下列变量在给定的变化过程中为无穷大量的是( )A. (x+1)/(x^2-1)(x to 1)B. (x^2-1)/(x-2)(x to -1)C. e^(1)/(x)(x to 0)D. x sin x(x to infty)
A. $\frac{x+1}{x^2-1}(x \to 1)$
B. $\frac{x^2-1}{x-2}(x \to -1)$
C. $e^{\frac{1}{x}}(x \to 0)$
D. $x \sin x(x \to \infty)$
题目解答
答案
解析
本题考查无穷大量的概念,解题思路是分别对每个选项中的函数在给定的变化过程中求极限,若极限为无穷大,则该变量为无穷大量。
选项A
对于函数$y = \frac{x + 1}{x^2 - 1}$,当$x \to 1$时,先对函数进行化简:
$\frac{x + 1}{x^2 - 1}=\frac{x + 1}{(x + 1)(x - 1)}=\frac{1}{x - 1}$($x\neq -1$)
然后求极限$\lim\limits_{x \to 1} \frac{1}{x - 1}$,当$x$从左侧趋近于$1$时,$x - 1\lt 0$且趋近于$0$,则$\frac{1}{x - 1}\to -\infty$;当$x$从右侧趋近于$1$时,$x - 1\gt 0$且趋近于$0$,则$\frac{1}{x - 1}\to +\infty$。
所以$\lim\limits_{x \to 1} \frac{1}{x - 1}=\infty$,该变量在$x \to 1$时为无穷大量。
选项B
对于函数$y = \frac{x^2 - 1}{x - 2}$,当$x \to -1$时,直接将$x = -1$代入函数可得:
$\lim\limits_{x \to -1} \frac{x^2 - 1}{x - 2}=\frac{(-1)^2 - 1}{-1 - 2}=\frac{1 - 1}{-3}=0$
所以该变量在$x \to -1$时不是无穷大量。
选项C
对于函数$y = e^{\frac{1}{x}}$,当$x \to 0$时,需要分别考虑$x$从左侧和右侧趋近于$0$的情况。
当$x\to 0^+$时,$\frac{1}{x}\to +\infty$,则$\lim\limits_{x \to 0^+} e^{\frac{1}{x}} = +\infty$;
当$x\to 0^-$时,$\frac{1}{x}\to -\infty$,则$\lim\limits_{x \to 0^-} e^{\frac{1}{x}} = 0$。
因为左右极限不相等,所以$\lim\limits_{x \to 0} e^{\frac{1}{x}}$不存在,该变量在$x \to 0$时不是无穷大量。
选项D
对于函数$y = x\sin x$,当$x \to \infty$时,$\sin x$是一个有界函数,即$-1\leqslant\sin x\leqslant 1$。
当$x$取无穷大时,$x\sin x$的值会在正负无穷之间波动,极限不存在,所以该变量在$x \to \infty$时不是无穷大量。