题目
5.单选题 lim_(ntoinfty)2^nsin(pi)/(2^n-1)=()A. 2piB. ∞C. 0D. pi
5.单选题 $\lim_{n\to\infty}2^{n}\sin\frac{\pi}{2^{n-1}}=()$
A. $2\pi$
B. ∞
C. 0
D. $\pi$
题目解答
答案
A. $2\pi$
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的计算,特别是涉及指数函数与三角函数乘积的极限,需要灵活运用等价无穷小替换或变量代换的方法。
解题核心思路:
当$n \to \infty$时,$\frac{\pi}{2^{n-1}} \to 0$,此时$\sin x \approx x$(等价无穷小)。将原式中的$\sin$项替换为对应的角,再化简即可得到结果。关键在于正确识别可替换的项,并简化表达式。
破题关键点:
- 观察到$\sin\frac{\pi}{2^{n-1}}$中的角趋近于0,应用等价无穷小$\sin x \sim x$。
- 通过代数变形,将复杂的表达式转化为简单的常数。
步骤1:应用等价无穷小替换
当$n \to \infty$时,$\frac{\pi}{2^{n-1}} \to 0$,因此:
$\sin\frac{\pi}{2^{n-1}} \sim \frac{\pi}{2^{n-1}}.$
步骤2:代入原式并化简
将等价关系代入原式:
$2^{n} \cdot \sin\frac{\pi}{2^{n-1}} \sim 2^{n} \cdot \frac{\pi}{2^{n-1}} = 2^{n} \cdot \frac{\pi}{2^{n} \cdot 2^{-1}} = 2^{n} \cdot \frac{\pi}{2^{n}} \cdot 2 = 2\pi.$
结论:
极限值为$2\pi$,对应选项A。