题目
(15)lim _(xarrow 0)dfrac (1-cos 2x)(xsin x)
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题目解答
答案
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解析
考查要点:本题主要考查极限的计算方法,特别是利用三角恒等式或等价无穷小替换简化表达式的能力。
解题核心思路:
当$x \to 0$时,分子$1 - \cos 2x$和分母$x \sin x$均趋近于0,属于$\dfrac{0}{0}$型不定式。可通过以下两种方法解决:
- 三角恒等式:将$1 - \cos 2x$转化为$\sin^2 x$的形式,简化后约分。
- 等价无穷小替换:利用$1 - \cos 2x \sim 2x^2$和$\sin x \sim x$直接替换。
破题关键点:
选择合适的方法快速化简表达式,避免复杂的求导运算。
步骤1:利用三角恒等式化简分子
根据双角公式,$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$,因此:
$1 - \cos 2x = 2\sin^2 x.$
步骤2:代入原式并约分
将分子替换为$2\sin^2 x$,分母保持原式:
$\lim_{x \to 0} \dfrac{2\sin^2 x}{x \sin x} = \lim_{x \to 0} \dfrac{2\sin x}{x}.$
步骤3:应用等价无穷小替换
当$x \to 0$时,$\sin x \sim x$,因此:
$\dfrac{2\sin x}{x} \sim \dfrac{2x}{x} = 2.$
最终结果:
$\lim_{x \to 0} \dfrac{1 - \cos 2x}{x \sin x} = 2.$