题目
16.求 lim _(xarrow 0)dfrac ({int )_(cos x)^-(t^2)dt}(xln (1+x)),

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查变限积分求导与洛必达法则的综合应用。题目中的极限形式为“0/0”型不定式,需通过求导化简处理。
解题核心思路:
- 识别变限积分:分子为变上限积分,需对积分上下限进行分析;
- 应用洛必达法则:分子分母均为无穷小量,通过求导消去不定式;
- 化简极限表达式:结合导数结果与等价无穷小替换简化计算。
破题关键点:
- 变限积分求导时注意积分上下限的符号;
- 正确应用洛必达法则两次后,分子分母需展开到足够阶数;
- 等价无穷小替换:$\ln(1+x) \sim x$,$\cos x \sim 1 - \frac{x^2}{2}$。
题目:求 $\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {{\int }_{\cos x}^{-x^{2}}dt}{x\ln (1+x)}$
解题步骤:
步骤1:分析积分表达式
分子为变上限积分 $\int_{\cos x}^{-x^2} dt$,其值为积分上限与下限之差:
$\int_{\cos x}^{-x^2} dt = (-x^2) - \cos x = -x^2 - \cos x$
步骤2:代入原极限表达式
原式化简为:
$\lim_{x \to 0} \frac{-x^2 - \cos x}{x \ln(1+x)}$
步骤3:判断极限类型
当 $x \to 0$ 时,分子 $-x^2 - \cos x \to -1$,分母 $x \ln(1+x) \to 0$,但需进一步分析:
- 分子展开到二阶:$\cos x = 1 - \frac{x^2}{2} + o(x^2)$,故分子为:
$-x^2 - \left(1 - \frac{x^2}{2}\right) = -1 - \frac{x^2}{2} + o(x^2)$ - 分母展开:$\ln(1+x) \sim x$,故分母为 $x \cdot x = x^2$
此时极限为 $\frac{-1}{x^2}$ 型,即 趋向于 $-\infty$。
步骤4:修正错误分析
若题目中积分上限为 $-t^2$(可能输入错误),则原积分无法直接计算。假设题目应为 $\int_{\cos x}^{-x^2} dt$,则上述步骤成立。