15.单选题(0.5分)(极限自测题-17)若极限lim_(xtoinfty)(x-sqrt(ax^2)+bx)=1,则a、b的值为().A. a=-1、b=-2;B. a=1、b=2;C. a=1、b=-2;
A. a=-1、b=-2;
B. a=1、b=2;
C. a=1、b=-2;
题目解答
答案
解析
本题考查极限的计算,解题思路是通过对原式进行分子有理化,然后化简式子,最后根据极限值为$1$来确定$a$、$b$的值。
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对原式进行分子有理化:
$\begin{align*}\lim_{x\to\infty}(x - \sqrt{ax^{2}+bx})&=\lim_{x\to\infty}\frac{(x - \sqrt{ax^{2}+bx})(x + \sqrt{ax^{2}+bx})}{x + \sqrt{ax^{2}+bx}}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{x^{2}-(ax^{2}+bx)}{x + \sqrt{ax^{2}+bx}}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{(1 - a)x^{2}-bx}{x + \sqrt{ax^{2}+bx}}\end{align*}$ -
当$x\to\infty$时,为了使极限值为$1$,分子分母的最高次幂应该相同,且分子分母的最高次幂应该为$1$,所以$1 - a = 0$,即$a = 1$。
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当$a = 1$时,原式变为:
$\begin{align*}\lim_{x\to\infty}\frac{(1 - a)x^{2}-bx}{x + \sqrt{ax^{2}+bx}}&=\lim_{x\to\infty}\frac{-bx}{x + \sqrt{x^{2}+bx}}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{-bx}{x + \sqrt{x^{2}(1 + \frac{b}{x})}}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{-bx}{x + x\sqrt{1 + \frac{b}{x}}}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{-bx}{x(1 + \sqrt{1 + \frac{b}{x}})}\\&=\lim_{x\to\infty}\frac{-b}{1 + \sqrt{1 + \frac{b}{x}}}\end{align*}$ -
当$x\to\infty$时,$\frac{b}{x}\to 0$,则$\lim_{x\to\infty}\frac{-b}{1 + \sqrt{1 + \frac{b}{x}}}=\frac{-b}{1 + \sqrt{1 + 0}}=\frac{-b}{2}$。
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因为极限值为$1$,所以$\frac{-b}{2}=1$,解得$b = -2$。