题目
2.(5.0分) 已 知 lim _(x arrow infty )((x^2)/(1+x)-a x-b)=0, 则两个常 数( ).A. a = - 1, b = - 1B. a = 1, b = 1C. a = 1, b = - 1D. a = - 1, b = 1
2.(5.0分) 已 知 $\lim _{x \rightarrow \infty }\left(\frac{x^{2}}{1+x}-a x-b\right)=0$, 则两个常 数( ).
A. a = - 1, b = - 1
B. a = 1, b = 1
C. a = 1, b = - 1
D. a = - 1, b = 1
题目解答
答案
C. a = 1, b = - 1
解析
考查要点:本题主要考查分式在无穷远处的极限以及多项式展开的应用,需要将分式分解为多项式与余项之和,通过比较系数确定未知常数。
解题核心思路:
将分式 $\frac{x^2}{1+x}$ 进行多项式除法展开,得到多项式部分和余项。当 $x \to \infty$ 时,余项趋于 $0$,此时多项式部分应与 $ax + b$ 相等,从而确定 $a$ 和 $b$ 的值。
破题关键点:
- 分解分式:将 $\frac{x^2}{1+x}$ 写成多项式形式,如 $x - 1 + \frac{1}{x+1}$。
- 比较系数:令展开后的多项式部分与 $ax + b$ 相等,解出 $a$ 和 $b$。
- 余项处理:余项 $\frac{1}{x+1}$ 在 $x \to \infty$ 时趋于 $0$,无需额外考虑。
将分式 $\frac{x^2}{1+x}$ 进行多项式除法分解:
-
分解分式:
$\frac{x^2}{1+x} = x - 1 + \frac{1}{x+1}$
推导过程:- 分子 $x^2$ 可表示为 $(x^2 - 1) + 1$,其中 $x^2 - 1 = (x-1)(x+1)$。
- 因此,$\frac{x^2}{1+x} = \frac{(x-1)(x+1) + 1}{x+1} = x - 1 + \frac{1}{x+1}$。
-
代入原式并整理:
$\frac{x^2}{1+x} - ax - b = (x - 1 + \frac{1}{x+1}) - ax - b = (1 - a)x + (-1 - b) + \frac{1}{x+1}$ -
分析极限条件:
当 $x \to \infty$ 时,$\frac{1}{x+1} \to 0$,因此剩余部分 $(1 - a)x + (-1 - b)$ 必须趋于 $0$。- 系数为零:
$1 - a = 0 \quad \Rightarrow \quad a = 1$ - 常数项为零:
$-1 - b = 0 \quad \Rightarrow \quad b = -1$
- 系数为零: