题目
设对任意的x,总有 varphi (x)leqslant f(x)leqslant g(x) ,且 lim [ g(x)-varphi (x)] =0 ,则 lim _(xarrow infty )f(x) () .-|||-(A)存在且一定等于零 (B)存在但不一定为零-|||-(C)一定不存在 (D)不一定存在

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限存在性的判定,特别是对夹逼定理(夹挤定理)的深入理解,以及如何通过构造反例分析极限的存在性。
解题核心思路:
题目给出两个函数$\varphi(x)$和$g(x)$满足$\varphi(x) \leq f(x) \leq g(x)$,且$\lim_{x \to \infty} [g(x) - \varphi(x)] = 0$。需要判断$\lim_{x \to \infty} f(x)$是否存在。
关键点在于:
- 夹逼定理的条件要求$\lim \varphi(x) = \lim g(x) = L$,此时$\lim f(x) = L$。但本题中仅给出$g(x) - \varphi(x)$的极限为0,并未保证$\varphi(x)$和$g(x)$本身的极限存在。
- 构造反例:通过具体例子说明当$\varphi(x)$和$g(x)$的差趋近于0时,$\lim f(x)$可能存在也可能不存在,从而推翻其他选项。
选项分析
- 选项A(存在且等于零):错误。反例中存在$\lim f(x)$不存在的情况(如$f(x) = x + e^{-|x|}$)。
- 选项B(存在但不一定为零):错误。反例中存在$\lim f(x)$不存在的情况。
- 选项C(一定不存在):错误。反例中存在$\lim f(x) = 0$的情况(如$f(x) = e^{-|x|}$)。
- 选项D(不一定存在):正确。通过不同构造的$f(x)$,可使$\lim f(x)$存在或不存在。
关键结论
- $\lim [g(x) - \varphi(x)] = 0$仅说明两函数“无限接近”,但无法保证它们的极限存在。
- $f(x)$的极限依赖于$\varphi(x)$和$g(x)$本身的收敛性。若$\varphi(x)$和$g(x)$无极限,则$f(x)$也可能无极限。