求极限:lim _(xarrow 0)dfrac (3x)(1-sqrt {1+sin x)}
求极限:
题目解答
答案
分母有理化:
因为在x趋向0时,sinx和x是等价无穷小,所以:
所以本体答案为:-6
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,特别是处理分母为根号表达式导致的不定型(0/0型)的方法,以及等价无穷小的替换应用。
解题核心思路:
- 分母有理化:通过分子分母同乘以分母的共轭,消除根号,将原式转化为更易处理的形式。
- 等价无穷小替换:当$x \rightarrow 0$时,$\sin x \sim x$,利用这一替换简化表达式。
- 极限运算:结合有理化后的表达式和等价无穷小替换,逐步化简求极限。
破题关键点:
- 识别分母为根号表达式导致的不定型,优先考虑有理化。
- 正确处理负号,避免符号错误。
- 合理应用等价无穷小替换,简化计算步骤。
步骤1:分母有理化
原式为:
$\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {3x}{1-\sqrt {1+\sin x}}$
分子分母同乘以分母的共轭$1+\sqrt{1+\sin x}$:
$\begin{aligned}\text{原式} &= \lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{3x \cdot (1+\sqrt{1+\sin x})}{(1-\sqrt{1+\sin x})(1+\sqrt{1+\sin x})} \\&= \lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{3x(1+\sqrt{1+\sin x})}{1 - (1+\sin x)} \\&= \lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{3x(1+\sqrt{1+\sin x})}{-\sin x}\end{aligned}$
步骤2:分离变量与等价无穷小替换
将分式拆分为两部分:
$\lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{3x}{-\sin x} \cdot (1+\sqrt{1+\sin x})$
当$x \rightarrow 0$时,$\sin x \sim x$,因此$\dfrac{x}{\sin x} \rightarrow 1$,故:
$\lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{3x}{-\sin x} = -3$
步骤3:计算剩余部分的极限
当$x \rightarrow 0$时,$\sin x \rightarrow 0$,因此:
$1+\sqrt{1+\sin x} \rightarrow 1+\sqrt{1+0} = 2$
步骤4:综合结果
将两部分的极限相乘:
$-3 \cdot 2 = -6$