x − 9)為例,分子是(x − 9)(x − 4)。約分後剩下x − 4,所以極限是9 − 4 = 5。把括號裡剩下的4當成答案輸入,是最典型的錯誤。
這個極限對戰免費嗎?課堂上怎麼用?
免費:三個關卡全班都能免費玩,在任何瀏覽器分頁裡打開就行,不用註冊帳號,也不用安裝。做極限練習時,可以在黑板上寫出(x2 − 9) / (x − 3)、(x3 − 27) / (x − 3)和(x2 − 5x + 6) / (x − 3)。三題在x = 3時都是0/0,但做了因式分解的小組會求出極限6、27和1。使用依學生人數計費的學校方案,老師可以在儀表板上看到誰求極限越來越快。

準備好開戰了嗎?