题目
1.7 设lim_(xto1)(x^2+ax+b)/(sin(x^2)-1)=3,则a,b=()A. 4,5B. -5,4C. 4,-5D. -4,5
1.7 设$\lim_{x\to1}\frac{x^{2}+ax+b}{\sin(x^{2}-1)}=3$,则a,b=()
A. 4,5
B. -5,4
C. 4,-5
D. -4,5
题目解答
答案
C. 4,-5
解析
考查要点:本题主要考查极限的求解,特别是0/0型不定式的处理方法,以及洛必达法则的应用。同时需要结合代数方程求解参数。
解题核心思路:
- 分子分母同趋于0:当分母$\sin(x^2-1)$在$x \to 1$时趋于0,为使极限存在,分子$x^2 + ax + b$在$x=1$处也必须为0,从而形成0/0型不定式。
- 应用洛必达法则:对分子分母分别求导,将原极限转化为新极限,通过等式求解参数$a$和$b$。
破题关键点:
- 分子在$x=1$处为0:代入$x=1$得到方程$a + b = -1$。
- 洛必达法则后的极限计算:通过导数后的表达式建立方程,解出$a$,再代入求$b$。
步骤1:确定分子在$x=1$处为0
当$x \to 1$时,分母$\sin(x^2 - 1) \to 0$,若极限存在,则分子$x^2 + ax + b$在$x=1$处也必须为0:
$1^2 + a \cdot 1 + b = 0 \implies a + b = -1.$
步骤2:应用洛必达法则
对分子分母分别求导:
- 分子导数:$\frac{d}{dx}(x^2 + ax + b) = 2x + a$,
- 分母导数:$\frac{d}{dx}[\sin(x^2 - 1)] = 2x \cos(x^2 - 1)$。
根据洛必达法则,原极限变为:
$\lim_{x \to 1} \frac{2x + a}{2x \cos(x^2 - 1)}.$
步骤3:代入$x=1$并解方程
代入$x=1$,分母为$2 \cdot 1 \cdot \cos(0) = 2$,分子为$2 \cdot 1 + a = 2 + a$。根据题意:
$\frac{2 + a}{2} = 3 \implies 2 + a = 6 \implies a = 4.$
步骤4:求$b$的值
将$a=4$代入$a + b = -1$:
$4 + b = -1 \implies b = -5.$