题目
【14】[x]表示x的最大整数部分,则lim_(xto0)x[(2)/(x)]=_____.
【14】[x]表示x的最大整数部分,则$\lim_{x\to0}x\left[\frac{2}{x}\right]=$_____.
题目解答
答案
设 $y = \frac{2}{x}$,则 $x = \frac{2}{y}$。当 $x \to 0$ 时,$y \to \infty$。
考虑 $y$ 的整数部分 $[y]$,有 $y - 1 < [y] \leq y$。
两边乘以 $x$ 得:
\[
2 - x < x[y] \leq 2
\]
当 $x \to 0$ 时,$2 - x \to 2$,由夹逼定理知:
\[
\lim_{x \to 0} x \left[\frac{2}{x}\right] = 2
\]
**答案:** $\boxed{2}$
解析
考查要点:本题主要考查取整函数与极限的结合应用,需要灵活运用夹逼定理处理含有取整函数的极限问题。
解题核心思路:通过变量替换将原式转化为关于新变量的表达式,利用取整函数的不等式性质,构造不等式组,结合夹逼定理求解极限。
破题关键点:
- 变量替换:设$y = \frac{2}{x}$,将$x \to 0$转化为$y \to \infty$,简化表达式。
- 取整函数性质:利用$[y] \leq y < [y] + 1$,通过不等式变形和代数操作,将原式夹逼在两个趋近于相同值的表达式之间。
步骤1:变量替换
设$y = \frac{2}{x}$,则$x = \frac{2}{y}$。当$x \to 0$时,$y \to \infty$(无论$x$从正方向还是负方向趋近于0,$y$均趋近于无穷大)。
步骤2:应用取整函数性质
根据取整函数的定义,对任意实数$y$,有:
$y - 1 < [y] \leq y$
步骤3:构造不等式
将不等式两边乘以$x$(注意$x = \frac{2}{y}$,符号不影响不等式方向,因为$y \to \infty$时$x$趋近于0):
$x(y - 1) < x[y] \leq x y$
代入$x = \frac{2}{y}$,得:
$\frac{2}{y}(y - 1) < x[y] \leq \frac{2}{y} \cdot y$
化简得:
$2 - \frac{2}{y} < x[y] \leq 2$
步骤4:应用夹逼定理
当$y \to \infty$时,$\frac{2}{y} \to 0$,因此:
$2 - \frac{2}{y} \to 2$
由夹逼定理可知:
$\lim_{y \to \infty} x[y] = 2$