题目
2、单选 (10分) 2.lim_(xto0)(sin x-x)/(tan x^3)=()A. -(1)/(6)B. (1)/(6)C. -(1)/(2)D. -(1)/(3)
2、单选 (10分) 2.$\lim_{x\to0}\frac{\sin x-x}{\tan x^{3}}$=()
A. $-\frac{1}{6}$
B. $\frac{1}{6}$
C. $-\frac{1}{2}$
D. $-\frac{1}{3}$
题目解答
答案
A. $-\frac{1}{6}$
解析
本题考查的知识点是利用等价无穷小替换和洛必达法则求极限。解题思路是先判断极限类型,若为$\frac{0}{0}$型,可先尝试等价无穷小替换简化式子,若替换后仍无法求解,再使用洛必达法则进一步计算。
- 判断极限类型:
当$x\to0$时,$\sin x\to0$,$x\to0$,所以$\sin x - x\to0$;同时$\tan x^3\to0$,因此该极限是$\frac{0}{0}$型。 - 等价无穷小替换:
当$x\to0$时,$\tan x^3\sim x^3$,则原式可化为$\lim_{x\to0}\frac{\sin x - x}{x^3}$。 - 使用洛必达法则:
洛必达法则是指在一定条件下,对于$\frac{0}{0}$型或$\frac{\infty}{\infty}$型的极限$\lim_{x\to a}\frac{f(x)}{g(x)}$,有$\lim_{x\to a}\frac{f(x)}{g(x)}=\lim_{x\to a}\frac{f^\prime(x)}{g^\prime(x)}$。
对$\lim_{x\to0}\frac{\sin x - x}{x^3}$使用洛必达法则,分别对分子分母求导:
分子$(\sin x - x)^\prime=\cos x - 1$,分母$(x^3)^\prime = 3x^2$,则原式变为$\lim_{x\to0}\frac{\cos x - 1}{3x^2}$。 - 再次使用等价无穷小替换:
当$x\to0$时,$1 - \cos x\sim\frac{1}{2}x^2$,则$\cos x - 1\sim-\frac{1}{2}x^2$,所以$\lim_{x\to0}\frac{\cos x - 1}{3x^2}=\lim_{x\to0}\frac{-\frac{1}{2}x^2}{3x^2}$。 - 计算极限:
$\lim_{x\to0}\frac{-\frac{1}{2}x^2}{3x^2}=-\frac{1}{2}\times\frac{1}{3}=-\frac{1}{6}$。