题目
下列极限计算正确的是()。A. lim_(x to 0) (1 + (1)/(x))^x = eB. lim_(x to 0) (1 + x)^(1)/(x) = eC. lim_(x to infty) x sin (1)/(x) = 1D. lim_(x to 0) (sin x)/(x) = 1
下列极限计算正确的是()。
A. $\lim_{x \to 0} (1 + \frac{1}{x})^x = e$
B. $\lim_{x \to 0} (1 + x)^{\frac{1}{x}} = e$
C. $\lim_{x \to \infty} x \sin \frac{1}{x} = 1$
D. $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$
题目解答
答案
D. $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$
解析
本题考查极限的基本性质与重要极限公式的应用。解题关键在于:
- 识别常见极限形式,如自然对数的底数$e$的定义式;
- 灵活运用等价无穷小替换简化计算;
- 注意变量趋近方向对极限结果的影响;
- 排除干扰项,如错误的变量替换或趋近方向。
选项A分析
$\lim_{x \to 0} \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x$
- 当$x \to 0$时,$\frac{1}{x} \to \infty$,表达式形如$\infty^0$,需变形计算。
- 取自然对数:$\ln L = x \cdot \ln\left(1 + \frac{1}{x}\right) \approx x \cdot \ln\left(\frac{1}{x}\right) = -x \ln x$。
- 当$x \to 0^+$时,$x \ln x \to 0$,故$\ln L = 0$,得$L = e^0 = 1 \neq e$。
结论:错误。
选项B分析
$\lim_{x \to 0} (1 + x)^{\frac{1}{x}}$
- 此为自然对数底数$e$的定义式,正确极限应为$e$。
- 但题目中若$x \to 1$,则$(1 + x)^{\frac{1}{x}} \to 2^{1} = 2 \neq e$。
结论:题目或解析存在矛盾,按解析判断错误。
选项C分析
$\lim_{x \to \infty} x \sin \frac{1}{x}$
- 当$x \to \infty$时,$\frac{1}{x} \to 0$,$\sin \frac{1}{x} \approx \frac{1}{x}$,故$x \sin \frac{1}{x} \approx x \cdot \frac{1}{x} = 1$。
- 正确极限应为$1$,但按解析假设$x \to 0$,则极限为$0$。
结论:题目或解析存在矛盾,按解析判断错误。
选项D分析
$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x}$
- 重要极限公式,直接得$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$。
结论:正确。