题目
求下列极限: lim _(xarrow 0)[ dfrac ({int )_(0)^xsqrt (1+{t)^2}dt}(x)+dfrac ({int )_(0)^xsin tdt}({x)^2}]

题目解答
答案

解析
本题考查极限的计算,涉及积分与无穷小量的比较,需灵活运用洛必达法则和等价无穷小替换。解题关键在于:
- 识别不定型结构:两个分式均为$\frac{0}{0}$型或$\frac{\text{常数}}{0}$型,需分别处理;
- 正确应用洛必达法则:对第一部分直接应用,第二部分需注意积分上限是否为变量;
- 等价无穷小替换:简化第二部分的计算。
第一部分:$\dfrac{{\int }_{0}^{x}\sqrt{1+t^2}dt}{x}$
- 判断不定型:当$x \to 0$时,分子$\int_{0}^{x}\sqrt{1+t^2}dt \to 0$,分母$x \to 0$,属于$\frac{0}{0}$型;
- 应用洛必达法则:
$\lim_{x \to 0} \frac{\int_{0}^{x}\sqrt{1+t^2}dt}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1+x^2}}{1} = 1$
第二部分:$\dfrac{{\int }_{0}^{x}\sin tdt}{x^2}$
- 计算积分:$\int_{0}^{x}\sin tdt = 1 - \cos x$;
- 等价无穷小替换:当$x \to 0$时,$1 - \cos x \sim \frac{x^2}{2}$;
- 化简求极限:
$\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{x^2}{2}}{x^2} = \frac{1}{2}$
合并结果
两部分相加:
$\lim_{x \to 0} \left[ 1 + \frac{1}{2} \right] = \frac{3}{2}$