题目
计算下列极限lim _(xarrow 0)(x)^2sin dfrac (1)(x)lim _(xarrow 0)(x)^2sin dfrac (1)(x)
计算下列极限
题目解答
答案
当时,
,是无穷小量,
是有界函数,由无穷小
有界函数
无穷小,得到:
综上,,
解析
步骤 1:分析极限 $\lim _{x\rightarrow 0}{x}^{2}\sin \dfrac {1}{x}$
当 $x$ 趋近于 $0$ 时,${x}^{2}$ 趋近于 $0$,是一个无穷小量。同时,$\sin \dfrac {1}{x}$ 是一个有界函数,其值域在 $[-1, 1]$ 之间。根据无穷小量与有界函数的乘积仍然是无穷小量的性质,可以得出结论。
步骤 2:分析极限 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\arctan x}{x}$
当 $x$ 趋近于无穷大时,$\arctan x$ 趋近于 $\dfrac{\pi}{2}$,而 $x$ 趋近于无穷大。因此,$\dfrac {\arctan x}{x}$ 的极限可以通过洛必达法则求解,即对分子和分母分别求导,得到 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}$。
步骤 3:计算极限 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}$
当 $x$ 趋近于无穷大时,$1+{x}^{2}$ 趋近于无穷大,因此 $\dfrac {1}{1+{x}^{2}}$ 趋近于 $0$。所以,$\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}=0$。
当 $x$ 趋近于 $0$ 时,${x}^{2}$ 趋近于 $0$,是一个无穷小量。同时,$\sin \dfrac {1}{x}$ 是一个有界函数,其值域在 $[-1, 1]$ 之间。根据无穷小量与有界函数的乘积仍然是无穷小量的性质,可以得出结论。
步骤 2:分析极限 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\arctan x}{x}$
当 $x$ 趋近于无穷大时,$\arctan x$ 趋近于 $\dfrac{\pi}{2}$,而 $x$ 趋近于无穷大。因此,$\dfrac {\arctan x}{x}$ 的极限可以通过洛必达法则求解,即对分子和分母分别求导,得到 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}$。
步骤 3:计算极限 $\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}$
当 $x$ 趋近于无穷大时,$1+{x}^{2}$ 趋近于无穷大,因此 $\dfrac {1}{1+{x}^{2}}$ 趋近于 $0$。所以,$\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {\dfrac {1}{1+{x}^{2}}}{1}=0$。