题目
2023.13.已知lim_(xto0)(f(x))/(1-cos x)=1,则lim_(xto0)(f(x))/(e^x^(2)-1)=____
2023.13.已知$\lim_{x\to0}\frac{f(x)}{1-\cos x}=1$,则$\lim_{x\to0}\frac{f(x)}{e^{x^{2}}-1}=$____
题目解答
答案
由已知条件 $\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{1 - \cos x} = 1$,利用等价无穷小 $1 - \cos x \sim \frac{x^2}{2}$,得 $f(x) \sim \frac{x^2}{2}$。
又因为 $e^{x^2} - 1 \sim x^2$(当 $x \to 0$ 时),
所以 $\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{e^{x^2} - 1} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{x^2}{2}}{x^2} = \frac{1}{2}$。
答案:$\boxed{\frac{1}{2}}$
解析
考查要点:本题主要考查等价无穷小替换的应用,以及如何利用已知极限条件推导函数的近似表达式。
解题核心思路:
- 由已知条件 $\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{1 - \cos x} = 1$,结合等价无穷小 $1 - \cos x \sim \frac{x^2}{2}$,可确定 $f(x)$ 的近似表达式。
- 将 $f(x)$ 的近似表达式代入目标极限 $\frac{f(x)}{e^{x^2} - 1}$,并利用等价无穷小 $e^{x^2} - 1 \sim x^2$ 进行替换,最终化简求解。
破题关键点:
- 正确选择等价无穷小,并注意替换的适用条件(如乘除运算中的整体替换)。
- 通过已知极限条件建立 $f(x)$ 的近似表达式,避免直接求 $f(x)$ 的具体形式。
步骤1:确定 $f(x)$ 的近似表达式
由已知 $\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{1 - \cos x} = 1$,当 $x \to 0$ 时,$1 - \cos x \sim \frac{x^2}{2}$,因此可得:
$f(x) \sim 1 - \cos x \sim \frac{x^2}{2}.$
步骤2:分析目标极限的分母
当 $x \to 0$ 时,$e^{x^2} - 1$ 的等价无穷小为:
$e^{x^2} - 1 \sim x^2.$
步骤3:代入近似表达式并化简
将 $f(x) \sim \frac{x^2}{2}$ 和 $e^{x^2} - 1 \sim x^2$ 代入目标极限:
$\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{e^{x^2} - 1} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{x^2}{2}}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{1}{2} = \frac{1}{2}.$