下列叙述正确的是( )A. 一个无穷小除以一个非零的有界函数仍是无穷小。B. 一个无穷大除以一个非零的有界函数仍是无穷大C. 两个无穷大的和仍是无穷大。D. 若 lim_(x to x_0) [f(x) + g(x)] 存在,则 lim_(x to x_0) f(x) 与 lim_(x to x_0) g(x) 都存在。
A. 一个无穷小除以一个非零的有界函数仍是无穷小。
B. 一个无穷大除以一个非零的有界函数仍是无穷大
C. 两个无穷大的和仍是无穷大。
D. 若 $\lim_{x \to x_0} [f(x) + g(x)]$ 存在,则 $\lim_{x \to x_0} f(x)$ 与 $\lim_{x \to x_0} g(x)$ 都存在。
题目解答
答案
答案:A
解析:
A. 无穷小除以非零有界函数
无穷小 $f(x)$(即 $\lim_{x \to x_0} f(x) = 0$)除以非零有界函数 $g(x)$(即存在 $M > 0$ 使 $|g(x)| \leq M$),结果仍为无穷小。因为有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小,即 $\lim_{x \to x_0} \frac{f(x)}{g(x)} = 0$。
正确。
B. 无穷大除以非零有界函数
无穷大 $f(x)$(即 $\lim_{x \to x_0} f(x) = \infty$)除以非零有界函数 $g(x)$,结果不一定为无穷大。例如,若 $g(x)$ 在 $x_0$ 附近取值接近零,$\frac{f(x)}{g(x)}$ 可能无极限。
错误。
C. 两个无穷大的和
两个无穷大 $f(x)$ 和 $g(x)$ 的和不一定为无穷大。例如,若 $f(x) = \frac{1}{x^2}$ 和 $g(x) = -\frac{1}{x^2}$,则 $f(x) + g(x) = 0$,为有限值。
错误。
D. 和的极限存在时,各函数极限存在
若 $\lim_{x \to x_0} [f(x) + g(x)]$ 存在,$f(x)$ 和 $g(x)$ 的极限不一定存在。例如,$f(x) = \frac{1}{x}$ 和 $g(x) = -\frac{1}{x}$,和的极限为0,但 $f(x)$ 和 $g(x)$ 的极限均不存在(为无穷大)。
错误。
结论: 正确选项为 $\boxed{A}$。
解析
本题考查极限的运算性质,特别是无穷小、无穷大以及极限存在性的相关定理。解题关键在于:
- 无穷小与有界函数的乘积仍是无穷小;
- 无穷大与有界函数的商不一定保持无穷大;
- 两个无穷大的和可能抵消为有限值;
- 和的极限存在不能保证各部分极限存在。
选项A
无穷小除以非零有界函数仍是无穷小
设$f(x)$为无穷小($\lim_{x \to x_0} f(x) = 0$),$g(x)$为非零有界函数(存在$M > 0$,使得$|g(x)| \leq M$)。
则$\frac{f(x)}{g(x)} = f(x) \cdot \frac{1}{g(x)}$。
由于$g(x)$非零且有界,$\frac{1}{g(x)}$仍为有界函数,故$f(x) \cdot \frac{1}{g(x)}$为无穷小乘以有界函数,结果仍为无穷小。
结论:正确。
选项B
无穷大除以非零有界函数仍是无穷大
设$f(x)$为无穷大($\lim_{x \to x_0} |f(x)| = +\infty$),$g(x)$为非零有界函数。
若$g(x)$在$x_0$附近趋近于零(如$g(x) = x$),则$\frac{f(x)}{g(x)}$可能趋向于正无穷或负无穷,但若$g(x)$符号震荡(如$g(x) = \sin x$),则$\frac{f(x)}{g(x)}$可能无极限。
结论:错误。
选项C
两个无穷大的和仍是无穷大
反例:$f(x) = \frac{1}{x^2}$(正无穷大),$g(x) = -\frac{1}{x^2}$(负无穷大),则$f(x) + g(x) = 0$,和为有限值。
结论:错误。
选项D
和的极限存在则各部分极限存在
反例:$f(x) = \frac{1}{x}$,$g(x) = -\frac{1}{x}$,则$\lim_{x \to 0} [f(x) + g(x)] = 0$存在,但$\lim_{x \to 0} f(x)$与$\lim_{x \to 0} g(x)$均不存在。
结论:错误。