题目
135 lim _(xarrow 0)dfrac (sin 6x-(sin x)f(x))({x)^3}=0 则 lim _(xarrow 0)dfrac (6-f(x))({x)^2}=-|||-(A)0. (B)35. (C)36. (D)∞,A、AB、BC、CD、D

- A、A
- B、B
- C、C
- D、D
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查泰勒展开的应用及极限的计算,需要根据给定条件确定函数$f(x)$的泰勒展开式,进而求解另一个极限。
解题核心思路:
- 泰勒展开:将$\sin 6x$和$\sin x$展开到足够高的阶数,确保分子$\sin 6x - (\sin x)f(x)$的展开式中各阶项系数可求。
- 系数匹配:根据题目条件$\lim_{x \to 0} \frac{\sin 6x - (\sin x)f(x)}{x^3} = 0$,确定$f(x)$的泰勒展开式中的系数。
- 代入求解:利用$f(x)$的展开式计算$\lim_{x \to 0} \frac{6 - f(x)}{x^2}$。
破题关键点:
- 泰勒展开的阶数:需展开到$x^3$项,确保分子中$x^3$项的系数为0。
- 函数$f(x)$的展开形式:假设$f(x) = a + bx + cx^2 + \dots$,通过系数匹配确定$a, b, c$的值。
-
展开$\sin 6x$和$\sin x$
- $\sin 6x = 6x - \frac{(6x)^3}{6} + o(x^3) = 6x - 36x^3 + o(x^3)$
- $\sin x = x - \frac{x^3}{6} + o(x^3)$
-
假设$f(x)$的泰勒展开
设$f(x) = a + bx + cx^2 + \dots$,代入分子$\sin 6x - (\sin x)f(x)$:
$\begin{aligned} \sin 6x - (\sin x)f(x) &= \left(6x - 36x^3\right) - \left(x - \frac{x^3}{6}\right)\left(a + bx + cx^2\right) + o(x^3) \\ &= 6x - 36x^3 - \left(ax + bx^2 + \left(c - \frac{a}{6}\right)x^3\right) + o(x^3). \end{aligned}$ -
匹配各阶项系数
根据题目条件,分子中$x$、$x^2$、$x^3$项的系数必须为0:- $x$项:$6 - a = 0 \Rightarrow a = 6$
- $x^2$项:$-b = 0 \Rightarrow b = 0$
- $x^3$项:$-36 - \left(c - \frac{6}{6}\right) = 0 \Rightarrow -36 - c + 1 = 0 \Rightarrow c = -35$
因此,$f(x) = 6 - 35x^2 + \dots$。
-
计算目标极限
$\lim_{x \to 0} \frac{6 - f(x)}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{6 - (6 - 35x^2)}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{35x^2}{x^2} = 35.$