题目
[单选题]无穷大量与无穷小量-|||-变量 dfrac (1)(x)sin dfrac (1)(x)-|||-A.是 arrow 0 时的无穷小-|||-B.是 arrow 0 时的无穷大-|||-C.有界,但不是 arrow 0 时的无穷小-|||-D.无界,但不是 arrow 0 时的无穷大

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查变量在特定趋近过程中的有界性、无穷小与无穷大的判断,以及极限的存在性。
解题核心思路:
- 分析函数结构:函数 $\dfrac{1}{x}\sin \dfrac{1}{x}$ 由两部分组成:$\dfrac{1}{x}$(无界增长)和 $\sin \dfrac{1}{x}$(有界振荡)。
- 判断有界性:通过取特定路径(如 $x = \dfrac{1}{n\pi + \pi/2}$)说明函数值可无限增大,从而证明无界。
- 判断极限是否存在:通过不同趋近路径(如 $x = \dfrac{1}{n\pi}$ 和 $x = \dfrac{1}{n\pi + \pi/2}$)说明函数值振荡且无收敛趋势,因此极限不存在。
- 排除干扰选项:结合有界性与极限存在性,排除错误选项,确定正确答案。
破题关键点:
- 无界性:通过构造使 $\sin \dfrac{1}{x} = \pm 1$ 的路径,证明函数值可无限增大。
- 非无穷大:虽然无界,但函数值在不同路径下趋向不同结果(如0或无穷大),因此整体上不是无穷大。
选项分析
选项A:是 $x \rightarrow 0$ 时的无穷小
错误。若函数为无穷小,则 $\lim\limits_{x \to 0} \dfrac{1}{x}\sin \dfrac{1}{x} = 0$。但取 $x = \dfrac{1}{n\pi + \pi/2}$($n$ 为自然数),此时 $\sin \dfrac{1}{x} = \pm 1$,函数值为 $\dfrac{1}{x} = n\pi + \dfrac{\pi}{2}$,当 $n \to \infty$ 时,函数值趋向无穷大,矛盾。
选项B:是 $x \rightarrow 0$ 时的无穷大
错误。若函数为无穷大,则对任意 $M > 0$,存在 $\delta > 0$,当 $0 < |x| < \delta$ 时,$|\dfrac{1}{x}\sin \dfrac{1}{x}| > M$。但取 $x = \dfrac{1}{n\pi}$($n$ 为自然数),此时 $\sin \dfrac{1}{x} = 0$,函数值恒为0,与无穷大矛盾。
选项C:有界,但不是 $x \rightarrow 0$ 时的无穷小
错误。取 $x = \dfrac{1}{n\pi + \pi/2}$,此时 $\dfrac{1}{x}\sin \dfrac{1}{x} = n\pi + \dfrac{\pi}{2}$,当 $n \to \infty$ 时,函数值无界,因此不成立。
选项D:无界,但不是 $x \rightarrow 0$ 时的无穷大
正确。
- 无界性:取 $x = \dfrac{1}{n\pi + \pi/2}$,函数值为 $n\pi + \dfrac{\pi}{2}$,当 $n \to \infty$ 时趋向无穷大,说明无界。
- 非无穷大:取 $x = \dfrac{1}{n\pi}$,函数值恒为0,说明不存在整体趋向无穷大的趋势。