题目
极限 lim _(x arrow infty)(2x sin (1)/(x)+(sin 3x)/(x))= ( )A. 0B. 2C. 3D. 5
极限 $\lim _{x \rightarrow \infty}(2x \sin \frac{1}{x}+\frac{\sin 3x}{x})=$ ( )
A. 0
B. 2
C. 3
D. 5
题目解答
答案
B. 2
解析
本题考查极限的计算,主要运用了重要极限公式$\lim\limits_{t \to 0}\frac{\sin t}{t}=1$以及极限的四则运算法则。解题思路是将原式拆分成两个极限的和,分别计算这两个极限的值,最后将它们相加得到原式的极限。
- 拆分极限:
根据极限的四则运算法则,若$\lim\limits_{x \to a}f(x)$和$\lim\limits_{x \to a}g(x)$都存在,则$\lim\limits_{x \to a}(f(x)+g(x))=\lim\limits_{x \to a}f(x)+\lim\limits_{x \to a}g(x)$。
对于$\lim\limits_{x \to \infty}(2x \sin \frac{1}{x}+\frac{\sin 3x}{x})$,可将其拆分为$\lim\limits_{x \to \infty}2x \sin \frac{1}{x}+\lim\limits_{x \to \infty}\frac{\sin 3x}{x}$。 - 计算$\lim\limits_{x \to \infty}2x \sin \frac{1}{x}$:
令$t = \frac{1}{x}$,当$x \to \infty$时,$t \to 0$。
则$\lim\limits_{x \to \infty}2x \sin \frac{1}{x}=\lim\limits_{t \to 0}\frac{2\sin t}{t}$。
根据重要极限公式$\lim\limits_{t \to 0}\frac{\sin t}{t}=1$,可得$\lim\limits_{t \to 0}\frac{2\sin t}{t}=2\lim\limits_{t \to 0}\frac{\sin t}{t}=2\times1 = 2$。 - 计算$\lim\limits_{x \to \infty}\frac{\sin 3x}{x}$:
因为$\vert\sin 3x\vert\leqslant1$,即$\sin 3x$是有界函数,而当$x \to \infty$时,$\frac{1}{x} \to 0$。
根据有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小,可得$\lim\limits_{x \to \infty}\frac{\sin 3x}{x}=\lim\limits_{x \to \infty}\sin 3x\cdot\frac{1}{x}=0$。 - 计算原式极限:
将上述两个极限的结果相加,可得$\lim\limits_{x \to \infty}(2x \sin \frac{1}{x}+\frac{\sin 3x}{x})=\lim\limits_{x \to \infty}2x \sin \frac{1}{x}+\lim\limits_{x \to \infty}\frac{\sin 3x}{x}=2 + 0 = 2$。