题目
极限lim _(x arrow 0) x sin (1)/(x^2)=( )A. 1;B. infty;C. 不存在.D. 0;
极限$\lim _{x \rightarrow 0} x \sin \frac{1}{x^{2}}=$( )
A. 1;
B. $\infty$;
C. 不存在.
D. 0;
题目解答
答案
D. 0;
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,特别是涉及无穷小量与有界函数乘积的极限处理方法,以及夹逼定理的应用。
解题核心思路:
当$x \rightarrow 0$时,$x$是无穷小量,而$\sin \frac{1}{x^2}$是有界函数(其值在$[-1,1]$之间)。此时,乘积的绝对值被$|x|$控制,而$|x| \rightarrow 0$,因此极限为0。
破题关键点:
- 识别$\sin \frac{1}{x^2}$的有界性;
- 利用夹逼定理,通过不等式$-|x| \leq x \sin \frac{1}{x^2} \leq |x|$得出结论。
步骤1:分析函数结构
表达式为$x \cdot \sin \frac{1}{x^2}$,其中:
- $x$当$x \rightarrow 0$时是无穷小量;
- $\sin \frac{1}{x^2}$的值域为$[-1,1]$,因此是有界函数。
步骤2:应用夹逼定理
对任意$x \neq 0$,有:
$-1 \leq \sin \frac{1}{x^2} \leq 1$
两边同乘$x$(注意$x$的正负会影响不等式方向):
- 当$x > 0$时:
$-x \leq x \sin \frac{1}{x^2} \leq x$ - 当$x < 0$时:
$x \leq x \sin \frac{1}{x^2} \leq -x$
无论$x$正负,均有:
$-|x| \leq x \sin \frac{1}{x^2} \leq |x|$
步骤3:取极限
当$x \rightarrow 0$时,$|x| \rightarrow 0$,因此根据夹逼定理:
$\lim_{x \rightarrow 0} x \sin \frac{1}{x^2} = 0$