下列极限等式中,正确的是A. lim_(x to infty) (sin x)/(x) = 1B. lim_(x to infty) e^x = inftyC. lim_(x to 0^-) e^(1)/(x) = 0D. lim_(x to 0) (|x|)/(x) = 1
A. $\lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x} = 1$
B. $\lim_{x \to \infty} e^x = \infty$
C. $\lim_{x \to 0^-} e^{\frac{1}{x}} = 0$
D. $\lim_{x \to 0} \frac{|x|}{x} = 1$
题目解答
答案
解析
本题主要考查函数极限的相关知识,需要根据不同函数的性质和极限运算法则来逐一分析每个选项。
选项A
本题考查有界函数与无穷小的乘积的极限性质。
对于$\lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x}$,因为$\sin x$是有界函数,即$\vert\sin x\vert\leqslant1$,而当$x\to\infty$时,$\frac{1}{x}$是无穷小量。
根据有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小这一性质,可得$\lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x}=\lim_{x \to \infty} \sin x\cdot\frac{1}{x}=0\neq1$,所以选项A错误。
选项B
本题考查指数函数的极限性质。
对于指数函数$y = e^x$,其底数$e\gt1$,函数在$R$上单调递增。
当$x\to +\infty$时,$e^x$的值会无限增大,即$\lim_{x \to +\infty} e^x = \infty$;但当$x\to -\infty$时,$e^x$的值会无限趋近于$0$,即$\lim_{x \to -\infty} e^x = 0$。
由于$\lim_{x \to +\infty} e^x\neq\lim_{x \to -\infty} e^x$,所以$\lim_{x \to \infty} e^x$不存在,选项B错误。
选项C
本题考查指数函数在特定趋近情况下的极限。
当$x\to 0^-$时,$\frac{1}{x}\to -\infty$。
令$t = \frac{1}{x}$,则原极限$\lim_{x \to 0^-} e^{\frac{1}{x}}$可转化为$\lim_{t \to -\infty} e^t$。
因为指数函数$y = e^t$在$R$上单调递增,当$t\to -\infty$时,$e^t$的值会无限趋近于$0$,即$\lim_{t \to -\infty} e^t = 0$,所以$\lim_{x \to 0^-} e^{\frac{1}{x}} = 0$,选项C正确。
选项D
本题考查绝对值函数的极限。
当$x\to 0^+$时,$x\gt0$,则$\vert x\vert = x$,那么$\lim_{x \to 0^+} \frac{\vert x\vert}{x}=\lim_{x \to 0^+} \frac{x}{x}=1$。
当$x\to 0^-$时,$x\lt0$,则$\vert x\vert = -x$,那么$\lim_{x \to 0^-} \frac{\vert x\vert}{x}=\lim_{x \to 0^-} \frac{-x}{x}=-1$。
由于$\lim_{x \to 0^+} \frac{\vert x\vert}{x}\neq\lim_{x \to 0^-} \frac{\vert x\vert}{x}$,所以$\lim_{x \to 0} \frac{\vert x\vert}{x}$不存在,选项D错误。