题目
函数 y=cos(1)/(x) 为无穷小量的条件A. xarrowinftyB. xarrow0C. xarrow(pi)/(2)D. xarrow(2)/(pi)
函数 $y=\cos\frac{1}{x}$ 为无穷小量的条件
A. $x\rightarrow\infty$
B. $x\rightarrow0$
C. $x\rightarrow\frac{\pi}{2}$
D. $x\rightarrow\frac{2}{\pi}$
题目解答
答案
D. $x\rightarrow\frac{2}{\pi}$
解析
本题考查无穷小量的概念以及函数极限的计算。解题的关键在于明确无穷小量的定义,即当自变量在某个变化过程中,函数的极限为$0$,则称该函数为无穷小量。我们需要分别分析每个选项中自变量趋近于不同值时,函数$y = \cos\frac{1}{x}$的极限情况。
- 分析选项A:
- 当$x\rightarrow\infty$时,根据极限的运算法则,$\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\frac{1}{x}=0$。
- 再根据复合函数极限的性质,$\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\cos\frac{1}{x}=\cos(\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\frac{1}{x})$。
- 因为$\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\frac{1}{x}=0$,且$\cos0 = 1$,所以$\lim\limits_{x\rightarrow\infty}\cos\frac{1}{x}=1\neq0$,此时函数$y = \cos\frac{1}{x}$不是无穷小量。
- 分析选项B:
- 当$x\rightarrow0$时,$\frac{1}{x}\rightarrow\infty$。
- 随着$\frac{1}{x}$趋近于无穷大,$\cos\frac{1}{x}$的值在$[-1,1]$之间不断振荡,没有确定的极限值,所以函数$y = \cos\frac{1}{x}$不是无穷小量。
- 分析选项C:
- 当$x\rightarrow\frac{\pi}{2}$时,根据极限的运算法则,$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{\pi}{2}}\frac{1}{x}=\frac{2}{\pi}$。
- 再根据复合函数极限的性质,$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{\pi}{2}}\cos\frac{1}{x}=\cos(\lim\limits_{x\rightarrow\frac{\pi}{2}}\frac{1}{x})$。
- 因为$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{\pi}{2}}\frac{1}{x}=\frac{2}{\pi}$,且$\cos\frac{2}{\pi}\neq0$,所以$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{\pi}{2}}\cos\frac{1}{x}=\cos\frac{2}{\pi}\neq0$,此时函数$y = \cos\frac{1}{x}$不是无穷小量。
- 分析选项D:
- 当$x\rightarrow\frac{2}{\pi}$时,根据极限的运算法则,$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{2}{\pi}}\frac{1}{x}=\frac{\pi}{2}$。
- 再根据复合函数极限的性质,$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{2}{\pi}}\cos\frac{1}{x}=\cos(\lim\limits_{x\rightarrow\frac{2}{\pi}}\frac{1}{x})$。
- 因为$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{2}{\pi}}\frac{1}{x}=\frac{\pi}{2}$,且$\cos\frac{\pi}{2} = 0$,所以$\lim\limits_{x\rightarrow\frac{2}{\pi}}\cos\frac{1}{x}=0$,此时函数$y = \cos\frac{1}{x}$是无穷小量。