8.填空题lim_(xtoinfty)(4x^2+5)/(3x+3)sin(3)/(2x)=_.第1空:
题目解答
答案
当 $x \to \infty$ 时,$\frac{3}{2x} \to 0$,利用等价无穷小替换 $\sin \frac{3}{2x} \sim \frac{3}{2x}$。原式可化为:
$\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + 5}{3x + 3} \cdot \frac{3}{2x}$
将分子和分母同时除以 $x$,得:
$\lim_{x \to \infty} \frac{(4x^2 + 5) \cdot \frac{3}{2x}}{3x + 3} = \lim_{x \to \infty} \frac{6x + \frac{15}{2x}}{3x + 3}$
继续将分子和分母除以 $x$,得:
$\lim_{x \to \infty} \frac{6 + \frac{15}{2x^2}}{3 + \frac{3}{x}} = \frac{6}{3} = 2$
或者,直接使用等价无穷小代换:
$\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + 5}{3x + 3} \cdot \frac{3}{2x} = \lim_{x \to \infty} \frac{4x^2}{3x} \cdot \frac{3}{2x} = \lim_{x \to \infty} 2 = 2$
答案: $\boxed{2}$
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,特别是无穷小替换和分式化简的应用。
解题核心思路:
当$x \to \infty$时,$\frac{3}{2x} \to 0$,此时$\sin\frac{3}{2x}$可以用等价无穷小替换为$\frac{3}{2x}$。将原式转化为分式与代数式的乘积后,通过分子分母同除以最高次项或展开化简的方式求解极限。
破题关键点:
- 识别等价无穷小替换的条件,将$\sin\frac{3}{2x}$替换为$\frac{3}{2x}$。
- 化简分式,通过约简或展开消除无穷大的影响,得到有限值。
步骤1:应用等价无穷小替换
当$x \to \infty$时,$\frac{3}{2x} \to 0$,根据等价无穷小$\sin\theta \sim \theta$(当$\theta \to 0$),可得:
$\sin\frac{3}{2x} \sim \frac{3}{2x}.$
步骤2:代入并化简原式
原式变为:
$\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + 5}{3x + 3} \cdot \frac{3}{2x}.$
步骤3:展开分子和分母
将分子和分母展开:
$\frac{(4x^2 + 5) \cdot 3}{(3x + 3) \cdot 2x} = \frac{12x^2 + 15}{6x^2 + 6x}.$
步骤4:分子分母同除以$x^2$
$\lim_{x \to \infty} \frac{12 + \frac{15}{x^2}}{6 + \frac{6}{x}} = \frac{12 + 0}{6 + 0} = 2.$